全尺寸补偿膜法密封在外浮顶石脑油罐的应用

通过对外浮顶储罐密封现状的分析,认为现有储罐密封补偿范围小,当油罐变形较大时,密封失效使油面暴露,油气挥发严重,造成环境污染。介绍了全尺寸补偿膜法密封技术原理,其工作补偿范围较宽,在-100~300mm,可根据油罐变形情况量身定制,确保密封鞋板与罐壁时刻紧密接触。从全尺寸补偿膜法密封技术在石脑油储罐的实际应用效果看,全尺寸补偿膜法密封能够大幅降低罐区挥发性有机化合物泄漏,实现罐区挥发性有机化合物达标排放。石脑油储罐正常运行后,一、二次密封间的油气烃体积分数小于0.1%,远低于石脑油爆炸下限,极大提高了外浮顶储罐运行的安全性。     

外浮顶储罐VOCs排放问题分析及防范措施

为研究外浮顶罐VOCs排放问题,降低运行损耗,根据储罐特性、气象条件和操作工况等核算了某炼油厂11台原油外浮顶储罐VOCs排放量。结果表明,在储罐正常运行过程中,挂壁损耗是主要的VOCs排放源,尤其是外浮顶罐的罐壁锈蚀相当严重的情况;当储罐罐壁为轻锈时,边缘密封损耗是主要的VOCs排放源。建议从浮盘密封技术提升等措施出发,降低储罐VOCs损耗量。该文还通过对某炼厂导向（量油）管密封装置改造实例验证,实施后外浮顶罐油气泄漏浓度明显降低,满足国家地方规范标准要求,创造了环保效益;对不断完善和提高企业外浮顶罐VOCs治理水平,保护生产操作环境,推广防范措施都具有重要的指导意义。     

内浮顶储罐环向通气孔设置方式的经济性与安全性

内浮顶储罐无密封要求时,应设置环向通气孔。环向通气孔应设置在最高设计液位以上的罐壁或固定顶上。通气孔设置在罐顶时,当液位控制系统失灵时,为了保证此时罐壁的安全,设计人员将计算液位取为罐壁总高度,增加了罐壁的整体重量。环向通气孔设置在罐顶,液位报警装置的可靠性是防止发生内浮船冲顶事故的关键。环向通气孔设置在罐壁,即在罐壁开设长型溢流孔,既可起到通风作用,又可防止液位报警装置失灵发生内浮船冲顶事故。     

浮顶油罐液位测量中导波管侧面开孔问题的探讨

为准确测量内浮顶罐、外浮顶罐内油品的液位和采样,在浮盘上需要开孔以使导波管、采样管等穿过浮盘至储罐底部;同时为保证液位测量的准确度,需要在导波管侧面开孔,使管内介质和液位与储罐内相同,但同时带来了油气污染和安全等问题。介绍了一种具有专利技术的导波管,开孔可随浮盘上、下移动而自动开闭的导波管,保证在浮盘下部的孔全部是打开的,而在浮盘上部的孔则全部处于关闭状态。     

降低大型浮顶储罐密封圈内油气浓度的研究

通过对大型浮顶储罐浮盘密封装置结构特点的分析,指出一次密封装置下部暴露的油面和罐壁粘油是密封装置内可燃气的主要来源.油气浓度检测结果表明:一、二次密封装置之间存在达到爆炸下限的油气混合物,设置二次密封装置明显增大了密封装置内油气混合物浓度.提出了降低密封圈内油气混合物浓度的措施,为类似储罐的应用提供了技术参考.     

风速对综合管廊天然气管舱泄漏扩散影响的数值模拟

为了揭示换气通风风速对天然气管舱泄漏扩散特性的影响,本文采用Realizable k-ε湍流模型和组分输运模型对地下综合管廊天然气管舱不通换气工况下的泄漏扩散过程进行数值模拟研究。结果表明:无风时,扩散过程主要受湍流涡对及舱顶反射作用,各泄漏工况下天然气向管舱两侧对称卷吸扩散,小孔泄漏管舱内甲烷浓度分布分层现象比大孔泄漏明显,可燃气体监测报警时间呈"V"型分布。有风时,上风向区域天然气浓度逐渐降低;下风向区域大涡团失稳分裂成小涡团,湍流强度增大,卷吸作用增强,天然气呈"蜗牛"状漂移扩散。风速逐渐增大时,报警时间与泄漏口至监测点的距离成线型增长关系;风速超过3.81m/s后,天然气泄漏后迅速与空气混合稀释,管舱内甲烷浓度均低于爆炸下限的20%,可燃气体监测报警器不再报警。     

对两起储罐低液位进油爆炸事故的再思考

通过分析低液位状态下内浮顶罐进油过程中发生的2起爆炸事故,指出油罐工作人员在储罐、特别是内浮顶储罐的收油作业、日常管理过程中应深入领会和严格落实制度规定.采用合理的油罐进油扩散管结构设计能够显著降低进油速度;在进油作业过程中,控制液位上升速度有利于油罐工作人员操作把握,从而有效地预防和避免发生静电灾害事故.     

外浮顶储罐二次密封技术应用

近年来 ,随着材料技术的发展 ,储罐规格也向大型化发展。外浮顶储罐储存量大 ,节省材料 ,但密封性能差 ,油气泄漏严重 ,从而造成经济损失 ,同时污染环境。外浮顶储罐的二次密封 (ＷＲＦ密封 )技术 ,是将原挡雨板结构改为密封结构 ,与储罐原有密封一起构成双重密封 ,与传统密封方式相比 ,可减少油品损失 5 0 %～ 98%。该技术既可用于新建储罐 ,也可用于在役储罐改造。 2 0世纪 80年代 ,美国立法要求对所有外浮顶储罐均采用双重密封 ,而欧洲国家到 1997年已基本实现了外浮顶储罐的双重密封。现以国内某炼油厂外浮顶储罐为例 ,介绍该技术的应用…     

某大型LNG储罐泄漏扩散及其影响因素研究

大型LNG储罐内储存着大量低温且易燃易爆的LNG,一旦发生泄漏将对周边人群、财产及大气环境造成极大危害。针对南方某LNG接收站的大型LNG储罐建立三维数值模型,对LNG泄漏扩散过程进行数值模拟,分析风速、风向与障碍物对LNG泄漏扩散的影响规律。结果表明:风对高浓度气云的混合稀释作用较强,对低浓度气云的平流输送作用较强且大风速更利于促进气云扩散,3 m/s的低风速下1/2爆炸下限气云下风向最远距离可达554 m;从顺风泄漏到逆风泄漏,储罐本身对气云扩散的阻碍作用逐渐增强,气云扩散速度逐步减慢,逆风泄漏最不利于气云扩散,稳定后形成的危险区域最大;障碍物会导致重气云短期聚积,并使得气云扩散时呈现攀爬和分流两种形式;将相同环境条件下的单罐及罐区泄漏扩散后果进行对比,发现同一时刻的罐区危险气云体积比单罐危险气云体积大得多,主要是由于罐区其他大型储罐在改变风场分布的同时阻碍气云扩散,延长了高浓度气云的停滞时间。该研究对今后预测大型LNG储罐泄漏扩散有一定借鉴意义,可为应急防护策略的制定提供参考依据。     

组装式内浮顶罐的技术改造

组装式内浮顶罐可降低油品的损耗率,在吐哈油田得到应用,但存在钢制浮盘易沉落,铝制浮盘损坏严重等问题。其主要原因是油品含气量大,浮盘在气流的冲击下受力不均匀,进罐油管伸入较短,使靠近油管处的浮盘受向上的顶力较大;在运行过程中经常出现油罐液位低于正常值,而使罐内呈负压,使浮盘立柱常落至罐底与罐底相撞,同时主柱的反作用力对浮盘产生冲击,甚至击穿浮船;由于季节性温差大,夏季油罐外表面温度可达 ７０℃以上,势必造成软密封胶带老化,在冬季由于罐内油品需用蒸汽加热,也使软密封胶带老化,这样降低了密封效果,造成油气外溢。综上所述,采取了在浮盘上开泄压孔;改进进油管安装形式和增加长度;严格控制油罐最低液位;加固铝制浮盘等技术措施。     

国内外大型储油罐雷击防护标准差异研究

储油罐雷击火灾事故可导致严重人员伤亡和经济损失。随着我国石油战略储备实施和储罐大型化的发展趋势,增强储罐预防雷击、火灾风险的能力具有重要意义。分析浮顶储罐雷击着火原因包括罐壁和浮盘密封不严导致油气泄漏,雷电感应电弧火花引燃油气混合物。选取中国、美国和俄罗斯储罐防雷技术标准,研究国内外标准在储罐设置接闪器、等电位连接、接地电阻、电气仪表屏蔽和防雷设施检测等方面的技术差异。国外石油行业防雷先进经验和做法包括:根据设备敏感性分区设置接地电阻值,采用电解离子接地极等新型接地材料,综合应用铠装、金属管和电缆槽电缆进行电气仪表屏蔽等。为指导新建储罐防雷设施设计、施工,提高我国油库安全管理水平,分别针对储罐设计、施工质量和运行维护等阶段提出了改进建议。     

基于PHAST软件模拟大型LNG储罐泄漏事故

针对山东LNG项目16万m3全包容LNG储罐的特点,分析了储罐发生泄漏后形成喷射火、闪火、池火、蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气爆炸的可能性,并利用PHAST软件模拟了特定条件下泄漏LNG的扩散过程,定量分析了火灾的热辐射影响范围和爆炸冲击波的超压影响范围,对比双容罐池火热辐射范围,确定了储罐区与周边设施的安全间距及消防措施。     

障碍物对大型LNG储罐泄漏蒸气扩散影响的模拟研究

全球液化天然气(LNG)需求日益增长,其储存与运输过程中泄漏扩散致灾是LNG安全利用的关键。通过建立大型LNG储罐泄漏的三维数值模型,基于国家规范设计挡板和3种围堰,利用Fluent软件,对不同障碍物情况气云扩散的规律进行模拟计算分析。结果表明:在扩散初期,围堰高度对于阻挡气云向外扩散起决定性作用,能够有效地推迟气云在下风方向的扩散进程,设置的围堰可推迟气云的扩散行为3～6 min;当在下风向设置挡板时,气云在下风向的扩散距离增加了5.2%,没有达到抑制气云扩散的效果;通过改变围堰的长宽比,可以加强对气云扩散行为的抑制作用。该数值计算结果为设计优化LNG罐区围堰与挡板提供了理论依据,为应急程序的制定提供了理论支持。     

大补偿弹性机械密封在拱顶储罐VOCS治理中的应用

随着环境保护法规不断完善,企业逐步实施排污许可管理,不断减少污染物排放量。石油化工企业储罐区挥发性有机物(VOCS)排放量占比较高,大量储罐需要进行VOCS排放治理,很多企业正在开展拱顶储罐改造增加浮盘,以减少VOCS排放。七八十年代建设的拱顶储罐大多为罐壁板采用搭接焊结构,浮盘密封选择有一定的局限性。采用机械式的大补偿密封,能够适应拱顶储罐壁板搭接焊结构,满足不同液位时密封补偿量变化大的情况,减少改造施工作业量,节约改造费用,达到拱顶储罐VOCS治理要求。     

基于包边角钢加强区的20000m~3内浮顶油罐罐顶结构优化设计

针对某20 000 m3内浮顶油罐罐顶结构的设计,可将包边角钢加强区,即包边角钢以及包边角钢在罐顶及罐壁两侧的各16倍壁厚范围的区域,考虑到罐顶设计之中。经过计算、分析对比可以看出,按照包边角钢加强区设计的罐顶结构比常规设计的罐顶结构有效截面积大,结构稳定性强,且在包边角钢与罐壁及罐顶连接处结构变化平稳,没有应力突变问题。     

玻璃钢外加固技术在中原油田的应用

1991年以来 ,中原油田采用玻璃钢外加固技术修复不同规格的管道约 10 0km ,修复各类规格的储罐罐顶 8座。玻璃钢外加固技术 ,较好地解决了在不停产情况下修复旧管道与储罐罐顶问题。这一技术的应用 ,解决了油气管道、设备的腐蚀问题 ,延长了其使用寿命。罐顶的严重腐蚀已极大地影响着职工的人身安全 ,正常生产难以保证 ,更换与修复已迫在眉睫。明一联为中原油田采油三厂的油田气处理中心 ,属特级安全防火区。如更换罐顶需明火作业 ,消防安全措施要求严格 ,费用高。在这种情况下 ,据施工后核算 ,与动火更换这座大罐罐顶相比 ,采用该技术对罐顶修复 ,可节约直接投资 4 0 %以上。     

储油库大气污染物计算及污染控制措施分析

储油库大气污染物主要来源于油品在储罐中的蒸发损耗和油品的装卸损失。对于浮顶罐大、小呼吸排放的主要蒸发损失烃类(NMHC)的排放量计算,国内外均开展了许多研究工作,EPA经验公式,计算误差值比较小,适用于各地区油罐呼吸损耗的计算。储罐密封、密闭液下装车技术、油气回收装置末端治理等污染控制措施可有效的减少油品储运过程中的大气污染物产生量,减少油库对环境的污染。     

大型石油储罐主动安全防护系统应用与评价

大型浮顶储油罐的一二次密封空间属于相对密闭的环形油气聚集空间,储油罐在收发油作业中随着浮盘的升降会产生大量可燃气体,其浓度超过爆炸下限时,如遇雷击、静电产生的火花就可能引起可燃气体发生燃烧甚至爆炸。为消除隐患,在浮顶储罐的一二次密封间内安装一套可燃气体泄漏探测及保护系统,当可燃气体浓度超过了爆炸下限值时,系统主动向密封空间内注入氮气,置换出可燃气体,有效冲淡了密闭空间内的可燃气体浓度,阻止火灾或爆炸发生。经试用,效果良好。     

甲醇储罐的蒸发损耗分析及对策

分析了甲醇储罐由于自然通风、"大呼吸"和"小呼吸"发生损耗的原因,指出了内浮顶罐存储甲醇时,由于未完全消除油气空间以及内浮盘与罐壁间密封间隙等因素导致的甲醇损耗问题。比较了各种不同的挥发性有机物(VOCs)治理技术,建议将原有的常压直连大气的储存方式改造为气相密闭的回收处理方式,提出了采用吸收法和吸附法需进行的工艺技术路线改造方案。综合考虑安全环保要求和企业经济效益等因素,建议采用工艺简单、投资较低的吸收法回收气相甲醇,降低甲醇的储存损耗。     

基于分离涡模拟的旋转射流流场结构特征分析

采用改进的分离涡模拟方法配合剪应力输运模型分析旋转射流涡结构、速度场、压力场的演化过程,探索喷嘴压降对大涡结构发展和湍流脉动波动的影响规律。研究结果表明：射流涡结构的发展可划分为Kelvin-Helmholtz不稳定性阶段、过渡阶段和旋转不稳定性阶段;旋流作用能够显著增强径向湍流脉动、增大射流扩散角,湍流脉动耗散是下游射流速度衰减的主要原因;随压降增大,射流速度和脉动幅度都相应增大,速度分布的对称性增强,沿轴线方向的压力脉动特征和涡旋输运强度显著增加,但当喷射距离超过约9倍无因次喷距后,提升压降并不能提高旋转射流的有效冲击距离,但可以增大旋流强度和射流扩散角。旋转射流更适用于需求大孔径的径向水平井钻孔、煤层气水平井造穴和煤矿巷道钻孔卸压等工程场景。