內(nèi)浮頂儲罐進油擴散管的結構設計

劉林法，劉 健，任相軍

(中石油華東設計院有限公司，山東 青島 266071)

內(nèi)浮頂儲罐進油擴散管的結構設計

劉林法，劉 健，任相軍

(中石油華東設計院有限公司，山東 青島 266071)

介紹內(nèi)浮頂儲罐進油管常用的幾種結構型式，分析已有結構型式的優(yōu)缺點，提出一種新的進油擴散管結構型式，該結構可有效降低油品流速，降低油品的蒸發(fā)損耗及靜電的危害，有利于內(nèi)浮頂?shù)钠椒€(wěn)、安全運行，為內(nèi)浮頂儲罐進油擴散管的設計提供參考。

內(nèi)浮頂儲罐；擴散管；設計

隨著石油石化行業(yè)的快速發(fā)展，內(nèi)浮頂儲罐已被廣泛應用在儲存石油化工產(chǎn)品上[1-4]。內(nèi)浮頂儲罐的設計及應用也日趨成熟，但仍存在需要改進的地方?，F(xiàn)存進油管結構型式就存在一些弊端及需要改進的地方[5-6]，為此本文對內(nèi)浮頂儲罐進油擴散管的結構進行改進，使其設計結構更加合理。

1 常見進油管的結構型式

有關儲罐標準規(guī)范[7-9]對進油管的結構型式及流速沒有明確規(guī)定。在書籍[10]中提到擴散管的作用是控制油品進罐的流速不大于1m/s，速度過快會使油品激烈攪動，增加了油品的蒸發(fā)損耗和靜電危害，不利于浮頂?shù)钠椒€(wěn)運行。有關進油擴散管結構的研究報道[5，6，11]也較少，且各不相同。綜合有關資料及生產(chǎn)實踐，常見進油管及擴散管結構如下：

1.1 結構型式(一)

接管直接伸入罐內(nèi)，且內(nèi)伸長度較短，末端一般45o斜切，如圖1所示。

1.2 結構型式(二)

接管伸入罐內(nèi)，且內(nèi)伸長度較短，直接連接一個異徑接頭，如圖2所示。

圖1 進油管結構型式(一)

圖2 進油管結構型式(二)

1.3 結構型式(三)[10-12]

接管伸入罐內(nèi)較長，通過異徑接頭連接擴散管且在擴散管上開洞，如圖3所示。

1.4 結構型式(四)[5]

接管伸入罐內(nèi)較長，通過異徑接頭連接擴散管，擴散管末端伸至罐中心，在擴散管上開大量的孔洞，且擴散管末端用盲板盲死，如圖4所示。

圖3 進油管結構型式(三)

圖4 進油管結構型式(四)

2 現(xiàn)有進油管結構的優(yōu)缺點

2.1 結構型式(一)、(二)

優(yōu)點：這兩種結構型式均比較簡單，設計及施工都方便；接管內(nèi)伸較短，不會對罐壁產(chǎn)生較大的拉應力。

缺點：接管直接內(nèi)伸，流速不能有效降低，若油品進罐速度過快且夾雜著大量氣體，會使油品激烈攪動，增加了油品的蒸發(fā)損耗和靜電危害。同時易產(chǎn)生水擊或氣擊，對浮頂產(chǎn)生破壞，不利于浮頂?shù)钠椒€(wěn)、安全運行[5，6，10]。

2.2 結構型式(三)、(四)

優(yōu)點：內(nèi)設擴散管，且擴散管內(nèi)伸較長并開洞，可有效降低流速，避免靜電危害，避免了對浮頂?shù)乃畵艋驓鈸舻?，有利于浮頂?shù)钠椒€(wěn)、安全運行[5，11]。

缺點：結構(三)的擴散管末端沒有設置防沖擋板，易使儲罐內(nèi)介質(zhì)產(chǎn)生旋轉運動。結構(四)的擴散管上部有開孔，氣體易從上部溢出產(chǎn)生氣擊，易對浮頂造成破壞。這兩種結構內(nèi)伸均較長，隨著罐基礎的沉降，擴散管易發(fā)生彎曲，會使罐壁與進油口管焊接處產(chǎn)生較大的拉應力。一般罐底有一定的坡度，當進油口中心高度較低時，由于擴散管較長，極易導致擴散管末端與罐底板或其他附件相碰[6]。

3 新型進油擴散管

在現(xiàn)有進油管結構優(yōu)缺點的基礎上，綜合考慮儲罐基礎不均勻沉降、降低油品流速、避免靜電危害、避免水擊或氣擊對浮頂產(chǎn)生的破壞等因素，提出一種新型的進油擴散管結構，該新型結構與常用結構有較大改進，具體結構如圖5所示。

1.接管；2.U型管卡；3.分布管；4.防沖板；5.支座

圖5 進油管結構型式(五)

Fig.5 Inlet pipe structure type 5

入口管伸入罐內(nèi)，然后設置擴散管，入口管與擴散管之間不焊接。隨著罐基礎的沉降，擴散管易發(fā)生彎曲變形，該結構可有效避免接管對罐壁焊接處產(chǎn)生過大的拉應力。

擴散管用U型管卡固定，而不是傳統(tǒng)的將擴散管直接與支座相焊，給擴散管的變形留有一定的活動空間。

擴散管長度(L)取0.5R(R儲罐內(nèi)半徑)：2m≤L(0.5R)≤10m。擴散管上兩側交錯開孔，擴散管末端斜切并設置防沖擋板。由于擴散管上的開孔面積加上末端出口面積遠大于進口管的面積，以及氣體及液體通過擴散管上的開孔較均勻排放，從而有效降低油品的流速，避免了油品的激烈攪動，阻止了水擊及氣擊的產(chǎn)生，從而降低了油品的蒸發(fā)損耗及靜電的危害，有利于浮頂平穩(wěn)、安全的運行。

該新型結構無論是設計還是安裝施工均不復雜，通過在一些工程項目上的實施，該新型進油擴散管達到了預期效果，具有一定的借鑒意義。

4 結束語

新型進油擴散管的結構設計，可避免基礎不均勻沉降使進油管對罐壁產(chǎn)生過大的拉應力，可有效降低流速，降低油品的蒸發(fā)損耗及靜電的危害，有利于內(nèi)浮盤的平穩(wěn)運行。該結構既滿足工藝要求，又滿足結構合理，確保內(nèi)浮頂儲罐的安全運行，為內(nèi)浮頂儲罐進油擴散管的設計提供參考。

[1] 孔昭瑞.我國組裝式浮盤的發(fā)展與建議[J].油氣儲運，2010，29(11)：801-805.

[2] 張 宇.內(nèi)浮頂儲罐的應用及維護[J]. 中國石油和化工標準與質(zhì)量，2011(12)：105.

[3] 段冠軍.新材料應用對儲罐內(nèi)浮頂結構發(fā)展趨勢推動探討[J].石油化工設備，2017，46(2)：51-54.

[4] 梁紅飛.關于內(nèi)浮頂儲罐設計的思考[J].機電信息，2017，(3)：70-71.

[5] 王 勇，李林江.進油擴散管在內(nèi)浮頂儲罐上的應用[J].化工裝備技術，1999,20(6)：57-59.

[6] 王 澤，宋嘉寧.內(nèi)浮頂儲罐油進出管結構設計與研究[J].化工管理，2015，(9)：132-134.

[7] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB 50341-2014，立式圓筒形鋼制焊接儲罐設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2015.

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[9] 中華人民共和國工業(yè)和信息化部.SHT 3007-2014，石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范[S]. 北京： 中國石化出版社, 2014.

[10] 劉家明.石油化工設備設計手冊[M].北京：中國石化出版社，2012：2187.

[11] 王榮貴.內(nèi)浮頂儲罐的罐體設計[J].化肥設計，2006，44(1)：29-31.

[12] 劉元法，張顯亮，王蘭君.拱頂罐改內(nèi)浮頂罐應注意的問題[J].油氣儲運，2001，20(2)：48-52.

StructureDesignofOilInletSpreadingPipeforInnerFloatingRoofStorageTank

LiuLinfa,LiuJian,RenXiangjun

(CNPC EastChina Design Institute Co., Ltd., Shandong Qingdao 266071, China)

This paper introduces several commonly structure types of oil inlet pipe used on inner floating roof storage tank, analyses the advantages and disadvantages of the existing structure, put forward a new structure type of oil inlet spreading pipe, which can effectively reduce the flow rate, reduce the evaporation loss of oil product and the endanger of static electricity, also is favorable for the stable and safty operation of the inner floating roof, it can provides reference for the design of oil inlet spreading pipe for inner floating roof storage tank.

internal floating roof storage tank; spreading pipe; design

2017-07-25

劉林法(1982—)，山東平邑人，工程師，獲碩士學位，主要從事石油化工非標設備設計工作。

TQ053.2

A

1008-021X(2017)18-0153-02

(本文文獻格式劉林法，劉健，任相軍.內(nèi)浮頂儲罐進油擴散管的結構設計[J].山東化工，2017，46(18)：153-154.)