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    大型浮顶储罐导向装置分析与应用.pdf

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    大型浮顶储罐导向装置分析与应用.pdf

    第43卷第5期 2014年9月 石油化工设备 PETROCHEMICAL EQUIPMENT VoL 43 No.5 Sept.2014 文章编号1000-7466201405008703 大型浮顶储罐导向装置分析与应用 毕建成 中国石油辽河工程有限公司,辽宁盘锦 124010 摘要介绍了大型储罐浮盘使用的双管式、三辊式以及单管限位式3种导向装置,分析了结构、制 造安装的难度、使用效果以及各自的优缺点,对大型浮顶储罐导向结构的选择应用提出了建议。 关键词大型浮顶储罐;导向装置;结构;制造;安装;使用效果 中图分类号TE972.1;TQ050.2 文献标志码B doi10.3969/j.issn.1000-7466.2014.05.019 Analysis and Application of Large Floating Roof Tank Guiding Device BI Jiancheng Liaohe Petroleum Engineering Co.Ltd.,CNPC,Panjin 124010,China AbstractThe double tube type,large storage tank using three roller type,single limit type three guiding device are introduced,according to its structure,manufacture and installation diffi culty and effect analysis of their advantages and disadvantages,for large floating roof tank guide structure selection and application recommendations. Key wordslarge floating roof tank;guide device;structure;manufacture;installation;appli catj On effect 随着我国对石油的需求不断增加和国家原油储 备库项目的实施,储油罐的大型化已成为发展的必 然趋势 ]。浮顶油罐是目前国内外大中型油罐中 最常用的一种型式,在浮顶油罐的使用中,保证浮盘 的平稳运行是浮顶油罐安全使用的一个重要方面。 对于大型浮顶储罐,在其浮盘运转的过程中,由 于不均匀荷载,如雨载、雪载、进出液时的扰动、转动 扶梯的推力及浮顶排水系统的推力或扭矩等的作用 容易发生偏移和转动,导致密封装置过度变形,难以 恢复甚至损坏,会使油品损耗增大,同时也会给罐 壁、刮蜡装置、排水管等部件造成损害,严重时甚至 造成沉盘L3 ]。以雨水载荷为例图1,在风力的作 用下,雨水水滴会偏移竖直方向一定的角度落到浮 盘上,就会产生图l中的2个无雨区,本该落到右边 无雨区的雨水被罐壁阻挡,沿罐壁内侧流到浮盘右 侧,而本该落到左侧无雨区的雨水受罐外壁阻挡,不 会流到浮盘上。此时由于浮盘结构的限制,会造成 浮盘载荷不均匀,可能引发浮盘的倾覆。 \ \ 无雨 \ 、 / 浮盘 图1浮盘雨载荷示意图 为了防止上述及类似情况的发生,大型浮顶储 罐均设置导向装置跏。 1 3种导向装置简介 1.1 双管式导向装置 目前,国内大型浮顶储罐普遍使用的导向装置 是由180。布置的2根导向管组成。例如我公司设计 某油库的10万m。及5万m。大型外浮顶油罐所使 收稿日期20140330 作者简介毕建成1981一,男,山东文登人,工程师,学士,主要从事压力容器及非标设备的设计工作。 石油化工设备 2014年第43卷 用的导向装置均为此种结构。导向管上端固定在与 罐壁焊接的支架上,下端固定在罐壁上,导向管穿过 浮顶的部位见图2。 密封 导向 导向 图2双管式导向结构图 导向管外部设有直径较大的导向筒,套筒上部 设有活动的橡胶密封圈,其内径与导向管外径相同, 用来阻止储液蒸汽逸出。浮顶顶部导向管两侧设有 2个相互平行的铜制导向辊轴。导向辊轴和导向管 间留有5~15 mm间隙,以适应浮顶由于罐壁形状 偏差和导向管垂直度偏差引起的微小偏移和转动, 防止浮顶卡住。导向管上端与固定支架连接时,应 采取较弱的连接结构,发生意外事故时此处首先发 生破坏或发生位移,以减少对罐壁下部的影响。浮 顶设置2根导向管时,2根导向管皆可兼做量油管 或仪表口,如雷达液位计导波管、平均温度计口等。 导向管管径一般为2O0~500 mm,当同时需要在1 根导向管内安装多个仪表如量油口、液位计口及温 度计口装设在1根导向管内,导向管的管径可以选 大一点,当雷达液位计与温度计装设在同1根导向 管内时,应在导向管内设置雷达波导波管。 1.2 三辊式导向装置 在美国、日本早期建造的浮顶油罐中多采用只 设1根导向管的导向装置,见图3。浮顶只设1根 导向管,在导向管周围需要设置3个成120。均匀布 置的铜制导向辊轴,其特点是浮顶不易被导向管卡 住,但容易发生偏转。这种导向装置多用在早期建 造的储罐中,结构简单,但稳定性差,浮盘容易发生 横向漂移对密封装置等造成损伤,所以在近年建造 的大型浮顶储罐中已经很少使用。 图3三辊式导向结构图 1.3 单管限位式导向装置 单管限位式导向装置由1根导向管和沿浮船四 周均匀布置的多组滚轮式限位器组成,这种装置允 许浮船与罐壁间距误差约为125 mm,浮船在升降 中可根据密封的松紧自行飘移和调整其和罐壁间的 距离,即使有罐壁的局部凸凹变形,也能保证密封效 果良好。滚轮式浮船限位器焊接于浮船底板上,限 位器结构见图4。处于工作状态时,滚轮与罐壁之 间为滚动摩擦,对罐壁起保护作用,即使遇到罐壁焊 瘤也不容易因被卡或损坏而使限位功能丧失n 。 辽河油田坨子里首站的2座5万m。大型外浮顶油 罐导向装置即是采用从日本引进的这种结构,目前 运行良好,多年来没出现任何问题。经检测浮盘上 方的可燃气体浓度完全符合安全要求,并且密封装 置的密封效果好于双管式导向装置。 图4单管限位式导向结构图 浮船限位器对浮船边缘板与罐壁板之间的环 形距离起限制作用,可防止浮船由于受不均匀荷载 如雨载、风载、雪载作用及罐体的制造偏差等原因 造成环形间距过小,使浮船在升降过程中偏移过大。 第5期 毕建成大型浮顶储罐导向装置分析与应用 89 此种偏移过大可导致密封装置过度变形,难以恢复 甚至损坏,增大油品损耗。还可使导向管弯曲变形, 严重时造成浮船附件损坏,甚至发生沉盘事故等。 2 3种导向绽置设计中应注意的问题 1使用双管式导向装置时,2根导向管的两套 导向滚轴轴线互成9O。布置,以限定浮顶在一定的 范围内偏移和转动。 2使用双管式导向装置时,为避免静电的产 生,应使用钢制外包铜片的滚轮。 3当导向管内安装液位计或量油装置时,必须 在导向管上部开设通气孔,因为当温度或储罐液位 发生变化时,导向管内、外会产生压差,使测量的液 位不准确,开设通气孑L后,使导向管内、外气压平衡, 可以准确地测量液位。 3比较与结论 三辊式导向装置劣势明显,已基本被淘汰。双 管式导向装置的导向装置以其稳定性好的优势,在 国内应用极为广泛,近年建造的大型浮顶储罐几乎 均采用这种结构。但这种导向结构也存在缺点,安 装导向管时对其垂直度和直线度要求都极为严 格[1H,而这种由2根导向管组成的结构安装难度更 高,稍有不慎就会造成卡盘的后果。而单管限位式 导向装置只有1根导向管,安装时只需要保证1根 导向管的垂直度和直线度,减少了工作量,沿四周布 置的滚轮式限位器既可以避免卡盘的发生,又可以 保护密封装置不会受压变形,而且这种结构相对简 单,钢材耗量也少,节省投资,在国内也有成功使用 的经验,建议在今后大型储罐的设计和建造中多使 用这种导向装置。 参考文献 El3武铜柱.大型立式油罐发展综述[J3.石油化工设备技 术,2004,25356-59. WU Tongzhu.Summary of Development on Large Scale Vertical Oil Storage Tank[J].Petrochemical E quipment Technology,2004,2535659. E23杜秀菊,王国丽,温丽丽.15万m。浮顶油罐设计技术 探讨EJ].石油规划设计,2012,2341921. DU Xiuju,WANG Guo-li,WEN Lili.Design of 15 10 m。Floating Roof Tank I-J].Petroleum Planning Engineering,2012,2341921. [31徐英,杨一凡,朱萍,等.球罐和大型储罐[M].北京 化学工业出版社,2005. XU Ying,YANG Yifan,ZHU Ping,et a1.Spherical Tank and Large Scale Storage Tank[M].Beijing Chemical Industry Press,2005. [4] 偶国富,金浩哲,王勇,等.大型双盘浮顶原油储罐密 封泄漏损耗分析[J].油气储运,2008,2765861. 0U Guofu。JIN Hao-zhe,WANG Yong,et a1.Seal Leakage Loss Analysis for Large Double Deck Float ingroof Crude Oil Storage Tank[J].OilGas Stor age and Transportation,2008,2765861. [5] 马铁伦,张全.外浮顶油罐沉盘事故分析[J].油气储 运,1996,1531O一11. MA Tie-lun。ZHANG Quan.An Analysis on the Deck Sinking in Floating Roof Tank[J].Oil 8L Gas Storage and Transp0rtation,1996,1531011. [6] 李玉英.外浮顶罐改内浮顶罐施工注意事项[J].当代 化工,2005,343218225. 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