大型油罐主动安全防护系统设计及应用北大核心

外浮顶油罐的一二次密封空间属于相对密闭的环形油气聚集空间,在油罐罐壁挂油、收发油作业中随着浮盘的升降会产生大量可燃气体,遇雷击、静电产生的火花可能引发燃烧甚至爆炸事故。针对大型外浮顶油罐的结构特点,采用实时气体分析系统与主动惰化保护系统相结合的闭环控制方式,设计了大型油罐主动安全防护系统,主要由控制系统、监测系统、供氮系统、管网系统及其他配套系统组成。其防护技术原理:在浮顶油罐的一二次密封区域内安装一套可燃气体泄漏探测及保护系统,当可燃气体浓度超过爆炸下限值时,系统主动向密闭区域内注入惰性气体,置换出可燃气体,有效降低密闭区域内可燃气体浓度,阻止火灾或爆炸发生。通过在长庆某输油站3年多的应用结果表明,该系统稳定可靠,安全防护效果显著。     

大型油罐主动安全防护系统设计及应用

外浮顶油罐的一二次密封空间属于相对密闭的环形油气聚集空间,在油罐罐壁挂油、收发油作业中随着浮盘的升降会产生大量可燃气体,遇雷击、静电产生的火花可能引发燃烧甚至爆炸事故。针对大型外浮顶油罐的结构特点,采用实时气体分析系统与主动惰化保护系统相结合的闭环控制方式,设计了大型油罐主动安全防护系统,主要由控制系统、监测系统、供氮系统、管网系统及其他配套系统组成。其防护技术原理:在浮顶油罐的一二次密封区域内安装一套可燃气体泄漏探测及保护系统,当可燃气体浓度超过爆炸下限值时,系统主动向密闭区域内注入惰性气体,置换出可燃气体,有效降低密闭区域内可燃气体浓度,阻止火灾或爆炸发生。通过在长庆某输油站3年多的应用结果表明,该系统稳定可靠,安全防护效果显著。     

单盘式浮顶罐保温伴热设计及效果评价

油罐储存凝点较高或黏度较大的油品时需采取保温伴热措施。为了确定单盘式浮顶罐的保温伴热设计方案,结合传热学理论,考虑浮顶单盘下油气空间的热阻,建立了油罐保温伴热模型。以5×104 m3单盘式浮顶罐为例,设计了油罐的保温伴热方案,并基于此建立了油罐二维模型,采用CFD方法对油品的流动和传热过程进行了仿真模拟。研究表明:单盘式浮顶罐的罐顶不需要采取保温措施,单盘下少量的油气空间保温效果显著;罐内油品的温度差造成密度差,使油品处于循环流动状态;除靠近伴热器、罐顶和罐壁的区域外,罐内绝大部分区域油温分布均匀。研究成果为单盘式浮顶罐的保温伴热设计提供了参考方案。     

降低浮顶油罐泡沫挡板高度

浮顶油罐在使用过程中,浮顶运行状态及各部油罐附件使用状况,都需要经常检查以便维护检修,保证设备正常运行。我们在检查浮顶时总感到泡沫挡板太高,跨越困难,很不方便,且挡板用材完全可以节省一部分。以10000m~3罐为例说明并修改如下: 采用的施工图为北京石油设计院设计的(重水L-145/3系列图)。据重水L-145/明说明“……其顶面沿周向有向心坡度,浮船顶与罐壁之间有弹性密封装置,因而使油罐顶部聚积的油气减少,因此根据浮船式浮顶油罐的构造情况,发生火灾的可能性较少,同时发生火灾的范围起初是在软密封的局部地区进行,仅在密封装置被火烧坏后才会漫延到整个密封装置。本设计针对上述情况,在浮船上设置泡沫挡板,以阻止泡沫流失,使泡沫堆积在罐壁与泡沫挡板之间的环形空间内,以扑灭火灾。”结构如图:     

固定顶油罐与油气回收集成工艺研究

针对内浮顶油罐在使用过程中存在蒸发损耗、计量误差和有效利用系数低等问题,在油库装油区安装了油气回收装置的基础上,对固定顶油罐与油气回收集成工艺的技术、经济可行性进行了研究.研究结果表明,此集成工艺在最终油气排放量的控制上优于内浮顶油罐储油工艺,且整体效益也较高,固定顶油罐与油气回收集成工艺是一种较为先进的轻质油品储存工艺.     

内浮顶罐浮盘的技术改造

某油库的泡沫塑料浮子型组装式内浮顶油罐投运一段时间后,浮盘的密封性能明显变差,浮盘因浮力不足而下沉,测量孔蒸发损耗的油气较多,舌形橡胶带密封性能退化,密封压条、铆钉处出现渗油,油罐已丧失故障应急功能。为了改善油罐的运营状况,决定对其进行技术改造。     

浮顶油罐与内浮顶油罐(续)

三、内浮顶油罐 1.概述内浮顶油罐是在固定顶油罐和浮顶油罐的基础上发展起来的。这种油罐既有固定顶盖,又有内浮顶,是立式圓筒形钢油罐中的一种新型结构。为了减少油品损耗和保持油品的质量,五十年代,美国先是采用了充填氮气的空心塑料球,称作“微气球”复盖,法国曾经建起一种带浮动塑料盖的固定顶油     

浮顶油罐使用中的假液面

使用浮顶油罐有许多优点。主要是这种油罐几乎全部消灭了气体空间,从而大大减少了油品的蒸发损耗。但是在使用浮顶油罐时存在1个假液面问题,造成液面检尺上的误差。     

降低浮顶油罐蒸发损耗的一个技术设想

浮顶罐静止储存蒸发损耗主要是由于在外界环境风的作用下,密封圈上部四周风压分布不均匀,从而促使密封圈下部的环形气体空间中的油气混合气产生受压强制对流而引起的。外界新鲜空气在正压区(油罐背风面即下风罐壁内侧周边处)穿过密封圈     

外浮顶油罐沉盘事故分析

从外浮顶油罐的施工质量和运行管理两个方面，分析了沉盘的６种原因，提出了４项预防措施：禁止将扫线风吹入罐内，定期启动油罐搅拌器，定期检测浮顶单盘板及密封装置，确定其渗漏及破损情况；经常检测油罐排水管，防止油品泄漏；浮顶设外浮标，便于操作人员随时掌握浮盘运行情况和液位高度。