大型原油儲罐建設安裝過程中浮頂排水系統選型應用

姜坤

摘要：對于10萬立以上外浮頂原油儲罐而言，浮頂排水系統是非常重要的，選用一套好的排水系統，既能保證油庫的安全生產，又能有效控制維修費用。所以本文儲罐項目在選擇浮頂排水系統的過程中，在充分考慮了產品質量可靠性和使用穩定性的基礎上，通過對國內其它油庫使用經驗的吸收，在國內目前常用的四種排水系統中選擇了適合國情的產品，并通過生產實踐檢驗了選擇的正確性。

Abstract： For the floating roof crude oil storage tank of more than 100，000 liters， the floating roof drainage system is very important. The selection of a good drainage system can ensure the safe production of the oil depot and effectively control the maintenance cost. Therefore， in the process of selecting the floating roof drainage system， the tank storage project in this paper selected the products suitable for national conditions in the four drainage systems currently used in China based on full consideration of the product quality reliability and the stability of use， and through the absorption of the experience of other domestic oil depots. And the correctness of the selection was tested through production practices.

關鍵詞：浮頂儲罐;排水系統;安全生產;質量可靠;經驗吸收

Key words： floating roof storage tank;drainage system;safe production;reliable quality;experience absorption

中圖分類號：TE972? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）31-0145-02

0? 引言

某港石化倉儲項目原油倉儲項目有10萬m3儲罐9臺，5萬m3儲罐6臺，儲罐采用雙盤浮頂、旋轉噴射攪拌。項目于2012年9月開工建設，2016年12月投產成功。該項目建設期，在選擇浮頂排水系統的過程中，在充分考慮了產品質量可靠性和使用穩定性的基礎上，通過對國內其它油庫使用經驗的吸收，在國內目前常用的四種排水系統中選擇了最適合國情的產品。

1? 正文

1.1 四種排水系統介紹

中央排水系統是大型外浮頂儲罐最重要部件之一，當前國內浮頂排水系統結構主要有旋轉接頭式、全柔性軟管、樞軸式排水管、分規式排水管等四種方案。

1.1.1 旋轉接頭式排水系統（回轉接頭與剛性管組合 見圖1）。

1.1.2 全柔性軟管排水系統（整條軟管式，根據軟管的材料分為撓性不銹鋼軟管與橡膠軟管或其它合成材料）。進口全柔性軟管排水系統是由整根軟管+兩端法蘭連接組成，軟管兩端法蘭分別連接浮頂集水坑法蘭與罐底排水法蘭;它有2個法蘭接口，泄漏點少，受浮盤漂移的影響較小，滲漏的可能性小，系統結構簡單，運行可靠，對浮盤基本沒有作用力。因其為立體布置，在浮盤升降過程中，可能與浮盤支柱發生碰撞。

1.1.3 樞軸式排水管（柔性接頭與剛性管組合）。

它的樞軸連接裝置克服了剛性旋轉接頭的缺點，連續坡形設計保證順暢流動、無沉淀物滯留，平面布置，運行軌跡穩定。但此排水系統有8片法蘭連接，密封面較多，滲漏可能性較大。

1.1.4 分規式排水管

如圖2所示，四段金屬軟管過渡于鋼管之間，齒輪副的應用，使得上下兩段鋼管的角度變化保持一致，使得四根金屬軟管的變形保持一致，其軟管的撓性變形遠遠小于其可變范圍。

1.2 四種排水方案的優缺點

1.2.1 旋轉接頭式排水系統

優點：空間運行軌跡平穩，不與罐體內部其它結構產生干涉，新型密封性能好，使用壽命較長，價格最優。缺點：安裝較復雜，由于其結構本身的原因，受浮頂偏轉及罐內液體擾動影響，在長期使用后密封處發生滲漏。

1.2.2 全柔性軟管排水系統

優點：安裝簡單;國外進口軟管管壁強度大，結實耐用，不怕電焊火花和打砂;僅2個法蘭接口，滲漏點少，且不受浮盤漂移的影響，對浮盤無側向力作用。缺點：原油進出儲罐時會在油罐內部造成渦流，因軟管柔軟、質輕，易發生漂移，行動軌跡不好控制。軟管易被渦流帶至加熱盤管或浮船支撐桿處，或可將軟管燙傷老化或壓碎，失去排水作用;再加上旋轉噴射式攪拌工作時也會造成高速紊流，對軟管有很強的沖刷、彎折作用同時也增加了軟管漂移、碰撞的幾率。要減小上述不利因素的影響，柔性軟管需要加裝金屬防護鎧甲、金屬護欄等，柔性軟管本身材料就復雜貴重，這必將導致成本升高;價格最貴。

1.2.3 樞軸式排水管

優點：它由四段復合軟管及剛性管組成，立平面運行軌跡，布置方便，不會與其他結構發生碰撞。缺點：法蘭接口較多，且受浮頂側向作用力的影響，使得法蘭面微滲漏問題較多;軟管彎曲角度大，易泄漏，價格較貴。

1.2.4 分規式排水管

優點：增加了齒輪副，使得四根金屬軟管的變形保持一致，使軟管的撓性變形遠遠小于其變化范圍;且受浮頂側向作用力的影響較小，價格有優勢，價格僅高于旋轉接頭式排水管。缺點：法蘭接口較多，使得法蘭面微滲漏問題較多;軟管易泄漏。

1.3 實地考察

①為取得儲罐排水系統在實際生產運行中的應用狀況，為本項目選用最適合的儲罐浮頂排水系統提供技術參考、探討如何解決中央排水系統在建造與運營期間的容易出現的故障與問題，項目組分別對**島油庫、**港油庫、***儲備庫進行了實地考察。**島油庫、**港油庫為商業中轉庫，油庫運作模式與本項目組油庫相似。②**島油庫在不斷總結使用經驗的基礎上，最近幾年陸續將以前選用的大軟管及樞軸式排水管改換為新型旋轉接頭式排水管;所選用排水管供貨商也是經過多次篩選才確定的合格供貨商，本項目借鑒其經驗，直接從他們合格的供貨商中間選取所需要的供貨商。③**港油庫是在改造應用的基礎上逐步成批使用分規式排水管（目前國內僅一家供貨商生產），到目前其分規式排水管已安全使用了5年多，沒有一例發生泄漏。***儲備庫（2期、3期）在吸取其它油庫經驗的基礎上在項目建設階段就選用了全柔性（進口）與分規式兩種排水管組合使用。

1.4 排水系統優缺點及經濟性對比

通過實地考察及與各方交流溝通，本項目對上述四種排水管做出簡要對比，見表1。

2? 結論

2.1 旋轉接頭式排水管：通過上述比較，旋轉接頭式排水管購置價格最低，且運行、維護費用也最低、排水效率最高、運行周期較長，出現故障后危害相對較小。建議納入本項目備選方案。

2.2 分規式排水管：一種新型排水管，主要優點為增加了齒輪副，使得四根金屬軟管的變形保持一致，使軟管的撓性變形遠遠小于其可變范圍;價格也有優勢，僅高于旋轉接頭式排水管。建議納入本項目備選方案。

2.3 全柔性軟管排水系統：安裝簡單;國外進口軟管管壁強度大，結實耐用，不怕電焊火花和打砂;僅2個法蘭接口，滲漏點少，且不受浮盤漂移的影響;對浮盤無側向力作用。但價格最高，不建議納入本項目備選方案。

2.4 樞軸式排水管：法蘭接口較多，且受浮頂側向作用力的影響，使得法蘭面微滲漏問題較多;軟管彎曲角度大，易泄漏，價格較高。不建議納入本項目備選方案。

最后，本項目選用了分規式排水管，至今已安全運行了四年多。

參考文獻：

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