浙江温州永嘉油库最大油罐工艺安装优化设计【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述 油气储运工程 浙江温州永嘉油库最大油罐工艺安装优化设计 前言 石油被广泛运用于交通运输、石化等各行各业，被称为经济乃至整个社会的“黑色黄金”、“经济血液”。随着我国经济的飞速发展 ，石油的需求量不断上升，我国已由原油出口国转变成原油进口国。石油对中国高速发展的影响也越来越大。为了满足日益增长的石油需求，势必要新建大量油库，而油罐的合理的设计与安装，也越来越得到重视。油罐是储存石油及其产品的金属薄壁容器，具有安全可靠，耐用，不易渗透，施工方便等特点，是石油库储运系统的主要设施之一。 浙江 温州永嘉油库建库地址为白石镇附近，该处南边为河流，北边接宁波至厦门铁路主干线，车用汽油年销

2、售量在 20 万吨左右，而随着温州经济的不断发展，私家车的数量不断的增长，对石油及其相关产品的需求量将不断提高。为满足人民群众对原油及成品油不断上涨的需求，必须建立和健全石油储备和供应体系。在满足温州日益增长的用油需求前提下，满足石油产品的周转、储存的需要，增强本地区油品供给保障能力，更好地服务我省经济建设，在该油库建设新的大型油罐十分必要。 金属油罐大型化有诸多优势：（ 1）油罐大型化有利于节省钢材，油库的容积是储液区内各 油灌容积之和，油罐的钢材消耗量占总钢材消耗量的绝大部分。油罐罐体钢材消耗量与其表面积成正比，就单台油罐来说，容积越大，相对表面积越小，单位容积用钢也就越省。（ 2）油罐大

3、型化有利于降低建设费用。（ 3）油罐大型化有利于减少油库的占地面积。 (4)油罐大型化有利于节约配件。（ 5）油罐大型化有利于降低操作费用。鉴于大型油罐的诸多优点，以及油品需求量的不断上升，在新建油罐中，被大量采用。 主题 采用大型油罐的同时，很多问题都会随之出现。 1， 储罐工程地基勘察和罐基础设计是确保大型储罐安全运营最根本的保证。根据石化行业 标准规定，必须在工程选址过程中进行工程地质勘察，针对一 般地基、软土地基、山区地基和特殊土地基，分别探明情况，提出相应的地基处理方法，同时还应作场地和地基的地震效应评价，避免建在软硬不一的地基上或活动性地质断裂带的影响范围内。常见的罐基础形式有环墙

4、（梁）式、外环墙（梁）式和护坡式。应根据地质条件进行选型。 罐基础必须具有足够的整体稳定性、均匀性和足够的平面抗弯刚度，罐壁正下方基础构造的刚度应予加强，支持底板的基床应富于柔性以吸收焊接变形，宜设防水隔 油层和漏油信号管，地下水位与基础顶面之间的距离不得小于毛细 水所能达到的高度（一般为 2m）。 2 浮顶储罐密封装置 ， 浮顶储罐密封圈的火灾发生频率较高，原因主要是密封不严，引起油气浓度偏高。更进一步的原因主要有： a. 大型储罐在施工中椭圆度、垂直度及局部凸凹度的偏差不可避免； b. 在储罐的操作过程中介质、气候、温度以及储罐基础沉降等因素，会引起储罐和浮顶的几何形状和尺寸的变化； c.

5、 现有密封橡胶受阳光照射、风蚀、 刮蜡机构可能带来的高温引起的变形； d. 风力、介质进出储罐等因素使浮盘在罐内产生 “漂移 ”。因此，密封装置的可靠性和严密性如何，对减少储液蒸发，确保安全操作有 重要作用。为了进一步改进目前普遍采用的封闭装置存在的不足，国内最新研制了 “滚轮骨架密封 ”，它采用若干个圆弧线段密封骨架，通过转轴连接，使密封骨架象链条一样 在弹簧力的作用下随着储罐改变形状。骨架端部装有滚轮，当浮顶上下移动时，滚轮就在罐壁上行走，并保持密封骨架与罐壁距离不变。该装置具有防雨、刮蜡、双 重密封等多种功能 。 3 信号报警、联锁系统大型原油储罐收付油速度很快，为避免储罐冒顶事故和浮盘

6、搁底事故的发生，储罐应设置高、低液位报警装置，其报警高度应满足从报警开始 (10 15)min 内不超过液位极限，还应设液 位极限联锁装置切断收（付）油阀门。在原油储罐防火堤内，应设固定式可燃气体检测报警系统，储罐的排水口、采样口或底（侧）部接管法兰、阀门等与检测器的距离不应大于 15m。建议储罐顶部密封圈周围每隔30m设固定式可燃气体检测报警系统。 4中央排水管在迅速排空罐顶积水方面起着重要作用。它随着浮盘的升降而伸缩，长期受拉或受压易出现塑性变形。因此，设计时应适当提高其质量等级和技术标准，确保灵活性和耐久性。 5 防腐蚀措施 ，原油储罐底部总是沉积着一定厚度的含盐水 ,当储存重质或含硫量

7、、酸值较高的油品时，对防腐的要求更高。虽然目前 国家对储罐的防腐蚀设计还没有统一标准，但对于储量巨大、腐蚀性严重的大型原油储罐而言，系统全面地设计并实施防腐的重要性是不言而喻的。罐底外壁除按常规做外防腐涂层外，宜参考石油天然气行业标准 SY/T0088-95钢制储罐罐底外壁阴极保护技术标准，采用牺牲阳极或 强制电流阴极保护法，该阳极可兼做储罐的防雷、防静电接地极。值得重视的是，必须改变传统的铜接地极 因此时铜为阴极，罐体钢却成为阳极，从而加速腐 蚀。宜改用锌或镁电极 。 即使采用了涂层防腐，仍应根据情况考虑采用牺牲阳极的必要性，以减轻涂层缺陷时的腐蚀。涂 层绝对不能使用导静电防腐涂料，因它与牺

8、牲阳极并用会加速阳极溶解，失去应有的阴极保护作用。内壁的牺牲阳极宜选用铝 (Al)基合金阳极。罐壁防腐的重点是底部水层高度范围内，应对罐底内壁 1m高采用环氧基耐油耐盐水油罐专用绝缘涂料，其他部位可采用油罐专用导静电涂料。 另外大型浮顶油罐 , 对油罐使用的材料要求很高。合理选材是防止油罐脆性断裂的必要条件。油罐的选材原则是在安全可靠的前提下投资最少 , 由强度条件决定的罐壁部分、罐底边缘板、罐壁开孔补强板在原则上应选择同一种材料。为了避免油罐大型化带来的钢板过厚、整体热处理 和焊接问题 , 这些部位均采用高强度钢。目前我国建造 5 万立方米及以上大型储罐所使用的高强钢板 , 90 %以上采用

9、日本产 SPV490Q钢 , SPV 表示压力容器用钢 , 490 表示屈服强度是 490 MPa。这类材料强度高、韧性好、碳当量较低、焊接性能较好。每台 10 万立方米储油罐用钢材总量为 1 94815 t , 其中高强度钢板 78914 t , 占总量的4015 %左右 , 我国建立战略石油储备基地 , 需要用到大批量钢材 , 因此 , 提高国产高强度钢材的质量 总结 在分析了大型原油储罐 工程危险性的基础上 ,对其设计中的主要安全问题的分析，得出如下对策结论： （ 1） 储罐应避免建在软硬不一的地基上或活动性地质断裂带的影响范围内； （ 2） 密封装置应具有防雨、刮蜡、双重密封等多种功能

10、； （ 3） 大型油罐顶部应设固定式可燃气体检测报警装置、 火灾报警装置以及工业监视电视系统；储罐应设高、低液位报警装置和液位极限连锁切断装置； （ 4） 储存含蜡量高的原油，必须重视刮蜡系统设计，并尽量减轻刮蜡加热系统对密封装置可能引起的加速老化现象； （ 5） 中央排水管至关重要，应适当提高其质量等级和技术标准； （ 6） 建议在防火堤外设置由水封井和切水收油装置联合组成的阻火、隔油、排水装置； （ 7） 建议采用牺牲阳极和强制电流阴极保护法作为储罐防雷、防静电接地；内壁的牺牲阳极宜选用铝（ Al）基合金阳极；罐底内壁可采用环氧基耐油、耐盐水油罐专用绝缘涂料，其它部位可采用油罐专用导静电涂

11、料。 参考文献 1徐至钧，燕一鸣 .大型立式圆柱形储液罐制造与安装 .中国石化出版社 .2003. 2胡建华 .油品储运技术 .中国石化出版社 .2000. 3竺博康，徐玉朋 .油库加油站设计与管理 .浙江海洋学院石油化工学院，2010. 4何利民，高祁 .油气储运工程施工 .石油工业出版社 .2007. 5贾庆山 .储罐基础工程手册 .中国石化出版社 .2002. 6刘志伟 .白明 .固定顶油罐大型化的技术经济问题 . 油气储运 .1998. 7王颖 ,唐兴华 . 油罐大型化及选材问题 . 油气田地面工程第 27 卷第 3期 .2008. 8潘家华 .油罐大型化的趋势及出现的问题 .石油施工技术 .1982. 9Howard I.Epstein.Seismic Design of Liguid Storage Tanks.journal of the Structural Division,Vol.102.NO.st9.sept.1976 10J.R.Barzek,H.I.Epstein.Hoop Stresses for Cylindrical Liguid Storage Tanks Designed With AWWA and API codes.