大型原油储罐建设安装过程中浮顶排水系统选型应用

姜坤

摘要：对于10万立以上外浮顶原油储罐而言，浮顶排水系统是非常重要的，选用一套好的排水系统，既能保证油库的安全生产，又能有效控制维修费用。所以本文储罐项目在选择浮顶排水系统的过程中，在充分考虑了产品质量可靠性和使用稳定性的基础上，通过对国内其它油库使用经验的吸收，在国内目前常用的四种排水系统中选择了适合国情的产品，并通过生产实践检验了选择的正确性。

Abstract： For the floating roof crude oil storage tank of more than 100，000 liters， the floating roof drainage system is very important. The selection of a good drainage system can ensure the safe production of the oil depot and effectively control the maintenance cost. Therefore， in the process of selecting the floating roof drainage system， the tank storage project in this paper selected the products suitable for national conditions in the four drainage systems currently used in China based on full consideration of the product quality reliability and the stability of use， and through the absorption of the experience of other domestic oil depots. And the correctness of the selection was tested through production practices.

关键词：浮顶储罐;排水系统;安全生产;质量可靠;经验吸收

Key words： floating roof storage tank;drainage system;safe production;reliable quality;experience absorption

中图分类号：TE972                                      文献标识码：A                                  文章編号：1006-4311（2019）31-0145-02

0  引言

某港石化仓储项目原油仓储项目有10万m3储罐9台，5万m3储罐6台，储罐采用双盘浮顶、旋转喷射搅拌。项目于2012年9月开工建设，2016年12月投产成功。该项目建设期，在选择浮顶排水系统的过程中，在充分考虑了产品质量可靠性和使用稳定性的基础上，通过对国内其它油库使用经验的吸收，在国内目前常用的四种排水系统中选择了最适合国情的产品。

1  正文

1.1 四种排水系统介绍

中央排水系统是大型外浮顶储罐最重要部件之一，当前国内浮顶排水系统结构主要有旋转接头式、全柔性软管、枢轴式排水管、分规式排水管等四种方案。

1.1.1 旋转接头式排水系统（回转接头与刚性管组合 见图1）。

1.1.2 全柔性软管排水系统（整条软管式，根据软管的材料分为挠性不锈钢软管与橡胶软管或其它合成材料）。进口全柔性软管排水系统是由整根软管+两端法兰连接组成，软管两端法兰分别连接浮顶集水坑法兰与罐底排水法兰;它有2个法兰接口，泄漏点少，受浮盘漂移的影响较小，渗漏的可能性小，系统结构简单，运行可靠，对浮盘基本没有作用力。因其为立体布置，在浮盘升降过程中，可能与浮盘支柱发生碰撞。

1.1.3 枢轴式排水管（柔性接头与刚性管组合）。

它的枢轴连接装置克服了刚性旋转接头的缺点，连续坡形设计保证顺畅流动、无沉淀物滞留，平面布置，运行轨迹稳定。但此排水系统有8片法兰连接，密封面较多，渗漏可能性较大。

1.1.4 分规式排水管

如图2所示，四段金属软管过渡于钢管之间，齿轮副的应用，使得上下两段钢管的角度变化保持一致，使得四根金属软管的变形保持一致，其软管的挠性变形远远小于其可变范围。

1.2 四种排水方案的优缺点

1.2.1 旋转接头式排水系统

优点：空间运行轨迹平稳，不与罐体内部其它结构产生干涉，新型密封性能好，使用寿命较长，价格最优。缺点：安装较复杂，由于其结构本身的原因，受浮顶偏转及罐内液体扰动影响，在长期使用后密封处发生渗漏。

1.2.2 全柔性软管排水系统

优点：安装简单;国外进口软管管壁强度大，结实耐用，不怕电焊火花和打砂;仅2个法兰接口，渗漏点少，且不受浮盘漂移的影响，对浮盘无侧向力作用。缺点：原油进出储罐时会在油罐内部造成涡流，因软管柔软、质轻，易发生漂移，行动轨迹不好控制。软管易被涡流带至加热盘管或浮船支撑杆处，或可将软管烫伤老化或压碎，失去排水作用;再加上旋转喷射式搅拌工作时也会造成高速紊流，对软管有很强的冲刷、弯折作用同时也增加了软管漂移、碰撞的几率。要减小上述不利因素的影响，柔性软管需要加装金属防护铠甲、金属护栏等，柔性软管本身材料就复杂贵重，这必将导致成本升高;价格最贵。

1.2.3 枢轴式排水管

优点：它由四段复合软管及刚性管组成，立平面运行轨迹，布置方便，不会与其他结构发生碰撞。缺点：法兰接口较多，且受浮顶侧向作用力的影响，使得法兰面微渗漏问题较多;软管弯曲角度大，易泄漏，价格较贵。

1.2.4 分规式排水管

优点：增加了齿轮副，使得四根金属软管的变形保持一致，使软管的挠性变形远远小于其变化范围;且受浮顶侧向作用力的影响较小，价格有优势，价格仅高于旋转接头式排水管。缺点：法兰接口较多，使得法兰面微渗漏问题较多;软管易泄漏。

1.3 实地考察

①为取得储罐排水系统在实际生产运行中的应用状况，为本项目选用最适合的储罐浮顶排水系统提供技术参考、探讨如何解决中央排水系统在建造与运营期间的容易出现的故障与问题，项目组分别对**岛油库、**港油库、***储备库进行了实地考察。**岛油库、**港油库为商业中转库，油库运作模式与本项目组油库相似。②**岛油库在不断总结使用经验的基础上，最近几年陆续将以前选用的大软管及枢轴式排水管改换为新型旋转接头式排水管;所选用排水管供货商也是经过多次筛选才确定的合格供货商，本项目借鉴其经验，直接从他们合格的供货商中间选取所需要的供货商。③**港油库是在改造应用的基础上逐步成批使用分规式排水管（目前国内仅一家供货商生产），到目前其分规式排水管已安全使用了5年多，没有一例发生泄漏。***储备库（2期、3期）在吸取其它油库经验的基础上在项目建设阶段就选用了全柔性（进口）与分规式两种排水管组合使用。

1.4 排水系统优缺点及经济性对比

通过实地考察及与各方交流沟通，本项目对上述四种排水管做出简要对比，见表1。

2  结论

2.1 旋转接头式排水管：通过上述比较，旋转接头式排水管购置价格最低，且运行、维护费用也最低、排水效率最高、运行周期较长，出现故障后危害相对较小。建议纳入本项目备选方案。

2.2 分规式排水管：一种新型排水管，主要优点为增加了齿轮副，使得四根金属软管的变形保持一致，使软管的挠性变形远远小于其可变范围;价格也有优势，仅高于旋转接头式排水管。建议纳入本项目备选方案。

2.3 全柔性软管排水系统：安装简单;国外进口软管管壁强度大，结实耐用，不怕电焊火花和打砂;仅2个法兰接口，渗漏点少，且不受浮盘漂移的影响;对浮盘无侧向力作用。但价格最高，不建议纳入本项目备选方案。

2.4 枢轴式排水管：法兰接口较多，且受浮顶侧向作用力的影响，使得法兰面微渗漏问题较多;软管弯曲角度大，易泄漏，价格较高。不建议纳入本项目备选方案。

最后，本项目选用了分规式排水管，至今已安全运行了四年多。

參考文献：

[1]GB50341-2003，立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范[S].

[2]GB20128-2005，立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范[S].

[3]朱文俊，聂雨薇，张宁.储油罐的变位识别与罐容表标定研究[J].价值工程，2015，34（21）：170-172.