罐区自动排水装置设计.pdf

第3 9 卷第2期 2 0 1 0年 4月 当 代 化 工 Co n t e mp o r a r y Ch e mi c a l I n du s t r y Vo 1 3 9 No 2 Ap r i l， 201 0 罐区自动排水装置设计 包 颖 ( 中国石油辽宁丹东销售分公司 ， 辽宁 丹东 1 1 8 0 0 0 ) 摘 要 ： 介绍罐区排水对油库安全的重要性 ， 针对罐 区 自动排水的要求 ， 开发研制 了自动排水器装置 ， 并介绍了自动排雨水装置的技术特点、 结构和工作原理， 探讨该装置在油品罐区中的应用。 关键词： 罐区 ；自动排水装置 ； 水封井 ； 开发 中图分类号 ： T E4 5 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 1 0 4 6 0 ( 2 0 1 0 ) 0 2 0 1 5 6 0 4 随着石油化工工业的迅速发展 ， 国家石油战略 储备 的兴起 ， 油品罐区的跑 、 冒油现象 ， 含油污水和 含油雨水的排放污染问题已不容忽视。它不但给国 家的财产造成了极大损失 ， 还给整个系统的操作安 全带来 了隐患 ， 而且给环境带来 了越来越严重的污 染。 油罐区排水阀大多数都安装在防火墙外面 ， 虽 然这类阀门都是常闭的， 但在下雨天就必须开阀放 水 ， 如果这时遇雷击油罐爆炸着火 ， 油品流到防火 墙内或油罐中的油 品从排水 口排出罐 区从而扩大 火灾的面积 ， 热辐射会造成 巨大的人员伤亡。所 以 操作人员几乎没有可能关闭阀门 ， 造成油品外流扩 大火灾面积 ， 造成难以估量的损失。为了避免此类 现象的发生故设计了 自动排雨水器来解决问题。 1 工作原理 利用水和油的比重不同使排水 而不排油。即 P油 G球 p水 。自动排雨水器利用一个其密度 介 于油和水之间( 如 0 9 7 ) 的球形浮体和圆孔 的开 合来控制排水通道的开通与关闭。 罐区自动排水器要求如下： ( 1 ) 流入缓冲室 内介质为水或含极少量浮油 的 水时 ， 由于浮体的密度小于水的密度 ， 所 以浮体浮 起， 通道打开， 水被排放出去。 ( 2 ) 当流人缓 冲室 内介质为油时 ， 由于油 的密 度小于浮体的密度 ， 即使缓 冲室内注满油 ， 也不能 使浮体浮起， 通道不开， 所以油不能流出。 ( 3 ) 在缓冲室 内为水 和油情况下 ， 当水将要把 浮体浸没时 ， 浮体浮起 ， 管道打开， 开始排水。当水 面下降到一定高度时浮力小于浮体自重，浮体下 落， 管道封闭 ， 所 以油不能流出。且缓冲室内水位总 保持一定高度。 ( 4 ) 当缓冲室内无介质时 ， 由于装置 内保持一 定的水位， 装置内浮体处于常浮状态， 使油品罐 区 内的水随时能正常排 出。缓 冲室 内保持一定 的水 位能保证通道的正常开通 ， 可确保区域安全。 自 动排雨水器适用于油品密度 9 7 0 k g m 的排水管 道。这基本上满足所有贮油罐区。该装置设置于罐 区放火墙外。可以自动防止异常情况下罐区内油品 向外流散 ，实现区域 内雨水和污水的 自动排放 ， 不 需要人工的控制。 2 罐区排水结构要求 】 罐区排水器与水封井配合使用 ， 确保 了水始终 在水封井下部 ， 油在水封井 的上部 ， 这样增加 了安 全系数。具体结构见图 1 。 水封井 防火墙 自动排水 图 1 罐区排水结构 图 F i g 1 S t r u c t u r e d r a wi n g o f a u t o ma t i c wa t e r d r a i n a g e i n t a n k s fie l d 自动排雨水器设有一个缓冲室 、 一个进液通道 和一个 出水通道 。缓 冲室侧面有一个进液通道 ， 底 收稿 日期：2 0 1 0 0 1 1 9 作者简介：包 颖( 1 9 6 8 一) ， 女， 工程 师， 1 9 9 1 年毕业于抚 顺石油学院储运专业 ， 目前从事储运安全 与设备管理工作 。 E ma i l ： d d b y p e t r o c h i n a e o m c n 。 包 颖： 罐区自 动排水装置设计 l 5 7 部有一圆孑 L 与出水通道相通，内部有球形浮体， 球 形浮体的平均密度介于油和水之间。进液 口高于缓 冲室底部的圆孑 L ， 且与圆孔的高差大于球形浮体的 直径。平时， 缓冲室内能保持一定的水 ， 但球形浮体 静止于圆孔上 ， 见图 2 。 当管道内介质为水时， 水从进液 口流入缓冲室 下部 ， 由于缓 冲室 内的球形浮体浮于水上 ， 水能经 缓冲室的底部 圆孔向下流入 出水通道 ， 并经出水 口 流出。当管道 内介质为油时， 油从进 液 口流入缓 冲 室下部 ， 由于不能使浮体浮起。所以球形浮体堵住 圆孔 ， 使油不能流入出水通道。当管道 内介质为水 和少量油时 ，油浮于水面上而不能流人缓冲室 ， 水 仍然能被排 出。 图 2自动排水器结构 图 Fi g 2 S t r uc t u r e d r a wi ng of a u t o ma t i c wa t e r dra i n a g e e q ui p me nt 1 一人 口法兰 ； 2 一法兰盖 ； 3 一螺栓组合 ； 4 一法 兰垫片 ； 5 一壳体 ； 6 一球 体 ； 7 一密封圈 ； 8 一底板 ； 9 一支脚 ； 1 0 一排水 阀 3 自动排水器设计计算2 ( 1 ) 配重的确定 G = 4 g a r R ( 1 ) 球 缺 的 体 积 V 1 = tr h R 一 争 ( 2 ) 球 的体积 ： V 2 - 4 竹R 。 ( 3 ) 浮力 ：F = p g V s ( 4 ) 球 内应加的配重为 ： AG = G 一 G ： m ： 盟的防冻液 g ( 2 ) 容 器 内 径 的 确 定： S ： 尺 2 一 1 R 孚 ( 3 ) 容器 壁 的计 算 选用 0 c r 1 8 Ni 9的不锈钢管 ，在 2 0许用应 力 为 1 3 7MP a o 选用公式 6 ： 0mm ( 5 ) 2 【 】 - p 式 中： P 一设计压力 ， 取 0 9 MP a ； f o r 1 一 设计温度下容器材料许用应力， MP a ； D i 一圆筒 内直径 ， D= 2 5 0m； tp 一焊缝 系数 ， 取 O 8 5 。 4 应用范 围 事故状态下的油 品罐区 ， 极易形成大量油品漫 流 。虽然有防火堤的阻隔和阀门井切断油品外泄 ， 但 由于阀门井为 了满足平时雨水 的排出 ， 常期处于 开启状态 ， 机械生锈操作不灵活 。加之人工关闭不 及时。 往往导致油品沿排水沟外流。 一旦遭遇明火， 极易燃烧爆炸 ， 造成环境污染和重大事故发生3 1 。自 动排雨水器根据油品的密度范围在 0 7 l 0 9 6 ， 而 水的密度为 1 0的特点 。利用其装置室内一个密度 在 0 9 71 0的浮体 ，依据浮力原理 自动开启和关 闭。当事故状态时， 由于浮体 的密度大于油品的密 度 ，浮体下沉 自动封堵油 品罐 区与外界的通道 ， 使 油品被局限于罐区防火堤 内， 防止了油品的不安全 外流和污染环境【4 J 。 5 结束语 自动排雨水器避免 了事故跑 、冒油 时关闭通 道 ， 下雨时排水的正常功能。该装置结构紧凑 、 有一 定技术含量 、 投资小 、 实用性好 ； 不需要能源 ， 自行 运作 ， 虽不是通常的 自动控制系统却能达到完善的 控制 ， 但却是解决排水管道 的排水 与隔油问题较理 想的设备。自动排雨水器解决了油品罐 区阻隔油品 外泄和雨水排放之间的矛盾 。其 自动控制开启和关 闭的特性 ， 避免了人工操作 ， 节约 了能源。 参 考 文 献 1 1郑 津洋 长输管道 安全 M】 北京 ： 化学工业 出版社 ， 2 0 0 4 ： 1 6 4 1 6 7 【 2 张德 姜 工艺 管道 安装 设计 手 册 M】 北京 ： 中 国石化 出 版社 ， 1 9 9 4 【 3 张颖 近年罐区火灾事故原因分析及安全预防 J 安全 、 健康和环 境 ， 2 0 0 2 ， 2 ( 1 1 ) ： 2 8 - 3 0 【 4 】牟善君羟柴油储罐火灾过程及安全性评价【 J 】 中国安全科学学 报， 2 0 0 3 ， 1 3 ( 2 ) ： 4 9 。 5 4 ( 下转第 1 6 1页) 2 0 1 0年 4月 张 星， 等： 催化裂化汽油质量升级方案选择 1 6 l 氢耗为 0 2 ( 质量分数 ) 。醚化脱硫汽油与 F C C汽 7 0 r n g &g ， 烯烃体积分数降低 2 0个百分点 以上。 油相 比，辛烷值提高 2 5个单位 ，硫质量分数降到 全厂汽油质量升级后汽油调和情况见表 2 。 表 2 汽油质量升级后全厂汽油调和情况 T a b l e 2 Th e u p g r a d i n g g a s o l i n e b l e n d i n g o f t h e f a c t o r y 4 结 论 全 厂汽 油质 量 升级 后 汽油 满 足 了硫质 量 分 数 5 0 me g k g ，烯烃体积分数 2 5 国 标 准要 求 。 辛烷值接近 9 4 ， 可全部生产 9 3 以上汽油。 通过 本次质量升级 ，企业汽油满 了足国家环保要求 ， 市 场竞争力提高 ，由于 1 1 万 甲醇生成汽油组分 ， 可为企业带来较大经济效益。 参 考 文 献 1 吴 飞跃 ， 翁 惠新 催 化裂 化汽 油降烯 烃技术 的进 展 【 J 中外 能 源 ， 2 0 0 9 ， 1 4 ( 2 ) ： 8 0 8 6 2 1 许友好 ， 张久顺 ， 龙军 ， 等 多产异构烷 烃的催化裂化工艺技术 开 发与工业应用f J 中国工程科学 ， 2 0 0 3 ， 5 ( 5 ) ： 5 5 5 8 王文柯 F DF C C工艺降低催 化裂化汽 油烯烃含量 J 石 化技术 与应用 ， 2 0 0 4 ， 2 2 ( 2) ： 1 1 5 - 1 1 8 石振 东 ， 崔德强 ， 霍 东亮 ， 等 高 硫 F C C汽 油加 氢脱硫 降烯 烃 DS R A技术开发 f J 】 l 工业催化 ， 2 0 0 8 ， 1 6 ( 4 ) ： 4 0 - 4 2 赵志海 缓 和重整 降低催化裂 化汽油 的烯烃 含量 J 】 炼油技 术 与工程 ， 2 0 0 8 ， 3 8 ( 3 ) ： 9 1 2 赵岩 ， 黄丽月 ， 刘远航 ， 等 生产 清洁汽油催化技术进展 J 化工 科技 ， 2 0 0 7 ， 1 5 ( 4 ) ： 7 2 7 5 张卫国 ， 李卓旭 ， 武寨 虎 P r i me G+ 工艺技 术在催化汽油加氢 脱 硫装置上的应用 J 齐鲁石油化工 ， 2 0 0 9 ， 3 7 ( 1 ) ： 1 1 - 1 3 段为宇 ， 庞宏 ， 赵乐平 OC T M 催化裂化汽油选择性加氢脱硫技 术的工业应用 J 1 工业催化 ， 2 0 0 6 ， 1 4 ( 5 ) ： 2 5 2 6 P r o c e s s S c h e me S e l e c t i o n o f Q u a l i t y Up g r a d i n g o f Ca t a l y t i c C r a c k i n g Ga s o l i n e ZHANG Xi n g，LONG Yu，SUN Fa n g - xi a n，X VXi n - ga n g，ZHANG Ch o n g- we i ( C P E C C E a s t C h i n a De s i g n B r a n c h ， S h a n d o n g Q i n g d a o 2 6 6 0 7 1 ， C h i n a ) Abs t r ac t ：Fo r t he n e e d of FCC ga s o l i ne qu a l i t y upgra d i n g i n a r e fin e ry ， s ome t y pi c a l pr o c e s s s c he me s o f d e c r e a s i n g t h e o l e fi n a n d s u l f u r c o n t e n t we r e c o mp a r e d，a n d t h e c a t a l y t i c d i s t i l l a t i o n p r o c e s s o f C DT ECH c o mp a n y wa s c h o s e n Th e t e c h n o l o g y i n c l u d e s CDHy d r o， CDE t h e r s ， CDH D S a n d I S OM P LUS p r o c e s s Th e F CC o l e fi n a n d s u l f u r c o n t e n t c a n b e d e c r e a s e d b y l i g ht ga s ol i ne e t he r i fic a t i o n， me di u m ga s ol i n e r e f o r mi n g a nd he a v y g a s o l i n e s e l e c t i v e d e s ul p hu r i z a t i on The pr o - c e s s c a n me e t the r e qu i r e me nt s o f Stat e s I V Re g u l a t i o n Ke y wo r ds：FCC g a s o l i n e； De s ul ph ur i z a t i o n； Ol e fin； Oc t a n e num be r； Upgra d i n g ( 上接第 1 5 7页) De s i g n o f a u t o ma t i c wa t e r dr a i n ag e Equi pm e nt s i n Ta nks Fi e l d BAO Yi n g ( P e t r o c h i n a L i a o n i n g Da n d o n g S a l e Br a n c h Co mp a n y， Li a o n i n g Da n d o n g 1 1 8 0 0 0， Ch i n a) Ab s t r a c t ：I mp o r t a n c e o f a u t o m a t i c wa t e r d r a in a g e i n t a n k s fi e l d t o o i l d e p o t s a f e t y wa s i n t r o d u c e d Ai m i n g a t a u t o ma t i c wa t e r d r a i n a g e d e ma n d o f tan k s fie l d， a u t o m a t i c wa t e r d r a i n a g e e q u i p me n t wa s d e v e l o p e d Te c h n i q u e c h a r a c - t e r i s t i c s ， s t r u c t u r e a n d wo r k p ri n c i p l e o f t h e a u t o ma t i c wa t e r d r a i n a g e e q u i p m e n t we r e i n t r o d u c e d， a n d i t s a p p l i c a t i o n i n t a nk s f i e l d wa s di s c us s e d Ke y wor ds： Ta nk s；Aut oma t i c wa t e r dr a i n ag e e q ui pme nt ；W a t e r we l l ；De ve l op m e n t