资源描述：
《钢制拱顶油罐罐壁凹陷原因分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第26卷第9期油气储运·49·钢制拱顶油罐罐壁凹陷原因分析3王立志(天津大学)王立志:钢制拱顶油罐罐壁凹陷原因分析,油气储运,2007,26(9)49～50。3摘要针对某石油三厂的两座5000m拱顶柴油罐在开泵倒油时发生罐壁凹陷的问题,对钢制拱顶油罐罐内油气空间压力变化进行了定性和定量分析,并根据短桶压力容器有关理论对其进行数据处理。分析结果表明,油罐的内外压差大于油罐失稳时的临界压力是导致油罐罐壁瞬间凹陷的主要原因。主题词钢制拱顶油罐罐壁凹陷原因分析措施DC———罐内油气空间在一天内随时间变化一、前言的相应的无量纲压力数值。3表15000m拱顶油
2、罐罐内油气随时间变化的DC值钢质拱顶油罐在石油化工企业及各类油库中比时间DC值时间DC值时间DC值(h)(h)(h)较常见,但在实际运营中常受油罐机械呼吸阀的失01.53381.522161.704〔1〕灵或罐体自身强度的影响,易发生罐壁凹陷现象。11.53391.530171.654例如,某石油三厂的两座存储-35号轻柴油的21.528101.553181.60435000m钢质拱顶油罐曾在某年6月5日8∶30,当31.528111.600191.568开启油罐出口阀后,正在开泵倒油时先后发生罐壁41.519121.633201.541凹陷。检查
3、发现,油罐罐壁在最上的两层圈板(1051.519131.696211.51661.515141.654221.504层、11层)之间发生凹陷。71.520151.708231.5293二、原因分析将表1数值代入式(1),计算得到2座5000m拱顶油罐罐内随时间变化的气压值(见图1)。1、定性分析3某石油三厂先后发生罐壁凹陷的2座5000m拱顶油罐的罐内-35号轻柴油罐当时的储量分别为3519t和3202t,液位分别为11.11m和10.52m。根据采集的罐内油气空间一天内随时间变化的一组无量纲压力数值(DC值)进行计算(见表1),即图1无量钢压力值
4、与时间曲线图:P(t)=k·DC(1)由图1中的P(t)%t曲线变化规律可以看出,式中P(t)———罐内随时间变化的气压,kPa;罐内油气空间与压力的变化规律,即在6月5日k———压力系数,kPa;8∶30罐内油气空间气压处于下降状态,此时突然开3100053,北京市宣武区西大街26号国务院国资委人事局干部一处;电话:(010)63192627。·50·油气储运2007年启油罐出口阀,必然导致油罐液位的下降,由于机械变化前的P0=99007.9384Pa,油气空间变化后的呼吸阀锈蚀失效或反应不灵敏,使得罐内气压因空压力P1=97321.1946Pa
5、,由式(2)计算得到罐壁气补充不足或滞后而发生陡降,当罐内气压降到油失稳时的临界压力Pcr=1618.09725Pa。油罐内罐负压极限(-490.3325Pa)设计值时,罐壁瞬间外压差为ΔP=P-P1=2049.58985Pa。由此可失稳。知,ΔP=2049.58985Pa>Pcr=1618.09725Pa。2、定量分析计算结果表明,油罐的内外压差大于油罐失稳时的油罐罐内的油气空间可视为一短桶容器,根据临界压力,这就会造成油罐的失稳,发生罐壁瞬间〔2〕凹陷。压力容器的有关公式:22.59ES0pcr=(2)LDD/S0三、预防措施式中pcr———罐
6、壁失稳时的临界压力,Pa;E———弹性模数,Pa;(1)对油罐机械呼吸阀进行定期检查和润滑,以S0———油罐壁厚,m;确保机械呼吸阀灵活好用。L———圆筒长(油气空间高度),m;(2)油罐机械呼吸阀的直径及个数可按油罐的D———油罐中界面直径,m。进出油量最大设计值进行计算。尽量采用新型油罐由于罐内油气空间为瞬间变化,可视为理想气机械呼吸阀,特别是在更换油罐机械呼吸阀前,必须体的恒温变化,变化后的罐内气压为:对呼吸阀口径与油罐的出入油管直径进行检测和调P0V0P0L0整,以保证其相互匹配,符合设计规范。P1==(3)V1(L0+ΔL)(3)罐内压力
7、随外界气温变化而变化较大,如果式中P1———油气空间变化后的压力,Pa;条件允许,应避免在每日凌晨4∶00～9∶00之间P0———油气空间变化前的压力,Pa;(罐内气压达到最低点)进行油罐作业。3V0———油气空间气体变化后的体积,m;3V1———油气空间气体变化前的体积,m;参考文献ΔL———油气空间高度变化量,m。1,高慎琴:化工机械,化学工业出版社(北京),2001。2,郭光臣:油库设计,石油工业出版社(北京),1980。实际测算数据表明,7∶00～9∶00的罐内平均3,王志文:化工容器设计,化学工业出版社(北京),2003。气压为:3(收稿
8、日期:2006211210)ŠP=P-PZ(4)4编辑:仇斌式中ŠP———平均气压,取P0≈ŠP,Pa。P———大气压,P
