仪表空气缓冲罐的工艺设计探讨.pdf

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1、仪表空气缓冲罐的工艺设计探讨周江沛(中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院，吉林吉林132002)摘要：介绍工艺装置在仪表空气供应出现故障时，如何设计仪表空气缓冲罐保证在一定时间内安全供气。关键词：维持时间；耗气量；缓冲罐容积1概述近年来随着中国石油化学工业的迅速发展，装置规模和自动化水平在不断地提升，对仪表空气的需求量越来越大。在出现停电、停水造成空气压缩机组停机时，为保证装置的安全停车，根据《石油化工仪表供气设计规范》(SH／T3020-2013)规定，在没有特殊要求的情况下，维持最低输出压力供气时间在15～30rain。需要设计仪表空气缓冲罐储存一定量的气体来满足此要

2、求。2仪表空气一般要求经净化后的仪表气源，在气源装置的出口处，其含尘颗粒直径不应大于31．Lm，含尘量应小于lmg／m3，根据气动仪表的要求，气源装置的输出压力范围分为下列两档：500～700kPa(G)；300～500kPa(G)”1，仪表气源在操作(在线)压力下的露点，应比装置所在地历史上年(季)极端最低温度至少低10c。操作温度为环境温度。3仪表空气缓冲罐容积计算我们以过去做过的项目为例，举例说明。某南方项目仪表空气用量最大量为2578．9Nm3／h，操作压力为0．6MPaG。温度为小于等于40℃，因为从空压机出口温度一般为406(2。在空压机出故障时，需要设计缓冲罐，保

3、持供气半小时。装置使用的仪表空气最低压力为0．4MPaG。计算缓冲罐容积，方法一：首先设n为半小时仪表空气从缓冲罐流出量。n=器=一坠罂坠掣(1)T2RT～2尺×r7依据从缓冲罐流出量=缓冲罐减少量凡=i等=丽v(5-7)(2)由于(1)式=(2)式得1×2578．9×103一v(5—7)2×R×T—R×Ty=644725L=645m3计算缓冲罐容积，方法二：如果依据《石油化工仪表供气设计规范》(SH3020—2013)中给出的公式：y：垡翌×』o_60Pl—P2式中V一贮气罐容积(m3)；Q厂标准状态下气源装置设计容积(m3／h)；t_维持时间(rain)；P一一正常操作压力

4、(kPa(A))；Pz一最低输出压力(kPa(A))；P。一大气压力，通常P。=101．33kPa(A)。说明方法一与方法二的计算结果都是一样的。通过计算说明，操作压力为0．6MPaG仪表空气缓冲罐，如果单个储罐容积是87．4m3的储罐ID3400xTL8500mm，总量大约需要8个。4仪表空气缓冲罐工艺改进4．1操作压力为O．8MPaG仪表空气缓冲罐的工艺在空压机出故障时，保持供气半小时装置使用的仪表空气最低压力为0．4MPaG供气量，我们设计时应通过改进工艺流程，使缓冲罐的数量降到最少。因此，我们设计空压机出口操作压力为0．8MPaG，先通过缓冲罐，之后调压为0．4MPaG

5、供用户使用。1×2578．9×103一v(5—9)2XRXT—RXTy=322362．5L=322．3m3通过计算说明，操作压力为O．8MPaG仪表空气缓冲罐，如果单个储罐容积是87．4m3的储罐ID3400xTL8500mm，总量大约需要4个。工艺流程如图1所示，阀1阀前压力是0．8MPaG，阀后压力是0．4MPaG。阀2阀前压力是0．8MPaG，阀后压力是0．6MPaG。云安至区冀童k一譬墨巴。’Ldf77一叶。‘‘，．叫厂。～‘]j亍I--。。。J≥一高o；一『：1＼—／。一。。’7。7犍l；Ll_、．-ji。车’：L。‘一。-一-J工芝簌置7磐一‘．”‘f-寰空气垤．幸

6、运空气至遥机矗善单元图10．8MPaG仪表空气缓冲罐4．2操作压力为2．0MPaG仪表空气缓冲罐的工艺由于受建设单位场地限制，需要减少空气缓冲罐的数量时，空压机出口操作压力为0．8MPaG，可以在空压机出口去装置的管线上，引一根管线，接到小型空压机上，小型空压机参数：进I：1操作压力为0．6MPaG，出1：3操作压力为2．0MPaG，进出操作温度：小于40“(2，流量：350Nm3／h。空压机出口接仪表空气缓冲罐，仪表空气缓冲罐操作参数为操作压力为2．0MPaG，设计压256I犯嚣髫挥2015年4N力2．2MPaG，操作温度：小于40％，设计温度60％。在空压机出故障时，保持供

7、气半小时装置使用的仪表空气最低压力为0．4MPaG供气量，缓冲罐调压为0．4MPaG供用户使用。1X2578．9X103一v(5—21)—i习取了一一]盯y=80591L=80．59m3通过计算说明，操作压力为2．0MPaG仪表空气缓冲罐，如果单个储罐容积是87．4m3的储罐ID3400xTL8500mm，总量大约需要1个。工艺流程如图2所示，阀1阀前压力是0．8MPaG，阀后压力是0．4MPaG。阀3阀前压力是2．0MPaG，阀后压力是O．4MPaG。ii￡j^I——————’：。i三一1