大直径内浮顶油罐内浮顶的设计及选用.pdf

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?魏洁?大直径内浮顶油饉内浮顶的设计及选用
大直径内浮顶油罐内浮顶的设计及选用
魏洁
〔连云港撮兴集团石化设备制造有限公司连云港22200
摘要:以27m直径的内浮顶油罐内浮顶为例,对选用腿选用7mn×3m钢管,整体重量超过为55t。
碳钢、不锈钢、铝合金三种材料从耗材、性能和投资方面
(2)不锈钢浮顶。不锈钢内浮顶适用性好,耐
进行了比较,认为从材料选取上,以铝制内浮顶最为合腐蚀,适用于大多数介质。浮顶盖板选用0.5mm
理,在结构形式上,采用蜘蛛网状的结构较为理想,并阑
述了大直径内浮顶在设计和使用时应注意的事项。
厚,骨架、浮筒用1.2mmn厚,27m浮顶重量约在
关键词:内浮顶材料结构形式设计选用
17to
(3)铝浮顶。铝浮顶耐腐蚀性较好,整体重量
按照《石油库节能设计导则》2-837及《石轻,制作方便。盖板选用0.5mm厚铝板,骨架选
油库设计规范》GB50074-2002的要求,储存易挥用2m厚,浮筒选用1.7mm厚,27m浮盘重量约
发的石油、石油产品及化工产品应选用外浮顶油罐在3.6o由于重量轻,浮盘运行稳定性好。
或内浮顶油罐。采用浮顶鑵可减少油品蒸发损耗
亵127m内浮项三种材料的比较
85%以上,减少对空区的污染,减少空气对油品的
项目
钢浮盘
不锈钢浮盘铝浮盘
重量
55
氧化,保证油品质量。浮顶油罐比固定顶油罐投资
材料费万元33
多,但减少的油气损耗约1年即可收回投资。
胶带费
相同
相同
相同
外浮顶油罐一般用于挥发性大的原油储存,其
加工
较难
容易
表面处理
喷砂处理十油漆焊缝钝化
不用
特点是罐的容量可以做得很大,直径可以超过现场安装难
较难
容易
90m,但外浮顶油罐的上部是敞口的,鰱本身的质运费多
较多
量和介质的质量易受风、沙、雨、雪等外界环境的影
1)材料费按现行价估算。
响,操作及维护费用大,因此,成品油及化工介质
根据上面的比较,笔者认为,选用铝浮顶的性
泛采用内浮顶油罐储存。
能价格比高,经济合理;如必须选用钢浮顶,选用
目前,由于能源储存的市场需求、新技术的出不锈钢材料做内浮顶无论从使用方面,还是价格
现(如网壳技术),大容量内浮顶油罐越来越多地被方面都比选用碳钢浮顶更为合理。
采用。作为大容量内浮顶油罐的重要组成部分
一内浮顶的选用和设计就显得十分重要直接关2组装式铝制内浮盘结构形式的选择
系到油鰱的经济性、运行的安全性。本文主要介绍
浮筒式内浮顶按现在市场上使用的结构形式
大直径内浮顶油罐内浮顶的选材和结构设计。
以井字形及蜘蛛网状六边形两种较多。井字形铝
制内浮盘是由周边框架和井字形排列的槽型支承
1材料的选用及性能比较
梁及浮管组成,在上方铺0.5mm厚铝板,在周边
大容量内浮顶罐内浮盘的材料可选用碳钢、不框架和罐壁之间装配密封胶带。井字形浮筒式内
锈钢、铝合金三种。根据不同材料的性质以27m浮盘一般采用铝板制成焊接式浮管,直径一般在
浮盘为例,按照国家标准GB50341-2003立式圆200~250m,长度根椐罐径设计,一般浮管较长,
筒形钢制焊接油罐设计规范》的要求,在不考虑腐承担的浮力较大,但如果有一根损坏,就可能造成
蚀余量的情况下,对其耗材和性能比较见表1。
收稿日期:2004-09-27。
(1)钢浮顶。按照标准要求下盘、上盘及周边作者简介:魏洁(1963-),男,本科,1986年毕业于兰州铁道
钢板选用4.5mm厚,中间隔板选用2.5mm厚,支
学院,现从事储运设备设计工作。
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石油库与加油站
OIL DEPOT AND GAS STATION第14卷第1期总第7期2005年2月出版
浮顶整体变形、下沉。
的数量和消防要求应给与充分考虑。
蜘蛛网状六边形浮筒式浮顶采用放射状骨
标准要求内浮顶自动通气阀数量和流通面积
架,靠近罐壁外层有两道圆形梁,一道为安装密封应按收发油时的最大流量确定,大容量浮顶除按
装置,另一道与第一道形成框架,安装周边浮子
内浮顶要求设计外,应充分考虑下列因素:①介质
中间配以辅梁和浮筒,上面铺设铝板。从理论上饱和性气体的析出。液体介质在储存过程中,由
讲,无论浮顶多大都不影响其结构,稳定性好,最于温度、压力的变化会产生气体析出液体界面,累
适合大容量内浮顶罐使用。并且,此种浮顶,浮筒积在内浮盘下方,由于大直径内浮顶的面积大及
选用无缝铝管,直径一般在185mm以下,按设气体累积呈不均匀性分布,在局部可能造成较大
计要求浮力为自重的2倍以上,浮子数量较多,满压力,如不及时排放,将造成浮盘损坏。解决这
足相邻浮子损坏不影响结构的稳定性。其排列结问题,是设置多个自动排放阀,分布于内浮顶。自
构见图1。
动释放压力的设计要考虑适当降低释放压力值,
确保浮盘安全运行。②特别应注意的是从管线向
内浮顶油罐的气体吹扫,一方面在工艺上采取措
施,防止或尽可能减少气体进入油罐,另一方面,
在浮盘上采取及时排放气体的措施。
铝制内浮顶属易熔材料,按GB50151规定,
其消防泡沫混合液的供给按储罐横截面积计算。
然而,对于大容量内浮顶储罐直径超过50m的油
罐,即使罐区储备量充足,着火后,用几条管线供
给消防泡沫的速度也是难于及时扑灭的。另外从
内浮顶油罐发生火灾事故的分析来看,其着火的
部位基本在内浮顶的周边,因此对大容量内浮顶
储罐在设计时采用泡沫堰板是行之有效的方法。
具体慠法是在内閤梁上加0.6m高堰板,发生火
图1蜘蛛网状六边形筒式浮顶的结构
灾时泡沫填充于罐壁与堰板之间可隔绝空气。
所有的浮筒均采用标准长度尺寸;长度短,互
换性强,由于浮筒直径小,具有最佳的油气空间,4使用大直径内浮顶的注意事项
能有效地降低介质的损耗。再者,铝制内浮顶全
(1)大直径内浮顶油罐一般装有搅拌机,铝浮
部零件可以在工厂预制,从人孔运送到罐内组装,顶在支撑状态时,严禁启动搅拌机,只能待铝浮顶
除防翻转装置需要使用电焊机焊接外,其他都不上升高度大于4m后方可进行搅拌作业。
需要动火,且施工周期短,最适合改造罐。
(2)大直径内浮顶罐由于蒸发面积较大,在浮
蜘蛛网状六边形浮筒式浮顶的浮力分布,也顶运行过程中,应尽量减少下降到支撑高度以下
适合大直径内浮顶油罐使用。由于浮盘上下运的时间和次数,以免影响节能效果。
行,舌型密封圈或式密封圈与罐壁产生摩擦阻
(3)应定期检查防静电装置接地是否良好,特
カ,因此要求内浮顶周边的浮力不但能克服重力别是对罐体连接的接头,看是否有腐蚀现象,导线
还要克服摩擦阻力,浮力元件要多,浮盘周边浮力胶皮是否有龟裂现象,否则应及时更换。
要大。从结构性能上,蜘蛛网状六边形放射状浮
(4)应注意内浮顶在运行中的上升高度,建议
盘正好满足了这一点。
设置油罐自动高位报警装置和人工可监测的高位
标线。一般距鏈壁通气孔最小距离应大于
3大直径铝制内浮盘设计需考虑的因素
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