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5 工 藝

5.4 專業設備

5.4.1 生物液體燃料生產專用設備的設計,應根據生產工藝要求,進行工藝計算和選型,并應合理確定其規格和各部位尺寸。

5.4.2 專用設備的設計應符合安全可靠、高效、易清洗和環保的要求。

5.4.3 工作壓力不小于0.1MPa的壓力容器應符合國家現行標準《固定式壓力容器安全技術監察規程》TSG R0004、《壓力容器》GB 150.1~GB 150.4的有關規定。

工作壓力指在正常工作條件下,容器頂部可能達到的最高壓力(表壓)。

5.4.4 設計壓力大于-0.02MPa、小于0.1MPa的鋼制立式圓筒形常壓容器,應符合現行行業標準《鋼制焊接常壓容器》NB/T 47003.1的有關規定。

在工程設計中,常壓臥式容器的設計計算通常按照現行行業標準《鋼制臥式容器》JB/T 4731的有關規定;高度大于10m且長徑比大于5的常壓立式容器的設計計算通常按照現行行業標準《鋼制臥式容器》JB/T 4710的有關規定。

5.4.5 管殼式換熱器設計應符合現行國家標準《管殼式換熱器》GB 151的有關規定。

5.4.6 發酵醪冷卻可選用寬通道板式換熱器或螺旋板換熱器。

5.4.7 蒸餾設備應采用奧氏體不銹鋼。粗餾塔塔板宜選用抗污堵的塔板,精餾塔宜選用高效塔板或填料塔。

5.4.8 蒸餾塔設計應包括蒸餾塔基礎構件。

為了準確地預埋地腳螺栓,使塔器安裝時容易對中,可采用模板和錨板進行地腳螺栓定位。模板位于基礎的上表面,錨板位于基礎中;錨板的安裝結構及尺寸可參考路秀林、琽相等編著的《化工設備設計全書-塔設備》中圖8-57及表8-26。

5.4.9 分子篩塔設計應符合現行行業標準《鋼制壓力容器分析設計標準》JB 4732的有關疲勞分析的規定。

5.4.10 容積不小于5m3的甲、乙A類液體設備的鋼制裙座外側未保溫部分及直徑大于1.2m的裙座內側或支承設備的鋼支架,應覆蓋耐火層,其耐火極限不應低于1.50h。

無耐火保護層的鋼制裙座,其耐火極限只有0.25h左右,在火災中很容易喪失強度而坍塌。為避免產生二次災害,使承重的裙座能在一般火災事故中,在一定時間內仍保持必需的強度,本條規定應采取耐火保護措施。

5.4.11 原料油儲罐、汽油儲罐、甲醇儲罐及成品儲罐宜采用鋼制儲罐,并應符合下列規定:

1 燃料乙醇儲罐、甲醇儲罐和汽油儲罐應選用內浮頂儲罐,原料油儲罐及生物柴油儲罐應選用固定頂儲罐;

2 原料油儲罐、生物柴油儲罐、糖漿儲罐應設置加熱系統。

鋼制罐具有施工快、防滲漏性能好、檢修容易等特點,現有的生物柴油工廠原料油儲罐、甲醇儲罐、生物柴油和燃料乙醇儲罐均采用鋼制儲罐。

燃料乙醇和甲醇易揮發,有資料顯示采用浮頂或內浮頂儲罐貯存可以減少其蒸發損耗85%以上,同時浮盤上方設置良好的通風措施,可以防止靜電聚集,降低火災發生的危險。

5.4.12 燃料乙醇儲罐、汽油儲罐和甲醇儲罐的進料管,應從罐的下部接入;確需從上部接入時,其進料口宜延伸至距罐底200mm處。

燃料乙醇儲罐和甲醇儲罐的進料管要求從儲罐的下部接入,是為了安全和減少損耗。從上部進入儲罐,易因摩擦產生大量靜電,達到一定電位,就會在氣相空間放電而引起爆炸。

5.4.13 儲罐附件的設置應符合下列規定:

1 內浮頂儲罐應設置罐頂和罐壁通氣孔、量液孔、排污孔、放水閥、罐體人孔及浮盤人孔等;

2 固定頂儲罐應設置呼吸閥(通氣管)、量液孔、透光孔、排污孔、放水閥和人孔等;

3 燃料乙醇、汽油儲罐及甲醇儲罐的通氣管上應裝設阻火器;采用氮封時應設置呼吸閥;

4 儲罐應設置液位計、溫度計和高液位報警器;連續出料的儲罐,還應設置低液位報警器;

5 儲罐應設置梯子、平臺和防護欄桿;高度大于5m的儲罐,應采用盤梯;罐頂上經常走人的部位,應設置防滑踏步。

本條規定了儲罐附件的設置要求。

3 生物柴油原料油儲罐和生物柴油儲罐因基本無蒸發,不設呼吸閥和阻火器。

4 為隨時了解儲罐內液位,進行自動控制,也為防止儲罐溢流引起火災、爆炸,在儲罐上應設液位計和高液位報警器。

5.4.14 原料油儲罐、汽油儲罐、甲醇儲罐和成品儲罐的基礎面標高,宜高出儲罐周圍設計地坪0.5m。

5.4.15 生物柴油生產車間、蒸餾脫水車間、原料罐區、成品儲罐區的設備,其保溫層應采用不燃材料。

5.4.16 安全閥的設置應符合下列規定:

1 工作壓力不小于0.1MPa的壓力容器、工作壓力大于0.03MPa的蒸餾塔,以及可燃液體受熱膨脹導致超過設計壓力的設備,應設置安全閥;

2 工作壓力為0.03MPa~0.1MPa的設備應根據工藝要求設置安全閥;

3 在同一壓力系統中,壓力來源處已有安全閥,且能可靠控制時,該系統的設備可不設安全閥。

本條規定了安全閥的設置要求。

1 根據《特種設備安全監察條例》(國務院令第549號)規定,工作壓力大于或等于0.1MPa(表壓)的設備屬于壓力容器,應設置安全閥。

2 汽液傳質的塔因停電、停水、停回流、氣體量過大、原料帶水過多等原因,都可能導致氣相負荷突增,引起設備超壓,因此,當塔頂操作壓力大于0.03MPa(表壓)時,應設安全閥。

以上兩款為強制性條款,必須嚴格執行。

3 同一壓力系統中,例如分餾塔頂油氣冷卻系統,分餾塔的頂部已設安全閥,則分餾塔頂油氣換熱器、油氣冷卻器、油氣分離器等設備可不再設安全閥。

5.4.17 單個安全閥的整定壓力,不應大于該設備的設計壓力。當一臺設備安裝多個安全閥時,其中一個安全閥的整定壓力不應大于該設備的設計壓力,其他安全閥的開啟壓力不應大于設備設計壓力的1.05倍。

本條為強制性條文,必須嚴格執行。

在特種設備安全技術規范《固定式壓力容器安全技術監察規程》TSG R0004中,將安全閥的開啟壓力修改為整定壓力。并規定可以采用最高允許工作壓力確定安全閥的整定壓力,可以充分利用壓力容器的實際承載能力,避免安全閥頻繁開啟,對安裝有安全閥的低壓容器尤為重要。但應在圖樣或銘牌上標注最高允許工作壓力,并以最高允許工作壓力進行強度校核。

安裝單個安全閥的設備,其超壓限度應不大于設計壓力的10%或20kPa中的較大值;安裝多個安全閥的設備,其超壓限度應不大于設計壓力的16%或30kPa中的較大值。

5.4.18 可燃液體設備的安全閥出口泄放管應接入儲罐或其他相關容器,可燃液體輸送泵的安全閥出口泄放管宜接至泵的入口管道、塔或其他相關容器。

本條參照現行國家標準《石油化工企業設計防火規范》GB 50160制定。

5.4.19 汽車槽罐車的灌裝宜采用定量裝車控制方式。裝車流量宜大于30m3/h,但流速不得大于4.5m/s。

為降低運輸成本、減少車流量,汽車槽罐車的容量都較大,為縮短裝車時間,故設此規定。

5.4.20 當采用上裝鶴管向汽車槽罐車灌裝燃料乙醇時,應采用能插到槽罐車底部的裝車鶴管。

燃料乙醇是一種易揮發性產品,采用將鶴管插到槽罐車底部(液下裝車鶴管)的浸沒式灌裝方式是為減少損失和防止靜電危害。

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