储油罐.doc

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储油罐

输油管道的首、末站和中间站都需要设置储油罐。

首、末站储油罐分别用来调节油田与首站，末站与收油（或转运）单位间输量的不均衡。

储油罐还可以作为原油交接计量之用。

首、末站的储罐容量一般都较大。

非密闭（旁接）输油的中间站设置储油罐是为了平衡中间站进出油的输差。

密闭输送的中间站可以只设置供水击泄放的储油罐。

第一节输油管道储油罐的结构特点

1储油罐的类型

⑴按建筑安装位置分类

有地上油罐、地下油罐、半地下油罐和山洞油罐。

⑵按几何形状分类

有立式圆筒形油罐、卧式圆筒形油罐和特殊形状油罐。

立式圆筒形油罐根据顶结构又分为桁架顶罐、无力矩顶罐、梁柱式顶罐、拱顶罐、套顶罐、浮顶罐等。

⑶按储罐的材质分类

有金属油罐和非金属油罐。

①金属油罐

一般为钢质油罐。

②非金属油罐

凡是用非金属材料作为建罐主要材料的均为非金属油罐，常见的有砖砌油罐、钢筋混凝土油罐等。

2储油罐的结构

⑴立式圆筒形拱顶金属罐

目前输油管道上常用的油罐是立式圆筒形金属拱顶罐和立式金属浮顶罐。

中间站主要使用小容量的金属拱顶罐，首、末站主要使用大容量的浮顶罐。

立式圆筒形钢油罐由底板、壁板、顶板及油罐附件组成。

其罐壁部分的外形为母线垂直于地面的圆柱体。

立式金属油罐一般都是在现场焊接安装，底板直接铺在油罐基础上，立式金属油罐的基础、底板、壁板等做法基本相同。

①油罐基础

②油罐底板

③油罐（身板）壁板

④油罐顶板

⑵立式浮顶金属罐

根据油罐外壳是否封顶，浮顶油罐主要分内浮顶和外浮顶油罐两种，通常外浮顶油罐储存原油，内浮顶油罐储存轻质油品。

输送原油管道常用的是外浮顶油罐，并且浮顶油罐只是在首、末站及油库常见，一般中间站很少安装浮顶油罐。

浮顶油罐与拱顶油罐大同小异，主要区别是增加一个浮顶，其结构和操作使用比拱顶油罐复杂。

浮顶是一个覆盖在油面上并随油面升降的盘状物。

由于浮顶与油面几乎不存在气体空间，可以极大地减少油品的蒸发损耗，减少油气对人身的危害，减少油气对大气的污染，减少油气发生火灾的危险性。

同时，浮顶油罐也可以减缓油品的质量变化。

①外浮顶罐

②内浮顶罐

3油罐的附件

油罐附件是油罐的重要组成部分，必须配置完善的附件，以便于油品的收发和储存，并保证油罐的安全使用。

有些附件是各类金属罐共有的，如梯子、栏杆、人孔、量油孔、透光孔、清扫孔、放水管、避雷针及静电接地装置等。

有些附件是油罐所特有的，如拱顶罐的机械呼吸阀、液压安全阀（液压呼吸阀）、阻火器（防火器）等；浮顶罐的中央排水管、浮梯、浮顶立柱、紧急排水口、隔舱人孔、折叠排水管等。

⑴进出油附件

最基本的进出油附件有进出油接合管和设于进出油管路上的控制阀门。

进出油接合管安装在油罐最下层圈板上，为防止沉积在罐底的水分和杂质随油流出，进出油管距罐底一般不小于20mm。

控制阀门通常选用闸阀或球阀，其公称压力必须符合油罐静压和泵送压力。

密封胶垫

导向槽

油罐的控制阀门安装一只或两只，靠近油罐的阀门起备用作用，平时常开。

⑵计量附件

图7-1储油罐量油孔结构图

锁紧手轮

量油孔。

是油罐人工检尺测量的附件，它是测量罐内油面高度、油品温度和采取油样的专用附件，每个油罐设置一个。

量油孔安装在罐顶部梯子

平台附近，孔径通常为150mm，

量油孔一般为铸铝的，为了防止关闭孔盖时因撞击而产生火花，量油孔孔盖上镶嵌有塑料或耐油橡胶制成的垫圈。

在量油孔内壁的一侧装有导向槽，以便测量油高时每次都沿导向槽下尺。

这样，既可减少测量误差，量油孔开关频繁，

易损坏漏气，因此应经常检查其垫圈的严密性。

⑶液位计及自动计量装置

油罐现场经常使用的是浮标式液位计、磁感应液位计等，随着计量技术的不断发展，陆续出现了钢带、光纤、超声波、雷达等多种液位自动计量装置，它们可以远传与计算机联网。

⑷呼吸系统及附件

罐内存在气体空间的油罐，在进出油和储存过程中，其气体空间的压力会发生变化，需要进行呼气和吸气，从而保证油罐不被吸瘪和胀裂。

通常油罐进出油时形成的呼气和吸气过程称为大呼吸，储存期间由于温度变化而引起的呼气和吸气过程称为小呼吸。

油罐呼吸系统的就是为了满足油罐大小呼吸需要而设置的。

油罐呼吸系统的作用：

一是控制罐内压力，减少蒸发损耗，二是引导油气排放到适宜的场所，防止油气积聚，三是防止罐外危险温度和明火进入油罐，预防着火爆炸事故，四是维护油品质量，保护人员健康。

油罐的呼吸系统主要由呼吸管、呼吸阀、阻火器等组成。

其具体设置因油罐的形式不同而有所差别。

通常采用机械呼吸阀、液压安全阀、阻火器组合，或全天候呼吸阀、阻火器组合。

通常液压安全阀的控制压力比机械呼吸阀的控制压力高10％，正常情况下它是不动作的，只有在机械呼吸阀失效时液压安全阀动作。

①机械呼吸阀

机械呼吸阀是由压力阀和真空阀两部分组成，现在油罐普遍采用全天候机械呼吸阀，这种呼吸阀为阀座相互重叠的重力式结构，其特点是阀盘与阀座之间采用带空气垫的软接触，因而气密性好，不容易结霜冻结，特别适宜寒冷地区使用。

其原理是：

当罐内气体空间的压力超过油罐设计压力时，罐内气体顶开压力阀，从罐内溢出，使罐内压力不在上升。

反之，当罐内气体空间压力低于设计的允许真空压力时大气顶开真空阀，向罐内补入空气，使压力不再下降，防止油罐抽瘪。

图7-2全天候机械呼吸阀结构图

1－阀体；2－空气吸入口；3－阀罩；4－压力阀导架；

5－压力阀阀盘；6－接地导线；7－压力阀阀座；

8－真空阀导架；9－真空阀阀盘；10真空阀阀座

②液压安全阀

液压安全阀的作用是当机械呼吸阀因锈蚀和冻结而不能动作时，通过它保证油罐的安全。

液压安全阀内的油品必须具有凝点低、粘度小、沸点高、闪点高、不易挥发的性能，推荐使用变压器油。

工作原理图见图7-3。

当罐内压力升高时，罐内气体通过中心管的内环空间，把油封挤入外环空间，若压力继续升高，油封液位不断变化，当内环油面和中间隔板下缘时，罐内气体通过隔板下缘逸入大气，使罐内压力不在上升。

反之，罐内出现负压时，外环空间的油封被大气压入内环空间，外环液面达到中间隔板的下缘时，空气进入罐内，使罐内压力不再上升。

中间隔板下部做成锯齿形，可使油封流动时均匀稳定。

ABC

图7-3液压式安全阀工作原理示意图

A、罐内气体压力大于外界压力；

B、罐内气体空间产生负压时；C、罐内气体压力等于外界压力；

③阻火器

阻火器安装在呼吸阀和液压安全阀的下面，它由装有铜、铝或其他高热容、导热良好的金属皱纹板构成。

阻火器之所以能起防火的作用，是因为火焰进入阻火器之后，经过很窄小的通道被分散成许多单支细小火焰，火焰与阻火器金属皱纹板接触的表面逐渐增大，分割火焰的作用也逐渐增加，同时，阻火器内金属板也向外散发出接触火焰所得到的热量，于是，火焰尚未进入油罐即熄灭，起到防火作用。

⑸油罐通用附件

①梯子和栏杆

梯子主要是为了操作人员上罐进行量油、取样等操作而设置的，广泛采用管壁盘梯。

栏杆一般安装在梯子外边、罐顶平台和罐顶的周围，以保证操作人员的人身安全。

②人孔

人孔设在管壁下部，是供检修油罐时作业人员进出油罐和通风使用的。

人孔数量的设置根据油罐的容量不同而定，一般设1－2个。

③透光孔（采光通风口）

设在油罐的顶部，用于油罐检修时的采光或通风，设置的数目与人孔相同。

④清扫孔

为了清除罐底积物而设置的。

它是一个上边带圆角的矩形孔，底边与罐底平齐。

⑤放水管及排污孔

排污放水装置主要用于排放油罐内油品沉淀的水分而设置的。

储存原油的油罐多采用固定是放水管和排污孔，放水管内经常有底水，所以需要做好保温，以防止底水冻结在管子中，冻坏阀门和管道。

⑹浮顶油罐专用附件

浮顶油罐与拱顶油罐相比，有许多附件是不同的，主要有以下几种。

①中央排水管

它安装在浮顶中央下边，中央排水管是为了及时排放汇集在浮顶上的雨水而设置的，上端和中央积水坑相连，下端和通向罐外的排水阀相连。

中央排水管由直径100mm的几段浸入油品中的钢管组成，管段与管段之间用活动接头相连，可以随浮顶的高度而伸直和折曲，所以又称折叠排水管。

②转动扶梯

上端吊挂在罐顶平台可以绕安装在平台附近的铰链旋转，下端可以随着浮顶升降而通过滚轮沿着浮顶上的轨道移动，操作人员可以从扶梯到浮顶上工作，扶梯的倾斜角度随着油罐的液位变化而变化。

③浮顶立柱

浮顶油罐的浮盘下落至罐底前将有若干个支柱支撑，支柱高度为0.9－1.8m左右，支柱环向分布安装于浮顶下部，主要的作用是避免液面较低时与罐内的加热盘管等附件相撞；检修时支撑浮顶，保证足够的检修空间。

④自动通风阀

该阀设于浮顶上，其作用是在浮顶未浮以前进油时，把罐内空气排出；当浮顶支撑于立柱上油罐继续出油时，向罐内充入空气，防止造成罐顶下面真空。

⑤紧急排水口

是中央排水管的备用安全装置。

如果折叠排水管失效，或当浮顶上面积存雨水过多，折叠排水管来不及排出，当积存雨水超过一定高度时，即可以从紧急排水管排入罐内，避免浮船倾斜或沉没。

⑥隔舱人孔

工作人员可通过浮船人孔进入船舱检查有无渗漏。

⑦盘边和边缘透气阀

作用是将罐顶下面过量的油气和充油时积聚的空气排出，此阀当达到一定压力时才能够开启。

⑧量油管

供操作人员在罐顶平台检尺，同时对浮顶起导向作用。

3油罐的蒸发损失

在输油过程中，油品的损失是不可避免的。

这种损失主要为油罐的蒸发损失。

所谓蒸发就是油罐表面油品气化的现象。

当罐内气体的压力增高超过呼吸阀控制压力时，油蒸气溢入大气构成了损失。

这种损失的大小主要与油品的温度及压力有关：

⑴油品的温度及压力的影响温度越高、压力越低，则蒸发量就大；反之则少。

⑵油罐的结构形式及油罐液面蒸发面积的影响，当油罐抗压能力强及油罐蒸发液面小，则蒸发的量就小。

反之，抗压能力小、油罐蒸发液面大，蒸发量就大。

⑶蒸发损失与罐内液面上空间的气体流通情况，以及空气中含蒸发气体的多少等有关。

当液面上气体的流动速度快，和空气中所含蒸发气体少，则蒸发量加快。

⑷蒸发损失与油罐的操作有很大关系，在操作中油位变化频繁，则加速蒸发损失。

油罐蒸发损失的类型

⑴油罐自然通风损耗

当罐顶有两个以上的孔存在，并相互存在高差时，由于罐内空间的气体比空气重度大，则空气会从上孔眼进入，罐内油品蒸气从下眼流出，造成高进低出的循环，即油品的损耗。

⑵油罐的“小呼吸”损耗

油罐的小呼吸是因油品温度的变化而引起压力变化，从而使呼吸阀动作。

当日出到正午，罐内

气体受太阳的辐射，温度逐渐升高、促使气体压力随着增高，当压力增加到一定值时，呼吸阀的压力阀打开，排出油蒸气及空气。

在从日落到午夜时，气温逐渐降低、罐内气温度及压力也降低，在压力降低到一定值时，呼吸阀的真空阀打开、外界空气进入罐内，如此日、月的反复进行．构成了小呼吸损失。

⑶收发油品时的“大呼吸”损耗

大呼吸发生在罐位变化频繁、油量不均的情况下。

当油罐油位上升时，罐内气体被压缩，压力升高，达到一定值时，呼吸阀打开、排出蒸气。

发油时，油位下降，油罐空间内气体膨胀，压力降低，在低到一定值时，呼吸阀打开吸入空气。

此项损失为“大呼吸”损耗。

油品长期储存时，小呼吸损耗将成为主要的蒸发损耗形式。

长输管道输油站的油罐，多为输油缓冲或泄压之用。

正常情况下，液位变化不大，其损耗主要为小呼吸损耗形式。

影响小呼吸的决定因素是温度的变化，它引起罐内气体的膨胀或收缩（引起压力变化），并引起油面蒸发速度的变化（造成气体空间中油品蒸气浓度的改变）。

因此，只有充分认识温度和油蒸气浓度的变化规律，才能弄清小呼吸损耗的特点，找出降低损耗的具体措施。

第二节储油罐的检查

1拱顶油罐的检查

⑴检查罐体、进出口阀门、管线及波纹管、人孔、清扫孔、排水阀、蒸汽阀盘根及活动法兰应不渗不漏。

⑵检查排污阀应完好，关闭无误。

⑶检查盘梯、罐顶及平台、量油孔等处清洁卫生、做到清洁，无油污、无腐蚀。

⑷在特殊天气情况下，如雪、雨、风沙天之后，应及时进行日常维护保养，清除油罐顶部积雪、积水。

气温低于0℃时，每班检查油罐排污阀、脱水阀、机械呼吸阀一次，防止冻结。

⑸检查和控制油罐液位在安全范围内，校核液位计的准确性。

检查和控制油罐温度在规定范围内。

⑹检查拱顶油罐呼吸阀、液压安全阀、阻火器及检尺孔完好、灵活好用。

液压安全阀应保持相应的安全油位高度，油品符合规定要求，阻火器内阻火网（罩）应无尘土、杂物、鸟巢。

⑺检查罐上的检测仪器、仪表应齐全完好。

⑻检查油罐消防系统、防静电设施、防雷装置应完好。

⑼检查出来的问题应记录在值班记录中。

2浮顶油罐的检查

⑴检查各罐体、进出口阀门、管线、人孔、排水阀、蒸汽阀盘根及活动法兰应不渗不漏。

⑵检查盘梯、转动扶梯、罐顶及平台、量油孔等处清洁卫生、做到清洁，无油污。

⑶检查浮顶中央积水坑应无油污、污泥、树叶等杂物，单向阀灵活好用。

⑷保持紧急排水管内水封水位达到设计要求。

⑸检查挡雨板与管壁间应无杂物及油蜡。

⑹检查浮顶盘板表面不存雨雪，无油污、无渗漏、无腐蚀现象。

⑺检查浮舱盖板活动灵活，舱内无渗油、无腐蚀现象，密封良好。

⑻检查扶梯导轨上无杂物，滚轮转动灵活并加注润滑油，导向装置无卡阻现象。

⑼检查罐上的检测仪器、仪表应齐全完好。

⑽检查油罐消防系统、防静电设施、防雷装置应完好

⑾检查出来的问题应记录在值班记录中。

ဳ油罐的维护保养

油罐的维护保养分日常保养、季保养和年维护保养。

在此主要介绍日常维护保养，这是输油工的重要工作之一。

拱顶罐的日常维护保养

⑴各人孔、排水阀、蒸汽阀盘根及活动法兰应不渗不漏。

⑵盘梯、罐顶及平台、量油孔等处清洁卫生、做到清洁，无油污。

⑶根据不同季节、地区定期对液压呼吸阀更换合格的油品，并保持正常油位。

⑷油罐的梯子、罐顶及罐顶操作台等，要经常检查强度，发现破损应尽快处理，防止因强度不足而导致人身事故。

⑸阀门、呼吸阀、液压阀、阻火器、防雷、防静电装置、泡沫灭火发生器等必须保证清洁、完好。

⑹检查量油口及其垫片，是否保持完好，发现破损应及时更换。

浮顶罐的日常维护保养

⑴油罐的梯子、罐顶及罐顶操作台等，要经常检查强度，发现破损应尽快处理，防止因强度不足而导致人身事故。

⑵检查量油口及其垫片，是否保持完好，发现破损应及时更换。

⑶检查搅拌器齿轮箱内润滑油液位应在满刻度1/3-2/3之间，运行时无异常声响。

⑷浮舱盖板活动灵活，舱内无渗油、无腐蚀现象，密封良好。

⑸防雷、防静电装置、泡沫灭火发生器等必须保证清洁、完好。

⑹在特殊天气情况下，如雨、雪、风沙天之后，应及时进行日常维护保养。

⑺浮顶盘面不存雨雪水，无油污、无渗漏现象。

⑻浮顶中央积水坑应无油污、污泥、树叶等杂物，单向阀灵活好用。

⑼挡雨板与管壁间应无杂物及油蜡。

⑼紧急排水管内水封水位达到设计要求。

4储油罐的一般安全要求

⑴.油罐操作人员必须熟悉管线和阀门的作用及油品的性质，明确罐区安全防火注意事项。

⑵.油罐区要经常保持清洁和整齐，油罐20米或档油墙内无干草并禁止存放可燃物，禁止穿钉子鞋的人员进入罐区，严禁用铁器工具敲打金属物体。

使用手电筒必须在上罐前打开，下罐后关闭。

严禁在人孔口和一切有油气的区域开关手电筒。

⑶.油罐区的管线必须有流程图，阀门有编号。

⑷.油罐和附件必须保证完好。

⑸.油罐区阀门必须保持灵活好用。

⑹.油罐上的量油孔盖好，打雷时禁止人员上罐。

一次罐顶不允许五人以上同时上罐，防止罐顶强度不够，发生危险。

⑺.油罐储油量必须班班检尺，检尺时要在油面静止30分钟后进行。

⑻.油罐、油管线检修动火，必须严格执行动火制度，并进行彻底清洗吹扫，经测定分析含可燃气体在爆炸极限下限时，再封住下水井，进行全面检查，再采取可靠安全措施后，方可动火。

⑼.油罐进出口阀门及排污阀门，应有可靠的防寒措施，以防冻结。

第四节油罐的常见故障原因及处理

1储油罐溢罐的故障处理

故障原因

⑴首末站未及时倒罐。

⑵旁接式输油未及时掌握来油量的变化。

⑶液位计失灵。

⑷加热盘管泄漏，大量水进入罐内。

⑸密闭输油时，泄压阀误动作未及时发现。

处理方法

⑴停止进油，立即倒罐。

⑵联系中间站调整输油量。

⑶检修液位计。

⑷停止加热，关闭油罐伴热阀门。

⑸关闭泄压阀前面的控制阀门，停止泄压。

总之，发生溢罐事故，首先要查明溢罐的原因，首末站要立即切断事故油罐的进油，立即倒罐；中间站旁接油罐运行的发生溢罐，要立即请求上站降量，本站加大排量，或者倒密闭运行；密闭运行的中间站发生溢罐，如果因为泄压阀的原因，影响整个系统的水击保护，请示改变运行方式或全线调整输量，倒压力越站并关闭泄压阀前边的控制阀门，启罐前泵降低事故油罐液位，

2储油罐抽瘪或鼓包的故障处理

故障原因

⑴呼吸阀或安全阀冻凝或锈蚀。

⑵阻火器堵塞。

⑶呼吸阀选型不合理，流通面积过小。

⑷罐内上部油品冻凝，在下部加热油品。

处理方法

⑴停止油罐的收发油作业。

⑵改变运行方式，倒密闭运行。

3油罐着火事故的故障处理

处理方法

⑴立即报告并投用各种消防设施灭火，用水冷却罐壁，同时停止着火油罐的一切作业。

⑵油罐着火，若一时不能扑灭，应倒出罐内存油，倒油温度控制在规定范围内，与之相邻的油罐视情况可采取倒罐、冷却罐壁、筑挡火堤、各孔口用泡沫或防火物品堵塞等措施。

中间站油罐着火，改压力越站流程。

⑶采取一切手段，防止着火油流蔓延。

故障原因

⑴油罐量油孔内无有色金属衬里或衬里脱落，检尺时与钢卷尺摩擦发生火花，引燃油蒸气，酿成火灾。

⑵油罐呼吸阀下没有装设阻火器或油罐封闭不严、飞火进入，引燃油蒸气。

⑶油罐作业时，使用不防爆的灯具或违章使用明火等。

⑷在油气集聚较多的地方，铁器撞击或穿钉子鞋上罐操作，产生火花引起燃烧。

⑸油罐未安装静电接地装置或静电接地装置失灵。

因油品冲击而在罐壁上集聚的静电荷在一定的条件下放电打火。

⑹油罐遭受雷击。

防雷电接地线不能导除全部雷电电流，产生高温热效应着火或雷电直接引燃油蒸气。

⑺油罐清扫后在有残余油蒸气的情况下，检修油罐时使用明火引起着火。

⑻油罐中含硫油品的沉积物在清除时自燃。

⑼油罐区内长有杂草或其它易燃物着火。