儲油罐消壓系統(tǒng)的改進

高林軍 周梓伊

1中交第四航務工程勘察設計院有限公司2中國航油集團南方儲運有限責任公司

儲油罐消壓系統(tǒng)的改進

高林軍1周梓伊2

1中交第四航務工程勘察設計院有限公司2中國航油集團南方儲運有限責任公司

油庫的油罐消壓系統(tǒng)是由進出油管線、消壓管線、截止閥、安全閥、消壓油罐等組成的一個閉合系統(tǒng)。當管線環(huán)境溫度升高，管內油料體積膨脹，油管壓力超過安全閥門預定壓力時，油料就可以頂開安全閥沿消壓管線進入油罐，以保證油罐和閥門不被脹壞，從而達到消壓的目的。消壓系統(tǒng)改進措施：將老式消壓管線從檢尺口進油改為從出口管線段進油；在選擇消壓管線的最佳管徑時，應考慮靜電積聚和油罐管壁承重兩方面的因素；對于改進后可能遇到虹吸現(xiàn)象問題進行了處理，即在消壓管線進口端安裝止回閥，可以大大緩解虹吸現(xiàn)象帶來的計量誤差等問題。

消壓系統(tǒng)；消壓管線；靜電積聚；管壁承重；虹吸現(xiàn)象

1 油罐消壓系統(tǒng)組成與原理

油庫的油罐消壓系統(tǒng)由進出油管線、消壓管線、截止閥、安全閥、消壓油罐等組成的一個閉合系統(tǒng)。消壓系統(tǒng)可以每座油罐設置一組，也可以是同一種油品的油罐組共同設置一組，但是消壓油罐只能是同一種油罐組里液位安全高度最高的。

當管線環(huán)境溫度升高，管內油料體積膨脹，油管壓力超過安全閥門預定壓力時，油料就可以頂開安全閥沿消壓管線進入油罐，以保證油罐和閥門不被脹壞，從而達到消壓的目的。安全閥的預定壓力一般設為490～690 kPa，或者根據(jù)油泵壓力并參照管路的機械強度確定。

2 舊式消壓系統(tǒng)存在的問題

2.1 拱頂罐消壓系統(tǒng)

拱頂罐的消壓管線是直接通往檢尺口，根據(jù)拱頂罐的特點，檢尺口下是氣體空間，然后是油面。當消壓管線進行消壓進油時，由于油料要經過氣體空間然后進入油面部分，會造成油品的揮發(fā)，當氣體空間較大時，油品與液面接觸時可能會造成油品的飛濺。

2.2 外浮頂罐消壓系統(tǒng)

對于外浮頂罐，老式的消壓管線是從檢尺口里消壓進量油管，為了避免液面變化時量油管里氣體憋壓，從而能完全反映油罐的液位情況，在量油管上等距離地開一排通氣孔。當消壓管線的油進入量油管時，由于壓力較大，油料在量油管里呈噴濺狀散開，油料從通氣孔流到外浮頂上。因為有中央排水閥的原因，外浮頂里的油就會和雨水一起排到雨水明溝里，從而造成油料的損失、浮頂?shù)母g以及環(huán)境的污染。

2.3 內浮頂罐消壓系統(tǒng)

內浮頂?shù)挠凸蘩锵麎旱挠土蠒樦坑凸艿耐饪琢鞯礁№斃铮斐捎土系膿p耗，浮頂?shù)母g。流到浮頂里的油易蒸發(fā)，形成油蒸氣從罐壁的通氣孔飄出，遇到靜電積聚或打雷時還易發(fā)生火災。

3 系統(tǒng)改進措施

3.1 消壓管線進口的改進

在舊的消壓系統(tǒng)上進行改進，把舊的消壓管線自罐頂?shù)臋z尺口進入，改為自罐頂向下到罐的出口閥門與罐壁之間的出口管線進入而進行消壓。這樣可解決油品消壓進油時的損耗并降低環(huán)境污染程度。

3.2 消壓管線管徑的改進

（1）由于靜電積聚的影響，應適當增加消壓管線管徑。管內流速越小，靜電積聚越少，越有利油料消壓安全。根據(jù)管線的管徑與流速成反比的關系，當進出油管線的管徑是DN250mm的管子和DN500mm管子，油料在兩個管子里的流速相同時，到DN 25mm的消壓管線時，DN500mm管子的消壓油料流速是DN250mm管子的消壓油料流速的4倍；但當消壓管線的管徑是DN 50 mm時，DN500mm（或者DN250mm）管子的消壓油料在DN50mm的管子里流速是DN25mm管子里的流速的四分之一。

（2）由于管壁承重的影響，消壓管線管徑也不可過大。在其他變量都確定的情況下，管徑越大，管道重量越大；當管徑過大時，管線過重，會對消壓油罐的關閉產生較大的應力，也不利安全。因此，最優(yōu)消壓管徑的確定還需要綜合考慮靜電積聚和管壁承重這兩方面的因素。

4 應用效果

對舊式消壓系統(tǒng)改造后，管線在消壓過后，當溫度降低時管子里的壓力也降低。在油罐壓力大于消壓管的壓力時，消壓管和油罐之間產生虹吸現(xiàn)象。停用的管子會把油罐里的油倒吸進管子里，造成油罐的液面下降。下降的趨勢是比較緩慢的，而且這種趨勢是連續(xù)的，用儀表進行監(jiān)測液面時，在短時間內不容易發(fā)現(xiàn)液面的下降。

對油罐消壓系統(tǒng)改造時，為消除消壓管和油罐之間產生的虹吸現(xiàn)象，在消壓管線進入油罐出口管線最后加一個止回閥或安全閥。比較而言，安裝止回閥比安裝安全閥的工藝簡單，維護方便。目前應用的止回閥，把閥瓣或閥座的密封材料改為橡膠，以構成軟密封，增強密封性能，在止回閥中增加彈簧，借助彈簧的彈力來提高密封比壓，以達到良好的密封效果。圖1為消壓系統(tǒng)改進前后對比。

圖1 消壓系統(tǒng)改進前后對比示意圖

5 結語

基于目前儲油罐消壓系統(tǒng)應用中所面臨的問題，提出如下改進措施：將老式消壓管線從檢尺口進油改為從出口管線段進油；在選擇消壓管線的最佳管徑時，應考慮靜電積聚和油罐管壁承重兩方面的因素；對于改進后可能遇到虹吸現(xiàn)象問題進行了處理，即在消壓管線進口端安裝止回閥，可以大大緩解虹吸現(xiàn)象帶來的計量誤差等問題。

（欄目主持關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.045