碼頭低溫液化氣工藝管線設(shè)計運輸大宗液態(tài)丙烷、丁烷，一般采用常壓低溫方式儲存，特點是儲存容量大、運行壓力低、操作維護(hù)成本低和生產(chǎn)安全性較高等優(yōu)點，本文探討了華安公司碼頭低溫液化氣(丙烷、丁烷)裝卸工藝系統(tǒng)管線配管的設(shè)計事項。概況華安公司液化氣場站擁有5萬噸級卸貨碼頭泊位一個、5千噸級裝貨碼頭泊位一個主要裝卸貨種有丙烷、丁烷。卸船時，為了避免低溫液化氣物料初始卸船時突然進(jìn)入常溫工藝管道系統(tǒng)造成溫變劇烈沖擊而導(dǎo)致管道應(yīng)力破壞，在卸船操作前必須進(jìn)行管道預(yù)冷循環(huán)。低溫液化氣管道特點為了保護(hù)閥體密封結(jié)構(gòu)不被破壞，低溫閥門本體應(yīng)具有泄放壓力的結(jié)構(gòu)。同樣在封閉液相管段內(nèi)，管道中的低溫液化氣受外部環(huán)境的熱影響而膨脹或氣化，如果封閉管段中充滿了液態(tài)介質(zhì)，沒有氣相壓縮空間，管道中的靜壓力會急劇升高。因此，在有可能兩端封閉的工藝管道上設(shè)置單獨的熱膨脹安全閥，防止工藝管道系統(tǒng)超壓。低溫液化氣管道布置設(shè)計的要求根據(jù)低溫液化氣介質(zhì)的物料特性，低溫液化氣工藝管道的布置設(shè)計除了應(yīng)滿足一般工藝管道的設(shè)計要求外，還應(yīng)滿足如下8個方面要求［3-4］。管道首先考慮在地面上采用架空敷設(shè)，如因特殊條件所限采用地下管溝敷設(shè)方式時，管溝內(nèi)應(yīng)充填砂或者采取其他能夠有效防止丙烷、丁烷可燃?xì)怏w在管溝內(nèi)積聚的措施；在滿足工藝管道柔性應(yīng)力分析前提下，低溫管道的布置設(shè)計應(yīng)盡可能的短，減少彎頭的數(shù)量，最大程度上避免管道低點積液和高點氣化。宜通過改變管道的走向布置充分利用自然補償或采用水平“n”型補償器，不得采用填料型補償器。在跨越人行通道或設(shè)備的管道上，不應(yīng)設(shè)置易產(chǎn)生泄漏隱患的管件閥件。低溫液化氣工藝管道間距應(yīng)根據(jù)保冷后法蘭、閥門、測量元件的厚度以及管道的側(cè)向位移確定。兩端切斷閥門有可能關(guān)閉的工藝管道系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置熱膨脹安全閥，避免受外界熱影響時管道內(nèi)壓力超壓。管道采用鋼材質(zhì)，在裝有安全閥管段的入口段不宜采用保冷結(jié)構(gòu)，可通過人為形成氣阻段，降低管道系統(tǒng)冷量損失，并且避免低溫液體介質(zhì)排出后立即氣化大量吸熱，導(dǎo)致管道結(jié)霜直至結(jié)冰，甚至使管道溫度降到超過管道材質(zhì)低溫耐候范圍。為了保證管道檢修拆卸螺栓時不破壞主工藝管道上的保冷結(jié)構(gòu)層，彎頭、三通和異徑管等管件不可與低溫液化氣管道上的法蘭直接焊接，而需要額外延長一段直管段，可焊接一段短管后再焊接法 O由于低溫液化氣管道溫度很低，為保證管道的保冷隔熱效果，保冷層厚度很大，個別小口徑管道保冷厚度甚至大于管線的直徑。低溫液化氣主干工藝管道的高點放空、低點導(dǎo)淋閥門要伸出保冷層，放空和導(dǎo)淋管的最小安裝尺寸均應(yīng)考慮不同保冷結(jié)構(gòu)厚度。工藝系統(tǒng)停車檢修，應(yīng)采用氮氣吹掃，不得采用蒸汽吹掃，避免在蒸汽吹掃過程中，造成管道熱應(yīng)力超標(biāo)或位移過大管托移位脫落。低溫液化氣管道閥門的特殊要求低溫閥門一般指在低溫工況下的閥門，通常情況下工作溫度低于-40C。的閥門即可稱為低溫閥門。通常情況下所有低溫閥門成型低溫金屬材料應(yīng)進(jìn)行深冷處理，以保證該材料在低溫情況下的最小失真；低溫閥門的密封填料和墊片在低溫密封情況下能夠保持密封效果，防止冷流。低溫液化氣閥門與傳統(tǒng)工藝閥門不同，當(dāng)其關(guān)閉時，在閥體內(nèi)部殘留的低溫介質(zhì)膨脹或氣化形成閥門內(nèi)部壓力。工藝流程圖應(yīng)明確標(biāo)注泄壓孔安裝方向位于工藝系統(tǒng)承壓的高壓側(cè)，而與物料工藝流程流動的方向無關(guān)。（3）低溫閥門的閥體低溫部分與操作手輪間裝有加長閥桿，其內(nèi)部的密封填料不能耐受低溫，為了避免低溫液體介質(zhì)在重力作用下滲透到閥桿的密封填料層，造成填料蓋被凍結(jié)，破壞密封填料，導(dǎo)致密封失效，低溫液化氣工藝管道上的閥門宜安裝在水平管上，閥桿方向宜垂直向上，偏置時與垂直方向的夾角不應(yīng)大于45°。低溫液化氣管道保冷結(jié)構(gòu)的要求工藝管道“保冷”截然不同于“保溫”，其主要不同之處在于，保冷結(jié)構(gòu)中濕氣是從外向里侵入，而保溫結(jié)構(gòu)中的濕氣是從里向外擴(kuò)散，因此，保冷結(jié)構(gòu)的設(shè)計有專門的要求。對“保冷”結(jié)構(gòu)來說，由于低溫管道內(nèi)外溫差形成由外向內(nèi)的蒸氣壓力差，如果沒有外層完善的防潮層，在內(nèi)層低溫壓差的影響下，水蒸汽將向溫度更低、蒸汽分壓力更低的內(nèi)層擴(kuò)散，直到低溫工藝管道的的金屬表面。隨著水蒸汽對保冷結(jié)構(gòu)的不斷滲透，保冷材料的保冷性能急劇惡化。與此同時水凝結(jié)成冰體積膨脹，加速了保冷結(jié)構(gòu)的破壞。為了減少冷量損失，保證保冷結(jié)構(gòu)的長期整體性、穩(wěn)定性和可靠性，本工程低溫液化氣管道的保冷結(jié)構(gòu)由內(nèi)至外依次設(shè)置防銹層、保冷層、防潮層、保護(hù)層。（1） 防銹層。管道涂漆前必須嚴(yán)格噴砂除銹，除銹質(zhì)量達(dá)到Sa2.5級標(biāo)準(zhǔn)，涂刷兩道冷底子油。（2） 保冷層。保冷材料采用阻燃型聚氨酯泡沫塑料，內(nèi)外層縫隙應(yīng)錯縫搭接，搭接縫處用膠均勻粘牢，不得有縫隙。捆扎保冷層選用12mmx0.5mm的不銹鋼帶。（3） 防潮層。防潮層的設(shè)置不僅要能夠防止外界雨水侵入，更重要的是要阻止空氣中的水蒸汽滲透進(jìn)入保冷層，進(jìn)而破壞保冷隔熱結(jié)構(gòu)的完整性，增加工藝系統(tǒng)冷量損失。（4）保護(hù)層。保護(hù)層是保冷結(jié)構(gòu)的最外圍結(jié)構(gòu)，主要保護(hù)內(nèi)部保冷層及防潮層的完整性，避免外力對保冷層的破壞，延長保冷結(jié)構(gòu)的使用壽命。本工程的保冷層是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料管殼，用0.6mm的鋁板做保護(hù)層，接縫拼接采用咬合結(jié)構(gòu)。低溫液化氣管道管托設(shè)置的要求通常高溫工藝管道設(shè)計中用的普通管托，在工藝管道、管托和管架之間會形成一個熱橋，很大一部分熱量通過這個熱橋散發(fā)掉，如果在低溫輸送管線中仍使用類似管托，將會產(chǎn)生，冷橋”現(xiàn)象造成相當(dāng)部分的冷量損失。在低溫液化氣管道支吊架的選型和設(shè)計過程中，應(yīng)注意如下幾點事項：（1） 受工藝管道內(nèi)部低溫液化氣介質(zhì)的影響，管道低溫工況下冷縮導(dǎo)致的變形量比常溫工藝管道大很多，因此對低溫液化氣管道管托的設(shè)計要求也大幅提高。以專用保冷滑動管托為主，結(jié)合應(yīng)力分析結(jié)果輔以專用保冷固定管托，水平n型補償器上設(shè)置專用保冷導(dǎo)向管托的方法，以保證低溫管道在冷態(tài)收縮時不會發(fā)生位移過大而導(dǎo)致管托失效的情況。（2） 由于低溫液化氣管道保冷結(jié)構(gòu)較厚，不同于普通工藝管道管廊結(jié)構(gòu)設(shè)置，低溫液化氣管架結(jié)構(gòu)橫向支撐梁的高度及預(yù)埋懸挑梁支撐件的懸臂長度，應(yīng)能夠滿足保冷結(jié)構(gòu)安裝要求。（3） 為了避免保冷結(jié)構(gòu)破壞，應(yīng)根據(jù)工藝管架上保冷層的計算厚度確定低溫液化氣工藝管道的管底標(biāo)高，并且要考慮分支管路口徑變化。結(jié)語工藝管線的布置設(shè)計是液體化工港口設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，在工