罐区平面图怎么排:堤内要装下最大一座罐,堤高就得按它反算到一米上下
发布于 2027-03-13|相关行业:化工
罐区图上全是圆圈,排法里藏着三条规矩
工厂的罐区,在平面布置图上通常是一片圆圈和矩形:几座大罐排成方阵,外面绕一圈土堤,堤边一排泵,旁边一条管廊斜着穿过去。看着随意,其实每个圆圈的位置、堤的宽窄、路的走向,都是按规范一条一条定出来的。
这一期只讲一块罐区,不讲整厂。前面讲厂区鸟瞰和沙盘的几期,看的是全局;这一期把镜头压到一块罐区上,看它的平面布置图怎么排。主线是三条:堤内要装得下最大的那座罐;罐与罐之间的距离按大罐直径的倍数取;泵、管廊、消防路都放在堤外。 三条都能用数字算出来,下面一条一条讲。
还要说清一件事:文中的尺寸、间距、堤高都是典型量级,用来理解排法。真正的设计要按 GB 50160《石油化工企业设计防火标准》、GB 50074《石油库设计规范》里的表格,逐项核对油品的闪点、罐型和罐组容量,这里不逐条抄规范。

先分清:罐区里的罐不是同一种东西
罐区里的罐,形状不同,是因为装的东西不同。装什么,取决于两件事:它怕不怕蒸发,受不受得了压力。 怕蒸发的,要在罐顶上想办法;受不了压力的,罐就得做成能承压的形状。
按这两件事,常见的罐分五类:拱顶罐、内浮顶罐、外浮顶罐、球罐、卧罐。前三种是常压立式罐,靠罐顶和浮盘区分;球罐是承压的球体;卧罐是小容量的圆筒横放。它们在平面图上都是圆或矩形,占地、高度、排布规则却各不相同。画图的人如果分不清,平面上的圆圈全是一个样,设计也就错了。
平面图上的罐,最容易被画错的不是位置,而是它的直径和高度,以及罐顶是什么样子。同样是一个圆,拱顶罐和外浮顶罐在鸟瞰图里的样子差别很大,读图的人一看就知道哪座罐是盖着的、哪座是露天的。这一点到了后面讲五种罐的时候再展开。
拱顶罐:罐顶是一层浅球面,装不太易挥发的油,也装水
拱顶罐是最常见的立式罐。罐壁是竖直的圆筒,罐顶是一层很浅的球冠,中间留一个透气口,接呼吸阀。它结构简单、造价低,装的通常是柴油、重油这类挥发性小的液体,也用来装水、消防水和一些工艺中间料。
拱顶罐的弱点在罐顶下面那一层空气。白天太阳一晒,罐里的气体膨胀,从呼吸阀往外排;晚上气温降下来,空气又被吸进去。液面上方的油气就跟着一起被排出去,这叫呼吸损失。装的油越易挥发,这部分损失越大。
所以拱顶罐选的是挥发性小的液体。汽油这种轻质油,如果放在拱顶罐里,油气排出来既是损耗,也是环境问题,就得换别的罐型。选罐的第一刀,切在这里:先看介质怕不怕蒸发,再谈别的。
内浮顶罐与外浮顶罐:一块浮盘,把罐里的气相空间压没
浮顶罐的思路是:既然油气是从液面上方那层空间跑出来的,就想办法把这层空间压没。浮盘是一块圆形的盘,直接漂在液面上,随液位上下升降。盘的边缘有一圈弹性密封,贴住罐壁,油气就很难从盘和壁之间跑出去。
内浮顶罐是在拱顶罐里面加了一块浮盘:罐顶还是固定的,只是把它当成遮雨挡尘的盖子,里面的液面被浮盘盖住。它常用来装汽油、石脑油这类挥发性强的轻质油,液面几乎不接触空气,呼吸损失在几类罐里是最小的之一。
外浮顶罐是露天的浮盘,罐顶不加盖,浮盘直接暴露在外面。罐壁顶部有一圈走道和栏杆,外侧挂着浮梯,人可以走到浮盘上去检修密封。它的容量可以做得很大,原油罐和一些大型成品油罐常用这种形式。它的密封在浮盘和罐壁之间,露天多了一道环境影响,损耗比内浮顶高、比拱顶低。
这里有一个常被忽略的关系:浮顶罐的好处是液面上方几乎没有气相空间,所以同一种油、同一个地区,内浮顶的呼吸损失往往只有拱顶罐的几分之一到十分之一,外浮顶介于两者之间。这是量级判断,实际要看油品的挥发性、季节温差和密封的完好程度。选罐时把损耗、造价和容量三件事一起算,常见的结论是:挥发性越强、容量越大,越往浮顶罐上靠。

球罐和卧罐:压力越高,形状越要往球靠
液化石油气这类液化烃,在常温下要靠加压才能保持液态。罐里的压力可以到一到两兆帕的量级,普通的常压罐受不了,要做成承压容器。承压容器里,球形是最省材料的形状。
这是一条薄壁受力的道理:在同样的直径和压力下,球壳里的应力只有圆筒环向应力的一半,所以球壳的壁厚也只要圆筒的一半。取一组典型量级来算:直径二十米、设计压力一点六兆帕、许用应力一百七十兆帕,球壳的理论壁厚约四十七毫米,同样条件的圆筒要约九十四毫米。真正的设计还要加腐蚀裕量和焊缝的要求,但两者的比例关系不变。
所以球罐的常见位置,是液化烃这类承压的大容量储存。它的代价是要做支柱、拉杆和环形平台,安装和检修都比立式罐麻烦。容量不大、压力也不高的时候,更常用的是卧罐。
卧罐是圆筒横放在两个鞍座上,两端是椭圆形的封头。它的体积通常比立式大罐小得多,常见于站内的小量储存,也常用作小型的液化石油气储罐。卧罐可以埋在地下,地面上只看见人孔和管口,这是它在小站和加油站里最常见的原因。卧罐放进罐区时,也要按同样的防火间距排布,不能因为它小就贴着别的罐放。

罐顶和罐底的接口:管口要画在图上,不能只画一个圆
平面图上的一座罐,不只是一个圆。罐壁下部有进出料的接管,罐底有排水和清罐用的人孔,罐顶有透气口、量油孔和浮顶罐的浮梯入口。这些管口决定了管线从哪一侧接进来,也决定了罐的检修要从哪一侧进人。
管口的方位在平面图上要和管廊对上。罐的进出管如果都朝一边,管廊就要顺着那一边走;两边都有管口的罐,管廊要从两侧经过,占的地就多一截。有经验的人画罐区,会先把管口的方位定下来,再画管廊的位置,而不是先画管廊,再把管口硬凑上去。
罐底的排水口还要和堤内的排水沟连起来。堤内地面一般有坡度,排水要能在事故时把雨水引到切换阀的一侧,阀门在堤外操作。这一套在平面图上表现为一条排水沟和一个切换阀,画漏了,堤内的积水就没地方去。
五种罐一屏:介质决定罐型,罐型决定占地和高度
把五种罐放在一起看,区别一目了然。拱顶罐和内浮顶罐体量接近,区别在罐顶:一个是盖子,一个是盖子加浮盘;外浮顶罐没有盖子,露出浮盘;球罐是一个大球托在支柱上;卧罐是一根横放的短圆筒。
画平面图的时候,这五种罐的圆、矩形和它们的编号要对上。拱顶罐和浮顶罐在平面图上都是圆,要靠图例或编号标注区分,否则读图的人不知道哪座罐装的是挥发性大的油。

成组布置:罐间距按大罐直径的倍数取
罐与罐之间为什么要留距离?一是一座罐着火,热辐射不能把邻罐烤坏;二是消防车和泡沫车要够得着;三是检修、吊装和以后扩建也要有地方。这三件事的量级,都和罐的直径成正比,所以规范的口径是按大罐直径的倍数取。
常见口径是:相邻两座罐之间的距离,取相邻较大罐直径的零点四到零点六倍,同时不小于一个下限,量级上是十几米。比例和下限具体取多少,要看油品的闪点分类、罐型是固定顶还是浮顶,以 GB 50160 的表格为准。图上的数字只是示意取法。
直径三十三米的大罐,零点四到零点六倍是十三点二到十九点八米,下限十五米把低端托了起来,所以大罐的间距大约在十五到二十米之间。小罐就不一样了:直径十米的小罐,按比例只有四到六米,远远不够,间距几乎总是由下限决定。这就是为什么小罐成组时,罐区看起来比按比例算出来的要松。
“按直径算间距”是一个容易被误用的口径。有人把大罐的间距照搬到小罐上,结果小罐之间挤得过紧;也有人把罐间距一律按一个固定数字取,忘了大罐和小罐的差别。平面图上每一对相邻的罐,都应该能回答一个问题:它们的间距是按哪个直径、哪个比例、哪个下限取的。
预留扩建的罐位也要在第一张图上画出来。罐区一般按远期规划的罐数布置管廊和消防环路,近期只建一部分罐,空着的罐位要在图上标成虚线,并且标明它的直径和介质。如果第一张图没有预留,后来加罐就只能拆管廊、改堤,代价比一开始多画几个虚线圆大得多。

防火堤:堤内有效容积不小于最大罐的容积
防火堤,也叫围堰,是罐区最醒目的东西。它的作用是:一座罐泄漏或着火,液体先被堤挡在堤内,不会四处流淌。规范的基本要求是堤内的有效容积,不小于堤内最大一座罐的容积。注意这句话的主语是最大的一座罐,不是所有罐,也不是罐组的总容量。
为什么只按最大一座算?因为堤是用来兜住一次事故的,同一时间只可能有一座罐出大事。这个假设让堤的容量与罐的数量脱了钩:罐再多,堤也只要装得下最大那一座。
这样,堤高就能反算出来。堤内有效容积等于堤内净面积乘以堤高,堤内净面积是堤围的面积减去罐底占的地。以直径三十三米、高十二米的大罐为例,几何容积约一万零二百六十立方米,罐底占地约八百五十五平方米。
取两种方案来看。方案甲:两座大罐排成一排,堤内是一百米见方,堤内面积一万平方米,减去两座罐底的一千七百一十平方米,净面积约八千二百九十平方米,堤高要约一点二四米,才能装下一万零二百六十立方米。方案乙:四座罐排成两行两列,堤内一百二十米见方,净面积约一万零九百八十平方米,堤高约零点九三米。罐越多,罐底占的面积越大,堤内净面积就越小,但只要堤够宽,堤高就压得下来。
这张图里有一个结论可以直接用:堤高要压到一米上下,堤内净面积就得有一万平方米上下。 堤内要装下一万零二百六十立方米,堤高一米时净面积至少是一万零二百六十平方米;再加上两座大罐的罐底,堤内总面积要接近一万二千平方米,相当于一百零九米见方。这还没有算管廊基础、泵坑和雨水沟占去的面积,实际设计要留余量。
堤高为什么不能无限做高?堤越高,堤顶越宽,人和车跨堤越难,堤内的操作和消防也越不方便。所以堤高一般做到一米左右的量级,需要更高时,就要认真算台阶、跨堤设施和人员的安全通道,规范也另有要求。堤高和堤面积之间是一对取舍,这个取舍在平面图上一眼就能看出来。

隔堤与分组:一个堤里不是罐越多越好
一个罐组的堤内,常用隔堤再分成几个小区。隔堤的作用是:同一个堤里的罐,如果油品不同、挥发性不同、危险等级不同,一座罐的事故不能让隔堤另一侧的罐遭殃。有的时候,隔堤也用来把罐分成几组,便于单独检修和排水。
规范对每个罐组的罐数和总容量都有上限,并按液体的闪点分类区别对待。闪点低、挥发性强的液体,罐组能放的罐数就少,总容量也要受限。所以平面图上罐数多的罐组,不一定是好的罐组,有时候正是要把罐分到两个堤里的信号。这个数字要查表,不能凭感觉。
隔堤的高度一般不超过防火堤,但它的排布要和防火堤的开口、排水方向配套。隔堤把堤内的地面分成几块,排水沟和切换阀也要跟着分开。画错了,堤内积水就会流到不该去的地方,一座罐的事故会顺着地面蔓延到邻罐。

泵棚、管廊和消防道路:都排在堤外
罐区里的泵,要么放在堤外的泵棚下,要么放在堤外的独立地块上。原因很直接:泵一旦漏油或着火,会波及堤内的罐;如果泵在堤内,堤就得兼顾泵的事故,堤内的空间也被占掉。所以泵房和泵棚一律放在堤外,与罐之间保持规范要求的防火距离,量级上是十几米。
管廊是罐区的骨架。罐区的进出管线、泵的进出管线、到装卸站的管线,都沿管廊走。管廊一般是高架的钢结构,平行于罐组的一侧排开,放在堤外,不穿罐。管线穿堤的时候,要在堤上留套管,并且把切断阀放在堤外,方便事故时关闭。画管廊的时候,它的走向和罐的进出口要对得上,不然图上的管线就会断在半空。
消防道路是另一件必须画上去的东西。罐组周围一般要有环形的消防道路,宽度按规范取,量级上是六米左右,路面要能承受消防车的重量。消防车要能从两个方向够到任何一座罐,所以环路一般是闭合的。平面图上没有消防环路,罐区的应急能力就是缺的,和堤、罐、泵一样,它是平面图的必备内容。
罐壁到堤脚的距离也是一个容易漏画的尺寸。规范口径要求,罐壁到防火堤内侧坡脚线的距离,不小于罐高的一半。以十二米高的大罐算,就是六米。这个距离保证了堤内有一个足够的操作和消防空间,也让堤的内侧不会被罐壁直接顶到。

消防水和泡沫:环形管网也要画进平面图
罐区的消防不靠消防车一个东西,要靠固定的消防水管网和泡沫系统。罐的外壁要能浇水冷却,相邻的罐也要能被冷却保护;浮顶罐的密封圈一旦着火,要有专门的泡沫设施扑救。这些设施的管线是一圈环形的消防水管,沿着消防道路走,每隔一段距离接一个消火栓或者泡沫接口。
平面图上,消防环管要画成一条连续的线,标出它的直径和消火栓的位置,并且和罐的冷却喷头、泡沫接口对得上号。消防泵和水池一般放在堤外,离罐组有一定距离,并且在消防道路的一侧。画图的人最容易漏掉的,是把消防管网当成“管廊的一部分”随手画在别处,结果消防车接到的水,实际上接不到需要它的罐上。
还有一件事是消防水的去向。罐组发生事故后,灭火用的水和泡沫会被堤挡住,堤内的积水要经排水切换阀导出,排到事故存液池,而不能直接排进雨水管网。这套排水在平面图上是一条独立的线,和前面说的堤内排水沟接在一起,是读图的人要检查的一处。
装卸站:离罐近,离人和主路远
装卸站是罐区和外部运输之间的接口。汽车、铁路或船靠过来,在鹤位上装油或卸油,管线接到罐区。装卸站一般放在罐区的一端,靠近主路,方便车辆进出,同时要和罐、泵保持防火间距。
装卸站在平面图上要画出鹤位的数量和排列方向,鹤位之间要留出车辆通道。一个装卸站有几个鹤位,取决于每天要装卸多少车,这个数字是工艺计算出来的,不是画图的人随手画几个方块。图上的鹤位数量,要和罐区的进出管线数一致,不然装车的管线就接不到对应的罐。
装卸站和办公、控制室的关系也要讲清楚。控制室、变配电室通常离罐和装卸站更远,一般放在主导风向的上风侧,避免事故时烟气直接飘过去。画图时常见的错误是把控制室贴在罐组旁边,这在工程上是不允许的,平面图上一眼就能看出来。
罐区在厂区的位置:离装置多远,朝哪边
罐区在厂区里的位置,通常在厂区的边缘或一角,离生产装置有足够的防火距离,并且位于装置的下风侧或侧风侧。这样装置一旦有烟气或泄漏,风不会直接把它吹向罐区;反过来,罐区如果出了事,也不会直接烤到装置的核心部分。
罐区的对外道路要和厂区的主路连通,但不能让运输车辆穿过装置区。平面图上,罐区的入口和装卸站的入口,要单独设置,并且和厂区的消防通道分开。这些关系一般在总平面图上定,但罐区的平面图要和总平面图对得上,不然两张图的方向、距离和出入口会打架。
浮顶罐为什么省蒸发损失:把气相空间拿掉
前面讲过拱顶罐的呼吸损失,这里把它说透。罐里的液面上方是一层气相空间,白天被晒热、晚上冷下来,这层气体体积随温度伸缩,不断把油气排出去、吸进空气来。损失的多少,取决于这层空间有多大、油的挥发性有多强、温度变化有多大。
浮顶的办法是直接把这层空间压掉:浮盘贴着液面,液面上方几乎没有可以伸缩的气体。内浮顶的浮盘还有固定顶挡雨挡尘,外浮顶则露天,所以外浮顶在密封上要多下一番功夫,损耗居中。这就是几种罐型在损耗上的排序,也是挥发性强的油要换罐型的原因。
这里还要讲一个误区:浮顶罐省下的主要是呼吸损失,不是全部损失。浮盘与罐壁之间的密封、罐底的积水、进出料时的置换,仍然会有损耗。所以选罐要看整体的排放控制,而不是只看罐顶形式。
平面图上,这件事并不直接画出来,但它决定了罐型的编号和图例:哪座罐是浮顶,哪座是固定顶,装的是什么油,都要在图上标清楚。读图的人看到一片大小相同的圆,要能知道它们为什么不一样。
罐区平面图怎么看:从图上读出四件事
一张罐区平面图,读的时候可以按四件事来:罐有几座、各装什么、堤多大;间距是按什么口径取的;泵、管廊、路和装卸站怎么排;消防环路和堤外的空间够不够。 前两件是装的是什么、装了多少,后两件是能不能安全地运行和应急。
先数罐。数出罐的数量、直径和罐型,再看每座罐的编号和介质标注。如果图上没有罐径,就算不出堤高,也算不出间距,这张图就只是示意。然后看堤,量一量堤的内外尺寸,算一下堤内净面积,再按最大罐的容积反推堤高,堤高标没标、对不对,一下就能判断。
再看间距。相邻两座罐之间的尺寸要对得上它们的直径和比例;罐壁到堤脚的距离要对得上罐高的一半。最后看外围:泵是不是在堤外,管廊是不是穿堤不穿罐,消防环路是不是闭合,装卸站是不是离罐、离人都有距离。能把这四件事读下来,一张平面图就基本看懂了。
下面这张按比例画的 2×2 罐组,把上面几条都摆了进去:堤内一百二十米见方,四座罐之间留十五米间距,罐壁到堤脚距离约十九米半,远大于罐高的一半;泵棚在堤外西侧,管廊在北侧,装卸站在东侧,消防环路把整个堤和设施绕在里面。

常见的画错:堤高照抄,间距一刀切,泵压在堤里
平面图出错,最常见的有三种。第一种是堤高照抄:堤的尺寸是从另一个项目的图上抄过来的,没有对应堤内的最大罐容积,堤高要么太低、装不下,要么太高、人走不过去。第二种是间距一刀切:小罐和大罐用同一个间距,要么小罐挤得过紧,要么大罐松得浪费地。第三种是泵压在堤里:泵和它的管线画在堤内,一旦出事,堤就要同时管泵和罐。
还有一种更隐蔽:管廊画成了一根线,没有宽度,也没有层数。管廊是有宽度和层数的,层数决定了它能放几根管,宽度决定了它占多少地。把管廊画成一根线,堤外的路和泵棚就会被挤到不该去的地方。
这几种错误在平面图上都能一眼看出来,前提是读图的人知道每一个尺寸应该怎么算。
从平面图到鸟瞰图:沙盘里的罐区,是平面图的立体版
平面图是地面的关系,鸟瞰图要再加上高度。罐有高度,堤有高度,管廊和泵棚也有高度。把平面图转成鸟瞰图,关键是把每个东西的高度补上:罐高十二米,堤高一米上下,管廊几层几米,泵棚的顶棚有多高。平面图是底稿,高度要从规范和工艺数据里来,不是画图时随手加的。
视角也要选。罐区鸟瞰通常取斜四十五度左右的俯视,理由和前面讲厂区鸟瞰时一样:平视会被前排的罐挡住,正俯视会把罐都压成圆,丢掉罐高和堤高。这个视角下,罐的高矮、堤的起伏、管廊的层次都能一眼看出来。
在 AI3DTU 的微缩沙盘模式里,罐区这类平面关系可以直接作为参考图来还原。把做好的平面布置图上传,罐的位置、堤的围合、泵和管廊的相对关系会照图还原,而不是套一个通用的罐区模板。这一点和厂区鸟瞰一样:参考图给了,还原出来的才是这一片罐区,而不是另一片。
平面图能不能转成鸟瞰图,取决于它有没有把堤、罐、管廊、消防环路画全。图上缺了堤的尺寸,罐的高度就没有依据;缺了管廊,泵和罐之间的关系就是空的。所以在转之前,先把平面图按前面的四件事读一遍,是最省事的办法。
常见问题
罐区平面布置图怎么画?
先定罐的数量、直径和罐型,再按最大罐的容积定堤的面积和高度,然后按大罐直径的倍数定罐间距;泵、管廊、消防环路和装卸站一律放在堤外,管口的方位先定,管廊再顺着管口走。平面图画完,要能按四件事读下来:罐与介质、堤的尺寸、间距口径、堤外设施的位置。
防火堤高度怎么算?
堤内有效容积不小于堤内最大一座罐的容积。有效容积等于堤内净面积乘以堤高,净面积是堤内面积减去罐底占地。以直径三十三米、高十二米的大罐为例,最大罐约一万零二百六十立方米,两座罐的堤内面积约一万平方米时,堤高约一点二四米。规范给出的是口径,具体按设计取值。
储罐之间的间距是多少米?
常见口径是相邻较大罐直径的零点四到零点六倍,并且不小于一个下限,量级上是十几米。直径三十三米的大罐,间距大约在十五到二十米之间;直径十米的小罐,按比例只有四到六米,间距几乎由下限决定。具体取值要看油品闪点分类和罐型,以 GB 50160 表格为准。
拱顶罐和浮顶罐怎么选?
先看介质的挥发性。柴油、重油这类挥发性小的液体,用拱顶罐就够;汽油、石脑油这类挥发性强的,用内浮顶罐;容量大、挥发性也强的原油和成品油,常用外浮顶罐。浮顶罐省下的主要是呼吸损失,同一种油、同一地区,内浮顶常只有拱顶的几分之一到十分之一。
球罐和卧罐有什么区别?
球罐是承压的大容量储罐,常用来装液化石油气这类加压储存的液化烃,同样直径和压力下,球壳壁厚约为圆筒的一半,所以承压时球形最省材料。卧罐是圆筒横放在鞍座上,体积较小,多用于站内小量储存,可以埋地,常见于加油站和小型液化气站。
罐区平面图能直接做成鸟瞰图吗?
能,但要先把高度补上。平面图只有地面关系,鸟瞰图还要有罐高、堤高、管廊层数和泵棚高度。视角通常取斜四十五度左右。在微缩沙盘模式里上传平面布置图作参考图,罐的位置、堤的围合和泵管的关系会照图还原,而不是套通用模板。
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