油品儲罐附件的技術(shù)進(jìn)展

莊須歡（中化泉州石化有限公司生產(chǎn)管理福建泉州362103）

石油行業(yè)在國際戰(zhàn)略中存在著特殊的地位，發(fā)達(dá)國家石油儲備戰(zhàn)略上升到關(guān)系國家安危的高度，正因為如此，也投入了大量的技術(shù)研究工作，來促進(jìn)油品儲罐的大型化、高度自控的發(fā)展，隨著我國石油儲罐建設(shè)隊伍在世界各地的工作、技術(shù)開展，特別是沙特、伊朗、阿拉伯聯(lián)合酋長國、蘇丹等國家，在這方面的交流漸漸增多，這些技術(shù)交流、溝通促進(jìn)了國內(nèi)的油品儲罐的技術(shù)發(fā)展。

1 國外研究現(xiàn)狀

目前國外的油品儲罐朝著更加便于操作、維護(hù)，節(jié)能、大型化、自動化方向發(fā)展。1962年美國芝加哥橋梁公司首建10萬米3浮頂罐，D=87m，H=21m。1964年Shell公司在歐洲建成10萬米3浮頂罐。1967年委內(nèi)瑞拉建成15萬米3浮頂罐，D=115m，H=14.6m。日本在1965年首建10萬米3罐，1971年建成16萬米3罐，80年代初建成20萬米3罐。目前世界上最大的油罐為24萬米3。

20世紀(jì)70年代以來，內(nèi)浮頂油罐發(fā)展較快。第一個發(fā)展油罐內(nèi)部覆蓋層的是法國。1972年美國已建造了600多個內(nèi)浮頂油罐。1978年美國API650附錄H對內(nèi)浮盤的分類、選材、設(shè)計、安裝、檢驗及標(biāo)準(zhǔn)載荷、浮力要求等均做了一系列修訂和改進(jìn)。先進(jìn)國家都有較齊全的儲罐設(shè)計專用軟件，靜態(tài)分析、動態(tài)分析、抗震分析等，如T形腳焊縫波帶分析。近20年也相繼出現(xiàn)各種形式和結(jié)構(gòu)的內(nèi)浮盤或覆蓋物。

國外汽、柴油儲罐容量已經(jīng)發(fā)展到5萬立方米，對減少操作次數(shù)，工作連續(xù)性起到很好的硬件支撐作用。儲罐外壁普遍采用噴涂太空陶瓷涂料，起到能夠同時保溫保冷的作用，國內(nèi)業(yè)已見到試用報告，但未大面積推廣，尚處于試用階段。大型外浮頂油罐中央排水管國外有美國MESA、法國COFLEXIP柔性軟管等，有使用周期長，安裝方便、簡單，自復(fù)位等特點，但國內(nèi)未見使用效果報告。二次密封設(shè)施在國外油品儲罐區(qū)功能性設(shè)計早在20世紀(jì)90年代就已成為一個必須條件，不但可以降低油品損耗，而且有利于工作環(huán)境的空氣質(zhì)量提升，對工作人員健康、和諧的工作環(huán)境創(chuàng)造條件。在功能性設(shè)計自動化方面朝著人員減少、自動化程度高的方向發(fā)展，操作室內(nèi)可以完成全部操作，并且設(shè)置的電視監(jiān)控系統(tǒng)，從操作室就可以全方位的了解各儲罐運行狀態(tài)。

2 油品儲罐附件技術(shù)進(jìn)展

2.1 罐內(nèi)加熱器

在重質(zhì)油存儲油罐內(nèi)需設(shè)加熱器，以防止油品出現(xiàn)低溫凝固。近年來國內(nèi)很多油庫區(qū)采用無水擊節(jié)能加熱器，效果很好。不僅能夠保證油罐升溫和保溫操作時加熱器盤管中不會發(fā)生水擊現(xiàn)象，避免加熱器盤管的損壞，而且具有升溫快、熱能效率高等特點。

2.2 旋轉(zhuǎn)噴嘴

由于原油品種的不同，原油儲罐內(nèi)加設(shè)旋轉(zhuǎn)噴嘴，適宜儲存高凝原油，功能性體現(xiàn)在可以減少工作人員的開泵循環(huán)操作，而且可以實現(xiàn)儲罐收油時自動進(jìn)行罐底油混合，使沉積物分散，減少罐底油內(nèi)沉淀物的沉積與固化，比按裝側(cè)入式攪拌器效果要好。主要優(yōu)點在于沒有電動設(shè)備，節(jié)約電能，而且在收油時候就可以發(fā)揮作用，不像電動攪拌器，需要工作人員定期進(jìn)行啟動才能起到攪拌作用。這是原油浮頂儲罐功能性設(shè)計發(fā)展的一個方面。

2.3 中央排水管

中央排水管主要功能是排水，但目前因中央排水管損壞進(jìn)行油罐檢修現(xiàn)象較為普遍，所以要考慮排水管的長周期使用，減少油罐的檢修次數(shù)。中央排水管經(jīng)歷了橡膠管、波紋管、樞軸式中央排水管、旋轉(zhuǎn)接頭排水管等。目前使用比較可靠的是旋轉(zhuǎn)接頭式中央排水管，使用時間長，可以減少因檢修帶來的油品損失。

2.4 外浮頂密封裝置

浮頂密封裝置起到降低油品蒸發(fā)損失和減少因油氣揮發(fā)造成的安全危害，目前一次密封裝置基本采用軟密封，即泡沫塑料或管式密封，管式密封內(nèi)填充鹽水或者航煤。

浮頂油罐的二次密封裝置是在一次密封的基礎(chǔ)上設(shè)計增加的一套密封裝置，主要功能是可以進(jìn)一步減少油氣揮發(fā)，及對環(huán)境的污染，并可取代傳統(tǒng)的擋雨板。二次密封與罐壁之間安裝有導(dǎo)靜電回路的導(dǎo)靜電片，即橡膠滑動片上的不銹鋼板/紫銅板，安裝間距不大于2米。彈性承壓板通過橡膠滑動片對罐壁施壓，形成密封，環(huán)形間距為250mm時，偏差±125mm仍能保持良好密封，超出標(biāo)準(zhǔn)水平；如二次密封導(dǎo)向輪，在浮船擾動位移過大、罐壁變形等危險情況下能更有效的規(guī)范浮船運動和阻止橡膠刮條翻轉(zhuǎn)，保證密封系統(tǒng)安全，對二次密封起到保護(hù)作用。

2.5 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

由于大型拱頂儲罐直徑跨度大，目前國內(nèi)20000立方米油品儲罐罐頂采用網(wǎng)殼式結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)較大的跨度。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)以桿件為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律組成網(wǎng)格，按殼體結(jié)構(gòu)布置的空間構(gòu)架，它兼具桿系和殼體的性質(zhì)。按結(jié)構(gòu)分有三角型、雙向子午線型等。

目前三角型網(wǎng)殼應(yīng)用較為廣泛，具有自重輕、裝配與架設(shè)簡單迅速，強(qiáng)度高、跨越幅度大，造型表現(xiàn)力強(qiáng)等特點。

2.6 內(nèi)浮頂

內(nèi)浮頂儲罐的內(nèi)浮頂樣式主要有浮管式、箱式兩種。

浮管式內(nèi)浮頂主要有支撐立柱、浮筒、框架、鋪板、密封組成?？扛⊥蔡峁└×?，優(yōu)點造價低、組裝簡單，缺點抗油氣沖擊力較差。箱式內(nèi)浮頂常見的一般為單盤組裝箱式，以鋁板或不銹鋼板為材料制成密封中空箱體，每個箱體作為一個獨立的結(jié)構(gòu)單元，多個浮箱連結(jié)而成整個內(nèi)浮頂。浮箱式內(nèi)浮頂在油品表面直接覆蓋，沒有油氣揮發(fā)空間，從而有效地抑制油品的揮發(fā)，據(jù)計算年油品蒸發(fā)損耗量僅為固定頂罐的0.2%～0.5%；二是浮力大而均勻，結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，允許多人在浮頂上任意行走；三是對比浮筒式內(nèi)浮頂，能抗油品進(jìn)出罐時的一般沖擊，保證浮盤上下升降平穩(wěn)自如。缺點就是由于浮箱采用的是卷制加焊接的制造工藝，因此，鋁合金單盤組裝箱式內(nèi)浮頂與浮管式內(nèi)浮頂相比，存在焊縫較長、焊點較多的缺點。因為卷制浮箱的板材較薄，如果焊接技術(shù)掌握不好，很可能造成在使用過程中浮箱焊口泄漏，發(fā)生浮箱進(jìn)油的事故。其次，由于YHC鋁合金單盤組裝箱式內(nèi)浮頂用材較多，因此，其制造成本較高，銷售價格較浮管式內(nèi)浮頂要高。

內(nèi)浮頂油罐罐頂不設(shè)呼吸閥、液壓安全閥，在罐壁上部周圍或罐頂周圍設(shè)帶網(wǎng)罩的罐壁通氣孔。

因檢查檢修內(nèi)浮頂?shù)男枰诟哂趦?nèi)浮頂下落后浮頂高度的位置需設(shè)高位人孔，該設(shè)計的主要功能是便于工作人員檢查浮頂上部有無積淀物，導(dǎo)靜電銅絲是否使用正常等。透光孔設(shè)置決定于儲油罐的容積：3000立方米以下設(shè)1個人孔，3000-5000立方米設(shè)1-2個人孔，5000立方米以上設(shè)2個人孔。

內(nèi)浮頂儲罐邊緣密封裝置為一次密封裝置，俗稱舌型帶一次密封（柔性刮板），安裝在浮盤邊緣板上，由于舌型帶的彈性與罐壁作滑動接觸，利用自身剛性或外在機(jī)械方法，使舌型帶與罐壁板緊緊接觸，形成密封。

輕質(zhì)油品設(shè)內(nèi)浮頂非常必要，可有效地減少油氣揮發(fā)，降低經(jīng)濟(jì)損失，保護(hù)環(huán)境。設(shè)計中還應(yīng)考慮在油罐中設(shè)擴(kuò)散管，不僅可以起到更好的調(diào)合作用，而且能夠使進(jìn)罐油品均勻分布，大大降低對內(nèi)浮頂?shù)臎_擊。

2.7 罐底邊緣板防腐

儲罐邊緣板因下雨、潮氣等，往往引起腐蝕，以前采用罐壁加擋雨板、邊緣板與基礎(chǔ)間抹水泥等措施，效果不是很好。21世紀(jì)以來，在儲罐罐底邊緣板周圍可以考慮設(shè)置彈性膠，即可以起到防止雨水倒灌引起罐底板的腐蝕，又可以起到油品儲罐巡檢、檢查、維護(hù)的安全作用，為工作者創(chuàng)造安全、健康的工作條件。

3 結(jié)論

經(jīng)濟(jì)全球化之下，油品儲罐的新技術(shù)交流、發(fā)展越來越迅速，油品儲罐的新技術(shù)一直是石油儲運行業(yè)探討、研究的重點，實現(xiàn)實用、安全、便于操作的儲罐群的建設(shè)成為從業(yè)技術(shù)人員的目標(biāo)。節(jié)能、環(huán)保、大型化、自控程度高是未來油品儲罐新技術(shù)發(fā)展的方向。

[1]賴盛,方小芳,劉宗良.大型儲罐頂蓋結(jié)構(gòu)形式及鋁合金網(wǎng)殼的應(yīng)用.北京:石油化工設(shè)備技術(shù)[J].2004(05).

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