储油罐消压系统的改进

2014-03-23高林军周梓伊

油气田地面工程 2014年6期

关键词：油料油罐安全阀

高林军周梓伊

1中交第四航务工程勘察设计院有限公司2中国航油集团南方储运有限责任公司

储油罐消压系统的改进

高林军1周梓伊2

1中交第四航务工程勘察设计院有限公司2中国航油集团南方储运有限责任公司

油库的油罐消压系统是由进出油管线、消压管线、截止阀、安全阀、消压油罐等组成的一个闭合系统。当管线环境温度升高，管内油料体积膨胀，油管压力超过安全阀门预定压力时，油料就可以顶开安全阀沿消压管线进入油罐，以保证油罐和阀门不被胀坏，从而达到消压的目的。消压系统改进措施：将老式消压管线从检尺口进油改为从出口管线段进油；在选择消压管线的最佳管径时，应考虑静电积聚和油罐管壁承重两方面的因素；对于改进后可能遇到虹吸现象问题进行了处理，即在消压管线进口端安装止回阀，可以大大缓解虹吸现象带来的计量误差等问题。

消压系统；消压管线；静电积聚；管壁承重；虹吸现象

1 油罐消压系统组成与原理

油库的油罐消压系统由进出油管线、消压管线、截止阀、安全阀、消压油罐等组成的一个闭合系统。消压系统可以每座油罐设置一组，也可以是同一种油品的油罐组共同设置一组，但是消压油罐只能是同一种油罐组里液位安全高度最高的。

当管线环境温度升高，管内油料体积膨胀，油管压力超过安全阀门预定压力时，油料就可以顶开安全阀沿消压管线进入油罐，以保证油罐和阀门不被胀坏，从而达到消压的目的。安全阀的预定压力一般设为490～690 kPa，或者根据油泵压力并参照管路的机械强度确定。

2 旧式消压系统存在的问题

2.1 拱顶罐消压系统

拱顶罐的消压管线是直接通往检尺口，根据拱顶罐的特点，检尺口下是气体空间，然后是油面。当消压管线进行消压进油时，由于油料要经过气体空间然后进入油面部分，会造成油品的挥发，当气体空间较大时，油品与液面接触时可能会造成油品的飞溅。

2.2 外浮顶罐消压系统

对于外浮顶罐，老式的消压管线是从检尺口里消压进量油管，为了避免液面变化时量油管里气体憋压，从而能完全反映油罐的液位情况，在量油管上等距离地开一排通气孔。当消压管线的油进入量油管时，由于压力较大，油料在量油管里呈喷溅状散开，油料从通气孔流到外浮顶上。因为有中央排水阀的原因，外浮顶里的油就会和雨水一起排到雨水明沟里，从而造成油料的损失、浮顶的腐蚀以及环境的污染。

2.3 内浮顶罐消压系统

内浮顶的油罐里消压的油料会顺着量油管的通气孔流到浮顶里，造成油料的损耗，浮顶的腐蚀。流到浮顶里的油易蒸发，形成油蒸气从罐壁的通气孔飘出，遇到静电积聚或打雷时还易发生火灾。

3 系统改进措施

3.1 消压管线进口的改进

在旧的消压系统上进行改进，把旧的消压管线自罐顶的检尺口进入，改为自罐顶向下到罐的出口阀门与罐壁之间的出口管线进入而进行消压。这样可解决油品消压进油时的损耗并降低环境污染程度。

3.2 消压管线管径的改进

（1）由于静电积聚的影响，应适当增加消压管线管径。管内流速越小，静电积聚越少，越有利油料消压安全。根据管线的管径与流速成反比的关系，当进出油管线的管径是DN250mm的管子和DN500mm管子，油料在两个管子里的流速相同时，到DN 25mm的消压管线时，DN500mm管子的消压油料流速是DN250mm管子的消压油料流速的4倍；但当消压管线的管径是DN 50 mm时，DN500mm（或者DN250mm）管子的消压油料在DN50mm的管子里流速是DN25mm管子里的流速的四分之一。

（2）由于管壁承重的影响，消压管线管径也不可过大。在其他变量都确定的情况下，管径越大，管道重量越大；当管径过大时，管线过重，会对消压油罐的关闭产生较大的应力，也不利安全。因此，最优消压管径的确定还需要综合考虑静电积聚和管壁承重这两方面的因素。

4 应用效果

对旧式消压系统改造后，管线在消压过后，当温度降低时管子里的压力也降低。在油罐压力大于消压管的压力时，消压管和油罐之间产生虹吸现象。停用的管子会把油罐里的油倒吸进管子里，造成油罐的液面下降。下降的趋势是比较缓慢的，而且这种趋势是连续的，用仪表进行监测液面时，在短时间内不容易发现液面的下降。

对油罐消压系统改造时，为消除消压管和油罐之间产生的虹吸现象，在消压管线进入油罐出口管线最后加一个止回阀或安全阀。比较而言，安装止回阀比安装安全阀的工艺简单，维护方便。目前应用的止回阀，把阀瓣或阀座的密封材料改为橡胶，以构成软密封，增强密封性能，在止回阀中增加弹簧，借助弹簧的弹力来提高密封比压，以达到良好的密封效果。图1为消压系统改进前后对比。