储罐用浮顶排水装置规格及数量.pdf

第 4 O卷增刊 1 2 0 1 1年 8月 石油化工设备 P ETR0一 CHE MI CAL EQUI PME NT Vo 1 ． 4 O Su ppl e me nt 1 Au g． 201 1 文章编 号 ：1 0 0 0 — 7 4 6 6 ( 2 0 1 1 ) 增 刊 1 0 0 0 3 — 0 4 储罐用 浮顶排水装 置规格 及数量 吴龙 平 ，明斐卿。 ，罗丽华 ( 1 ． 中国石油 天然 气管道工程有限公 司，河北 廊坊0 6 5 0 0 0 2 ． 河 北石油职业技术学 院，河北廊坊0 6 5 0 0 0 ) 摘 要 ：简要介 绍 了原 油储罐 用 浮顶排 水 装置 的种 类 ， 确 定 了 直径 分 别 为 6 0 m、 8 O m、 9 6 m 及 不 同 降 雨量条 件 下所 需要 的不 同种 类浮顶 排 水装置 的规格 和 数 量 。 同 时， 根 据 浮 顶排 水 装 置 的价 格 及 使 用寿命等特点， 讨论 了大型储罐用浮顶排水装置的各 自特点。 关 键词 ：原油储罐 ； 浮顶排水装置；规格；数量 中图分 类 号 ：TE 9 7 2 ；TQ 0 5 3 ． 2 文献 标志 码 ： B S i z e a n d Qu a n t i t y o f F l o a t i n g Ro o f Dr a i n f o r Oi l S t o r a g e T a n k W U Lo n g - pi ng ，M I NG Fe i - qi n g #，LUO Li — hu a 底流排出， 降低分离效率 ； 当溢流 口过大时， 溢流的 体积流量增大， 增加了混合液中水由溢流 的排 出量 ， 从而使分离效率下降。 摹 姗 褪 ^ 1 ． 8 1 ． 9 2． 0 体移 l 流量／ m 图 4溢 流 口直 径 对 分 离 效 率 的影 响 4 结 论 ( 1 ) 入 口体积流量和溢流分流 比的大小都对分 离效率有显著影响， 合理的溢流分流 比和入 口体积 流量 是提 高分 离效 率 的关键 。 ( 2 ) 在 文中研究样机及实验条件下 ， 倒锥 型旋流分 离器最佳分流比为 1 2 左右。溢流口直径为4 ml n 时， 旋流器的分离效果最佳， 分离效率为 8 8 ． 4 。 参 考 文 献 ： [ 1 ] 伍家 忠 ， 尹先 清 ， 赵 明奎 ， 等． 油 田污水 处理 设 备进 展 r- J ] ． 油气 田地 面工程 ， 2 0 0 1 ， 2 O ( 5 ) ：1 - 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0 4 — 0 3 作者 简介 ：吴 龙平( 1 9 7 9 一 ) ， 男 ， 山东青州人 ， 工程师 ， 学士 ， 现主要从事大型储罐设计工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油化工设备 2 0 1 1 年第 4 O卷 ( 1 ． Chi na Pe t r o l e um Pi p e l i n e Eng i ne e r i n g Co r po r a t i on，I ． a n g f a n g 0 65 00 0，Ch i na ) ( 2 ．H e be i Te c hni c a l Co l l e g e of Pe t r ol e u m Pr of e s s i on，I a ng f a n g 0 65 00 0，Ch i na ) Ab s t r a c t ：Ki n d s o f f l o a t i n g r o o f d r a i n f o r o i l s t o r a g e t a n k we r e i n t r o d u c e d ．Di f f e r e n t f l o a t i n g r o of dr a i n s i z e s a nd q ua nt i t i e s we r e de c i d e d u nd e r t he c on di t i o n whi c h t h e d i a m e t e r s a r e 6 0 m 、 8 0 m a n d 9 6 m a n d t h e r a i nf a l l s a r e di f f e r e nt ．M e a n whi l e，t h e i n di v i du a l c ha r a c t e r wa s di s c u s s e d a c — c o r di n g t o p r i c e a nd s e r v i c e l i f e，e t c ． c ha r a c t e r s o f f l oa t i ng r o o f d r a i n． Ke y wo r d s ： c r u d e o i l s t o r a g e t a n k；f l o a t i n g r o o f d r a i n ~s i z e ；q u a n t i t y 原油浮顶储罐 上的浮顶直接与大气相接触 ， 雨 水 可直 接落 到其表 面 。为 了防止 雨水从 浮顶 密封处 直接渗入油罐或浮顶上积水过多对浮顶 的强度和稳 定 性造 成威 胁 国 内外 均在 浮顶 上 设 置 了浮 顶 排 水 系统 。G B 5 0 3 4 1 一 --2 0 0 3 { 立 式 圆筒 形 钢制 焊 接 油 罐 设计 规 范 》 _ l 、 AP I 6 5 0 --2 0 0 9 《 We l d e d Ta n k s f o r O i l S t o r a g e }l2 ] 、 J I S B 8 5 0 1 — 1 9 9 5 { 钢制 焊接 油罐 结 构》 和《 在室温及高于室温下液体储存用平底、 立 式 、 圆柱形 、 现场 建造 的地 面上 可焊钢 罐 的设 计 和制 造规 范 》 只对 降雨 量不 大 于 2 5 0 mm 时 的浮 顶 强 度和稳定性做了规定 ， 而对降雨量大于 2 5 0 mm 时 的浮顶强度和稳定性未做要求 。为满足规范的相关 条件 ， 选取合理的浮顶排水装置规格和数量是很有 必要的， 笔者对此进行了简单介绍。 l 浮顶排水装置类型 1 ． 1 旋转接头排水装置l 5 。 旋转 接头排 水装 置是 采用 刚性旋 转接 头与 钢管 相连 接 的连 杆 结 构 ， 见 图 1 。由 于此 类 排 水 系统 的 密封面即为旋转面 ， 因而动密封容易失效致使油 品 外泄 而造 成 污染 。该 排 水 装 置 在 日本 应 用 比较 广 泛 ， 而 目前 在 国 内的使用 已逐渐 减少 。 图 1 旋转接头排水装 置 1 ． 2柔性接头排水装置 柔性接头排水装置是采用柔性接头与复合型金 属软管相连 接的一种结构 ， 见 图 2 。金属软管 由内 衬全密封波纹金属管 、 外覆丁睛橡胶 的复合管所构 成， 具有双密封效果 。该装置克服了金属软管网套 内存油的现象， 为油罐清理和动火提供了安全保证 。 该排水 装 置 目前 在 国内 已被 广泛 采用 。 图 2秉 性 接 头 排 水 装 置 1 ． 3 枢轴式排水装置 枢 轴式排 水装 置是采 用刚性 接头 +柔性 接头 相 结合的一种结构， 见图 3 。此装置为连续坡形设计 ， 平 面布 置 ， 可保 证顺 畅流 动 、 无 沉 淀物 滞 留 ， 运 行 轨 迹稳定 。但装置密封面较多 ， 渗漏可能性较大。该 排水装置 目前在国内的应用比较多。 图 3 枢轴式排水装置 1 ． 4 柔性软管排水装置[ s ， 阳 柔性软管排水装置采用整体全柔性软管， 软管 本体 由几层复合材料制成 ， 结构见图 4 。此结构泄 漏点少且不受浮盘漂移的影响 ， 渗漏可能性最小 ， 排 水系统结构简单， 运行 可靠 ， 对浮盘几乎没有作用 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 增刊 1 吴_坨平 ， 等 ： 储罐用浮顶排水装置 规格 及数 量 的 流 速 z 、 主 管 内 水 的 宙 诺 数 R e 、支 管 内 水 的 宙 诺 数 R 、 主管 与水 的摩 擦 因数 、 支 管 与水 的摩擦 因数 计算结果如下 ： 一 --4 4 7 2 ． 8 I T I s ／ h 7 c 一 1 ．2 4 2 I T I 。 ／ s ， 一 一 3 9 8 8 ．9 m ／ h — 1 ． 1 0 8 ms ／ s ； R 一 一2 ． 2 1 l O ( 为 1 5 c水 的 动粘 度系 数 ， mz ／ s ) ， R 一7． ／ 2 d 2 1 ．48X 1 0 s；A 一 o ． o 1 2 2 7 + ； i = 0 ． o 1 9 3 ， = = o ． o 1 2 2 7 + o 2 0 5。 液 体压 力损 失 △ 矗为 ： △ ^ 一 ( 扎s ) 磊+ d 2 V 2 2 一 ( O ． 0 十 1 ． 5 ) +()． O 2 0 5 丽2 6 I1 ． 4 6 m< l - 6 m 可 见 ， 选取 3套 DN2 0 0 mm 的浮顶 排 水装 置 满 足 要求 。 3排水 管规格及数量 比较 在 降雨量 为 0 ． 0 2 m／ h 、 n ． 0 4 m／ h 、 0 ． 0 6 m／ h和 0 ． 0 8 m／ h条件 下 ， 储 罐 直 径 为 6 0 I n 、 8 0 m 和 9 6 m 时旋转 接头 排水装 置 、 柔性 接 头排水 装 置 、 枢 轴式 排 水 装置 和柔 性软 管排 水装 置 的排水 管规 格及 数量 见 表 】 ～ 表 4 表 1 旋转接头浮顶 排水装置规格及数量 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 石油化工设备 2 0 1 1 年第 4 O卷 DN 1 0 0 DNl 5 O DN2 0 0 I ) N2 5 0 4 排水装 置规格及数量确定 考 虑 到 浮顶 的稳 定 性 及罐 底 附件 的布 局 ， 尽量 选 取 2 套 浮顶 排水 装置 。 当储罐 直 径 D一6 0 m 时 ， 若 S一2 0 mm／ h ， 可 选用 2套 D N1 0 0 ml n的任意一种排水装置 ； 若 S = 4 0 mm／ h ， 可选用 2套 D N1 0 0 ml T l 的柔性 接 头排 水 装置 或枢 轴式排 水 装 置 或柔 性 软 管排 水 装 置 ， 也 可 选用 2套 D N1 5 0 mm的旋转接头排水装置 ； 若 S一 6 0 mm／ h ， 可选用 2套 D N1 5 0 mI T l 柔性 软管 排水 装 置或柔性接头排水装置或旋转接头排水装置 ， 也可 选用 2套 D N1 0 0 mm 枢 轴 式 排 水 装 置 ； 若 S一 8 0 mm／ h ， 可选用 2套 D N1 5 0 ml T l 柔性接头排水装 置或 枢轴 式排水 装 置 或柔 性 软 管 排水 装 置 ， 也 可 选 用 2套 D N2 0 0 mm旋 转接 头排 水装 置 。 当储罐直径 D一8 0 I n时 ， 若 S一2 0 mm／ h ， 可 选用 2套 DN1 0 0 mm 的柔 性 接 头 排水 装 置 或 枢 轴 式排水装 置或柔 性软管排 水装 置， 也可选 用 2套 D N1 5 0 mm 旋转接头排水装置； 若 S 一4 0 mm／ h ， 可 选用 2套 DN1 5 0 mm 的任意一种排水装置 ； 若 S一 6 0 mm／ h ， 可选用 2套 D N1 5 0 mr i 1 枢轴式排水装置 或柔 性接 头排水 装 置 ， 也 可选 用 2套 D N2 0 0 mm 旋 转接 头 排 水 装 置 或 柔 性 软 管 排 水 装 置 ； 若 S一 8 0 mm／ h ， 可选用 2套 D N1 5 0 mI T l 枢轴式排水装置 或柔 性接 头排 水装 置 ， 也 可选 用 2套 DN 2 0 0 mm 柔 性软管排水装置或 2套 D N2 5 0 IT l m旋转接头排水 装置 。 当储罐直径 D一9 6 m 时 ， 若 S一2 0 mm／ h ， 可 选用 2套 D N1 0 0 mm 的枢轴式排水装置或柔性接 头排水装置 ， 也可选用 2 套 D N1 5 0 mlT l 的旋转接头 排水装置或柔性软管排水装置 ； 若 S 一4 0 mm／ h ， 可 选用 2 套 DN1 5 0 mm 的任意一种排水装置 ； 若 S一 6 0 mm／ h ， 可选用 2套 D N1 5 0 mm枢轴式排水装置 或柔性接头排水装置 ， 也可选用 2套 DN 2 0 0 l"n m柔 性 软管排 水 装 置 或 2套 DN2 5 0 mm 旋 转 接 头排 水 装置 ； 若 S 一8 0 mm／ h ， 可选用 2套 D N2 0 0 F i l m 的柔 性接头排水装置或枢轴式排水装置或柔性软管排水 装置， 也可以选用 2 套 DN2 5 0 mm 的旋转接头排水 装 置 。 5 结语 在 同一储罐 直径及 降水 量条件 下， 可结合 油 品物性 、 排水装置价格 、 所用排水装置规格及数量 选 取不 同的浮 顶 排 水 装 置 。就 排 水装 置 规 格 及 数 量 而 言 ， 优 先 选 用 柔 性 接 头 排 水 装 置 和 枢 轴 式 排 水 装置 。 柔性软管排水装置在罐 内运 动轨迹所 占区域 较大 ， 影响浮顶支柱及 罐内其它设施 的布置 ， 且价 格 比较 昂贵 ， 但 寿命较长 。旋转 接头排 水装 置在 罐 内比较 固定 ， 但 动密 封点 较 多 ， 且 寿命 相对 较 短 ， 但价格便 宜。枢轴 式排 水装置在 罐 内 比较 固 定 ， 若储罐长期低 液位运行 ， 可 能引起 疲劳损 坏 ， 容易降低寿命 ， 但价格便宜 ， 容易维护 。柔性接头 排水装置操作简单 、 安装方便 、 运动轨迹简单且价 格便宜， 但在 国内使 用时间不长 ， 有待进一步使用 观 察 。 参考文献 ： [ 1 ] GB 5 0 3 4 1 2 0 0 3 ， 立式 圆筒形钢 制焊接油罐 设计规 范 I s ] ． [ 2 ] AP I 6 5 0 --2 0 0 9 ， We l d e d Ta n k s f o r Oi l S t o r a g e [ S ]． [ 3 ] J I S B 8 5 0 1 —1 9 9 5 ， 钢制焊接油罐结构设计规范[ s ] ． [ 4 ] B S E N 1 4 0 1 5 ，在室温及高 于室温下液体储存用平 底 、 立式 、 圆柱形 、 现场建造的地面上可焊钢罐的设计和制 造规范 [ s ] ． [ 5 ] 牛金龙． 大型原油储罐 中央排水 系统选 用探讨 [ J ] ． 石 油 工业技术监督 ， 2 0 0 7 ，2 3 ( 6 ) ： 6 1 - 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