内浮顶罐浮盘产品现状及其耐火性能研究进展

在石油化工领域,内浮顶罐因内设内浮盘核心构件,常被认为可通过减少油气挥发的方式降低此类储罐的火灾发生率,但实际应用中仍有相关火灾事故的报道。文章分析了国内常用内浮盘产品的类型、应用特点及存在的缺点与不足,对基于内浮盘安装、使用和维修过程中常见的火灾安全问题进行了概述,并在此基础上剖析了现阶段通过结构设计及优化研发的各类内浮盘新产品的主要设计思路,同时,对国内外标准规范中涉及的内浮盘防火要求以及耐火性能测试标准现状进行了比较与总结,最后探讨了现阶段国内石化储运领域中使用的内浮顶罐的缺陷、国内外内浮盘消防安全研究的差异以及该构件产品的未来发展重点。

内浮顶罐油气回收系统控制方案设计

某石化企业内浮顶罐油气回收装置产生的废气采用“内浮顶罐内置气袋废气减排”技术进行治理,介绍了“内浮顶罐内置气袋废气减排”技术流程,重点阐述了该技术控制方案,通过设置程序对内浮顶罐大呼吸排气过程、大呼吸吸气过程、小呼吸排气过程以及小呼吸吸气过程进行自动化控制,并从安全角度对装置进行了配套设计,确保装置运行过程中的安全性和稳定性。

汽油内浮顶储罐量油导向管油气挥发分析

对内浮顶罐量油导向管开孔所产生的油气挥发问题进行了分析,通过构建三维模型并利用流体力学相似原理进行数值模拟,研究内浮顶罐在冬夏季不同温度下的油气挥发状况。进油孔会导致油品的挥发,在油品储存工作中需对其进行考虑。

关于外浮顶罐新型无油气密封的探讨

外浮顶储罐国内外石油行业重要的基础储运设施,随着国家经济建设快速发展和石油战略储罐政策的贯彻设施,外浮顶储罐的安全性越来越受到重视。其中,雷电因素对外浮顶罐的安全构成重要威胁,积极改进原有外浮顶罐一二次密封结构和性能,是提升外浮顶罐抗雷电能力的重要手段。

浮顶罐呼吸蒸发损耗计算与抑制措施

介绍了美国石油协会(API)和中国石油化工(CPCC)系统推荐的浮顶罐大、小呼吸蒸发损耗量的计算公式。通过对各计算参数进行比较分析,指出CPCC大呼吸蒸发损耗量的计算公式更符合我国实际,而小呼吸蒸发损耗量的计算要根据具体情况区别分析;依据蒸发损耗计算公式中的各影响因素,总结了大、小呼吸蒸发损耗的抑制措施。

外浮顶罐不同孔隙油气泄漏扩散数值模拟

开展外浮顶罐油气泄漏扩散机理及规律的研究对于保障罐区安全、降低环境污染具有重要的意义。针对大、小外浮顶罐不同浮盘孔隙的油气泄漏扩散及其受风场的影响进行了数值模拟及实验验证。研究结果如下。①当风吹向外浮顶罐时,会在浮盘上方形成大尺度涡流,并在紧贴浮盘处形成从下风侧到上风侧的对称分布的气流运移。②泄漏位置在浮盘上时,油气均紧贴浮盘从下风侧向上风侧运移;泄漏位置位于浮盘中间及下风侧时,油气较容易扩散出去,而位于浮盘上风侧及两侧时,油气容易发生积聚,存在很大的安全隐患;风速增大有利于油气扩散,但会使污染范围扩大。③泄漏位置在浮盘与罐壁之间的边圈缝隙时,油气沿着罐壁向浮盘上方空间扩散,且扩散的程度为:浮盘两侧>上风侧>下风侧。④泄漏位置在浮盘中心、泄漏孔径为20mm时,正庚烷体积分数为0.1%～1.7%,处在对应的爆炸极限范围之内;而孔径为6mm时,正庚烷体积分数在0.02%～0.26%,汽油蒸气的体积分数在0.05%～0.65%,均未达到爆炸极限范围。因此,当泄漏孔隙较大时,出现爆炸危险的可能性增大。研究成果进一步揭示浮盘上方气流运移规律及油气扩散传质机理,可为生产实践和油罐管理提供理论指导,并进一步完善外浮顶罐蒸发损耗评价理论体系。

大型浮顶油罐密封圈火灾泡沫灭火试验

针对大型浮顶油罐浮盘低液位运行时罐壁式泡沫灭火系统可能存在的不足,在10万m3外浮顶储罐上开展了泡沫系统冷喷试验,并采用不同泡沫在不同供给强度下开展了30m长密封圈火灾泡沫系统灭火模拟试验。试验过程测定了罐顶喷射系统的发泡倍数、25%析液时间、泡沫在堰板内的流动速度、燃烧液面的蔓延速度以及泡沫堰板外的损失量等,分析浮盘低液位条件下现有泡沫喷射系统扑救密封圈火灾的有效性,并提出改进建议。结果表明:泡沫混合液规定供给强度条件下,3%型水成膜泡沫和6%型氟蛋白泡沫均可以有效控火;泡沫混合液供给强度下降28%后在燃烧液面的蔓延速度降低60%。建议大型浮顶油罐区选取优质泡沫并保证泡沫灭火系统有效的供给强度和连续供给时间。

大型浮顶罐储油温降特点

针对我国所产原油多为易凝高粘原油 ,低温流动性差的特点 ,在秦皇岛泵站 2号罐上安装了温度监测系统 ,对储油温降过程进行了研究 ,同时分析了罐内原油的形态、原油凝结积蜡过程、原油的温降过程以及凝油对温降的影响 。

内浮顶罐组油气泄漏扩散叠加效应的数值模拟与风洞实验研究

内浮顶罐的油气泄漏会给油罐区的安全和环境带来潜在的危害。基于CFD及其Realizable k-ε湍流模型,建立了内浮顶罐的风场和油气浓度场数值模拟方法,并通过风洞实验验证其可行性。之后,重点讨论单罐、双罐、四罐情况下的流场与浓度场分布。结果显示:紧贴浮盘边圈缝隙泄漏上方的油气浓度最高,容易产生火灾等危险;罐组之间存在相互影响作用,由于前方罐的阻挡作用,后方的罐内风速较小,容易产生油气叠加,导致油气浓度高于前方罐,更容易达到爆炸极限。无论从安全、环保还是人员健康方面,都应采取相应措施及时监控。

浮顶罐内原油温降计算方法研究

目前国家石油战略储备库工程已陆续启动和建成,浮顶罐内原油的凝结问题是制约储备库安全经济储油的瓶颈之一。本文在研究国内外各种浮顶罐内原油温度计算方法的基础上建立了一套计算方法体系,为了方便工程应用,还编制了原油温降计算软件,在已知气象数据、原油物性参数和储罐技术参数的前提下,可计算原油的温度变化。实际算例表明,计算结果与实际值较接近,能够反映原油随储存时间等因素变化的趋势。

浮顶罐储存煤油的经济分析

通常情况下,很少用内浮顶罐储存煤油。提出了用内浮顶罐装煤油的设想,分别给出了立式拱顶罐和内浮顶油罐“大、小呼吸”损耗经验计算公式,并对内浮顶罐和拱顶罐装煤油时的蒸发损耗量以及两种油罐的造价等进行了对比计算,认为用内浮顶罐储存煤油是经济、合理和安全的,建议新建煤油储罐时应采用浮顶油罐。

火灾环境下大型浮顶罐内原油热响应行为的仿真模拟

采用FLUENT软件对设定罐壁接受辐射值为25 kW/m2情况下的原油储罐进行模拟.模拟的主要结果包括油罐受热后罐内流体的温度、流速、压力的分布情况.在火灾作用下,罐内原油由于热量传递的不均匀而发生对流,靠近罐壁的流体流速较大,最大流速为0.026 439 17 m/s;油罐内罐壁附近处油温最高,可达150℃,并随指向轴线的方向逐渐降低.罐内原油受热挥发迅速,罐内压力增大,会导致罐体浮盘掀开或罐体坍塌,形成蒸气云爆炸事故与防火堤内池火灾事故,同时还伴随着发生原油沸扬事故的危险.

立式内浮顶油罐瘪罐现象分析

针对立式内浮顶油罐遭受热带风暴侵袭后瘪罐事故屡有发生的现象,采用ANSYS软件建立有限元模型,对立式油罐进行了几何非线性分析,计算得出风压导致的变形量较小,表明风压对瘪罐事故的影响较小。同时,对呼吸阀的输送能力进行了分析,结果表明,温度骤降时机械呼吸阀换气量不足是导致事故的主要原因。根据分析结果,提出了提高储罐安全性的建议。

10万m^3外浮顶罐低液位时罐内油气爆炸研究

以计算流体力学软件FLACS为工具,研究了10万m3外浮顶储油罐在处于低液位发生沉顶事故后,油面挥发生成的油气爆炸后在罐区产生的超压、高温及火焰发展状况。研究证明,罐内油气首次爆炸产生的高温并不能对其他罐体造成显著的破坏,但是对罐周平台温度影响较大;由于大型储罐特殊的高径比,爆炸产生的超压较小,不足以形成破坏;首次爆炸产生的火球广度基本在事故罐体直径范围以内,不能对罐外其他罐体形成直接接触。罐区火灾爆炸破坏的主要原因应为多米诺效应产生的池火、泄漏所产生的流淌火、浓烟等次生灾害。

浮顶罐排水管损坏防治措施研究

针对浮顶罐排水管经常发生损坏漏油的现象 ,通过对罐体变形的实际检测和有限元力学分析 ,获得排水管与浮顶连接点偏离设计位置的位移 ,对排水管应力状态进行了分析 ,提出了相应的防治措施 ,研制出一种安装在浮顶人孔处的液位监测报警装置 ,通过监测液位反映罐体变形和排水管受力情况 。

变壁厚浮顶型钢储罐在实测不均匀沉降下的稳定性分析

建造在软土地基上的大型钢储罐易产生各种沉降变形,其中罐周不均匀沉降的影响最为不利.基于实测沉降数据考察变壁厚浮顶型钢储罐的稳定性.分别对整体不均匀沉降和局部不均匀沉降下的变壁厚浮顶罐进行几何非线性有限元分析,通过分析沉降-位移全过程响应,了解储罐在两类沉降下的失稳模态和失稳过程,并与相应的等壁厚储罐的分析结果进行比较,最后给出设计建议.

内浮顶油罐的设计问题

标志内浮顶油罐设计水平的技术经济指标主要包括两项内容,一项是在基建阶段每立方米容积的耗钢量A,另一项是在投入运行后的有效系数B。如果A值小,B值大,则表明该油罐的建造费用低,油罐投入运行后储存油品的有效利用率高,经济效益好。然而,B值会受到许多因素的影响,包括内浮顶油罐内径与罐壁高度的关系、环向通气孔大小及其定位尺寸、控制高液位报警的方式及液位高度、内浮盘上表面以上的最外圈支柱高度及曲率半径等。认为B值应在0.92以上时,设计才是经济合理的,并认为出油管型式及高度会影响油罐操作容积;为提高B值,环向通气孔的位置可设置在罐顶上;进出油管应采用金属软管;内浮顶油罐盘梯不用三角架,其立柱也不必焊在罐壁上。根据我国油罐设计和施工现状,提出首先应在油罐规范上尽快与国际标准接轨,以国际通用的方式制定我国封闭型油罐的国家标准。

大型原油浮顶储罐非稳态传热过程数值模拟

随着石油储备建设的高速发展,油罐规模正向大型化以及能适应极限工况的方向发展.为了避免油温过低而造成凝罐等安全事故,需要准确掌握罐内油品温度场的变化规律.本文根据能量守恒定律,采用分步式算法求解储罐传热系数,将其代入到由Taylor级数展开法所建立的节点非稳态传热离散方程中,并进行数值求解.对大庆某10×104m3浮顶储罐的应用分析表明:随着环境温度的降低,罐内油品温度降速率逐渐增大,储罐液位越高,容积越大,罐内原油温度就越高,温降速率就越小.研究结果对于优化大型浮顶罐的储存工艺设计,保障油库安全经济运行提供了重要的技术支持.

外浮顶油罐一二次密封油气空间火灾分析

通过对油罐密封结构优缺点的分析,找出了浮顶油罐油气存在的空间及形成爆炸燃烧的成因。结合实际提出了改进措施,并进一步提出了解决稀释浮顶油罐密封处油气的方法,对提高浮顶油罐的本质安全具有一定的指导作用。

双盘式浮顶储罐罐顶传热系数的计算分析

本文运用传热学基本原理,在归纳总结出双盘浮顶传热系数计算方法的基础上,结合现场数据,研究对比了单双盘浮顶传热系数范围和变化规律的不同,并分析了环境温度、风速和储罐容积对双盘浮顶罐罐顶传热系数的影响。