內浮頂儲罐油進出管結構設計與研究

王澤(侯馬北銅銅業(yè)有限公司，山西 侯馬 043000)

宋嘉寧(中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司，河北 任丘 062550)

目前在成品油庫儲罐設計和施工中，儲罐的油進出管方面出現(xiàn)了一些問題，如油進出管的擴散管或防沖板與罐底發(fā)生碰撞；地基沉降時，油進出管隨之傾斜，將油進出管的支撐拉壞等，造成現(xiàn)場返工，并留下安全隱患，因此有必要對目前的油進出管結構進行總結和分析，弄清現(xiàn)有結構存在的問題，提出合理的油進出管結構。

1 油進出管結構型式

目前成品油庫中儲罐的油進出管結構型式主要有兩種，第一種可稱為不擴散式，第二種可稱為擴散式，具體結構如下:

1.1 結構型式(一)

油進管和油出管設置為同1個管口，其內伸長度較小，一般約500mm，內伸部分不設置帶孔的擴散管和防沖板，僅設1個異徑接頭。具體結構如圖1所示。

圖1 油進出管結構型式(一)

1.2 結構型式(二)

油進管和油出管也為同1個管口，但內伸部分伸至儲罐中心，同時內伸部分設置較長的擴散管和防沖板。具體結構如圖2所示。

圖2 油進出管結構型式(二)

2 現(xiàn)有結構的優(yōu)缺點及存在的問題

2.1 結構型式(一)

2.1.1 優(yōu)點:

(1)結構型式較簡單，現(xiàn)場施工方便；

(2)油進出管僅與罐壁想焊接，內伸部分不設置支撐，且內伸長度較小，若儲罐地基發(fā)生沉降現(xiàn)象，不會引起油進出管的傾斜，則不會對罐壁產生較大的拉力，不會使罐壁與油進出管焊接部位產生較大的應力；

2.1.2 缺點及存在的問題:

(1)該結構由于內伸部分沒有設置擴散管和防沖板，油品會以較高的速度進入罐內，容易產生靜電，留下火災隱患；

(2)由于內伸長度較小，一般約500mm，則油品可視為是從儲罐的邊緣進入儲罐，容易使罐內介質產生旋轉運動，容易對罐內部件產生沖擊作用；

2.2 結構型式(二)

2.2.1 優(yōu)點:

(1)該結構由于設置有帶孔的擴散管以及防沖板，因此可有效降低油品進入罐內的速度，從而避免引起靜電；

(2)該結構由于內伸至罐中心，因此油品可視為從儲罐中心漫流至儲罐四周，流動較為平穩(wěn)，不會對浮盤等部件產生沖擊和旋轉作用；

2.2.2 缺點及存在的問題:

(1)該結構由于內伸較長，一直內伸至罐中心，對1萬方以上的儲罐，油進出管均達到10m以上，儲罐水壓試驗完成后，若發(fā)生地基沉降，油進出管隨之發(fā)生彎曲，極易對罐壁焊接處產生非常大的拉力，使罐壁與油進出管焊接部位產生很大應力；

(2)此外由于罐底均有一定的坡度，當油進出管中心高度較低時，極易使油進出管的防沖板或擴散管與罐底碰撞；

3 新結構的設計方案

基于以上兩種油進出管結構存在的問題，在綜合考慮儲罐的地基沉降、油品流動速度和流動狀態(tài)等因素的基礎上提出新型油進出管結構型式，具體結構如圖3所示。

該種結構分為兩段，第一段管徑與進口相等；第二段為擴散部分，設置帶小孔的擴散管和防沖擋板；兩段之間不采用焊接方式連接，僅需兩段的中心線對齊即可，這樣油品在通過第一段，可順利流至第二段，通過擴散管和防沖板的作用降低流速。同時油進出管內伸為0.4D(D為儲罐內徑)，且不應大于10m。

該結構的優(yōu)點:

3.1 設置有擴散管和防沖擋板，可以有效降低油品的流速，避免產生靜電；

3.2 第一段與第二段不進行焊接，當發(fā)生地基沉降時，不會對罐壁產生拉力，避免油進出管與罐壁焊接部位產生過大的應力；

3.3 油進出管內伸為0.4D，可使出口盡量靠近罐中心，不使罐內介質產生旋轉運動；

3.4 同時，油進出管內伸不超過10m，當擴散管直徑較大時，可有效避免油進出管與罐底發(fā)生碰撞。

4 結語

4.1 油進出管設計應考慮地基沉降作用，避免地基沉降使油進出管對罐壁產生過大拉力；

4.2 油進出管設計應考慮油品出口流速過大引起的摩擦靜電；

4.3 油進出管設計應使罐內油品流動平穩(wěn)，避免形成油品旋轉運動；

4.4 油進出管設計應避免擴散管或防沖板與罐底的碰撞；

4.5 綜合考慮多種因素，建議油進出管的結構設計為兩段，第一段管徑與進口相等；第二段為擴散部分，設置帶開孔的擴散管和防蟲擋板；兩段之間不需焊接，僅需兩段的中心線對齊即可，油進出管內伸為0.4D(D為儲罐內徑)，且不大于10m。

[1]GB50341立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規(guī)范[S].北京:中國石油天然氣集團公司，2003API650.

[2]GB50074石油庫設計規(guī)范[S].北京:中國石油化工集團公司.