50~60
<130
<100
35~40
155
60~70
2、油罐呼出氣量超過常壓罐呼吸閥呼出氣量
此拱頂粗汔油罐的設(shè)計建造,未考慮到催化裝置開停工時,油罐接收的粗汽油中會含有大量的高蒸氣壓的液態(tài)烴。液態(tài)烴的揮發(fā)使油罐呼出氣量超過常壓罐呼吸閥的呼出氣量?,F(xiàn)國內(nèi)呼吸閥對控制壓力下,呼吸閥呼吸氣量的計算,主要依據(jù)下列氣體流量估算公式:
Q<sub>ya</sub>=Q<sub>ej</sub>+1.2V△<sub>tε</sub>/273<sub>τ</sub> (3-1)
Q<sub>z</sub>=Q<sub>ef</sub>+1.2 V△<sub>tε</sub>/273<sub>τ</sub> (3-2)
式中:Q<sub>ya</sub>——呼出氣體量,m<sup>3</sup>/h;
Q<sub>z</sub>——呼入氣體量,m<sup>3</sup>/h;
Q<sub>ej</sub>——油罐收油時油品的最大流量,m<sup>3</sup>/h;
Q<sub>ef</sub>——油罐發(fā)油時油品的最大流量,m<sup>3</sup>/h;
V——氣體空間的體積,m<sup>3</sup>;
△<sub>t</sub>——氣體空間的晝夜溫差;
τ——無收油作業(yè)時,一天之內(nèi)呼吸閥的呼(吸)時間,h;
ε——修正系數(shù),考慮到由于罐內(nèi)油氣濃度變化使呼吸氣體體積增加的系數(shù),煤油罐ε取1.2~1.5,汽油罐或穩(wěn)定汽油罐ε2~3。
開工初期,在上述非正常工藝條件下,粗汽油罐之ε值將遠遠大于3。油罐的呼出氣體量Q<sub>ya</sub>將遠遠大于設(shè)計條件下的呼出氣體量。因而導(dǎo)致T311-05罐體憋壓。
3、油罐承壓強度不夠
圓筒形鋼制企罐的承壓強度,按照《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲罐設(shè)計規(guī)范》,罐壁底部不被抬起的最大允許內(nèi)壓,可按下式計算:
P<sub>max</sub>=12.5Q/D<sub>2</sub>
式中:P<sub>max</sub>——罐壁底部不被抬起的最大允許內(nèi)壓,Pa;
Q——罐壁、罐頂以及它們支撐的構(gòu)件(包括頂板)質(zhì)量,kg;
D——儲罐內(nèi)直徑,m。
罐體材料越厚,質(zhì)量越大,罐體承壓能力越大。對上述粗汽油罐,罐壁底部不被抬起的最大允許內(nèi)壓P<sub>max</sub>一定。在上述非正常工藝條件下,粗汽油中揮發(fā)出的液化氣量遠遠大于罐頂呼吸閥、液壓安全閥的通氣能力,油罐內(nèi)的壓力遠遠大于P<sub>max</sub>,從而導(dǎo)致罐體憋壓。而罐底板,包邊角鋼的應(yīng)力已超過其最大抗拉強度,致使包邊角鋼、底板變形,油罐翹底。
防止措施(4)
防止罐體憋壓、翹底可從兩個方面采取措施,一是對工藝操作和生產(chǎn)管理進行改進;二是對粗汽油罐罐體進行部分改造。
1、改進工藝操作和生產(chǎn)管理防止罐體憋壓措施
?。?)催化裝置開工初期,加強穩(wěn)定塔的操作調(diào)整,力爭做到將穩(wěn)定塔底溫度升至150℃以上,才往中間罐組送粗汽油,并控制粗汽油流量不要過大。這是避免粗汽油罐發(fā)生憋壓的最主要的措施。
?。?)粗汽油罐收油時,罐區(qū)崗位提高警惕,對粗汽油罐作重點監(jiān)護,安排專人在現(xiàn)場巡視檢查,嚴(yán)禁無關(guān)人員和車輛進入罐區(qū)。發(fā)現(xiàn)憋壓征兆,立即報告并采取措施。
?。?)操作上,粗汽油罐收油時,改單罐收油為二罐、三罐同時收油,增加氣、液相空間,以減少單罐進油量和罐內(nèi)液化氣的揮發(fā)量。
?。?)定期對罐頂呼吸閥、液壓安全閃、阻火器等進行解體檢查,清除銹跡、蚊蟲等雜物,確保油罐呼吸暢通,保證油罐安全附件完好。
2、對粗汽油罐罐體進行部分改造
(1)考慮到罐頂所裝DN80呼吸閥通氣量不夠,可在罐頂上再增裝機械呼吸閥(下帶波紋型阻火器),以增加單位時間內(nèi)油罐的呼吸量。
?。?)油罐儲存物料為催化粗汽油、凝縮油等,蒸氣壓較高,罐內(nèi)壓力產(chǎn)生的升力常常大于罐頂、罐壁及其構(gòu)件的重力,為防止油罐翹底,可在罐底周邊增設(shè)一定數(shù)量的錨栓。如圖2所示。
圖2儲罐錨栓安裝示意圖
?。?)催化粗汽油易揮發(fā)、蒸氣壓高。為提高油罐安全性,按照中國石化罐區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化整改的要求,將拱頂?shù)拇制凸薷脑鞛閮?nèi)浮頂油罐。在內(nèi)浮頂油罐內(nèi),物料在浮頂?shù)淖饔孟?,揮發(fā)量減少,且罐壁頂部開有通氣孔,罐內(nèi)氣相空間直接與大氣相連,油罐內(nèi)一般不會憋壓。
措施落實情況與結(jié)論(5)
1、該廠ARGG裝置在1998年6月以后的幾次開工統(tǒng)籌和操作中,加強催化裝置與罐區(qū)裝置的聯(lián)系,精心調(diào)整分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的操作,盡量做到將穩(wěn)定塔底溫度升至150℃以上,才往中間罐組送粗汽油,且控制粗汽油流量不要過大。實踐證明,這是避免粗汽油罐收油時憋壓、翹底的最有效手段。
2、罐區(qū)管理上,粗汽油罐收油時,改單罐收油為二罐、三罐同時收油。罐區(qū)操作員對其作重點監(jiān)護,安排專人在現(xiàn)場巡視檢查,以便及時發(fā)現(xiàn)憋壓征兆,立即報告并采取措施。
3、每年3月、9月對罐頂呼吸閥、液壓安全閥、阻火器等進行1次解體檢查,清除銹跡、蚊蟲等雜物,保證油罐呼吸暢通,保證油罐安全附件完好。
4、考慮到罐頂所裝DN80呼吸閥通氣量不夠,經(jīng)向設(shè)計院咨詢,后采納設(shè)計部門的建議,1999年3月,在粗汽油罐罐頂增裝了一個DN150機械呼吸閥(下帶波紋型阻火器),對增加單位時間內(nèi)油罐的呼吸量有一定效果。DN150機械呼吸閥的安裝位置選在罐頂DN500人孔蓋板上。這樣,可在不清罐的情況下,將DN500人孔蓋板拆離罐頂,至固定動火區(qū)開孔改造后,再搬到罐頂進行安裝。
實踐表明,在拱頂粗汽油罐未改造成內(nèi)浮頂油罐前,上述防范措施落實到位,能有效防止粗汽油罐憋壓,翹底現(xiàn)象的發(fā)生。
2003年4月,該廠對罐區(qū)裝置檢修、技改時,已將拱頂?shù)拇制凸薷脑斐蓛?nèi)浮頂油罐。從設(shè)備硬件上徹底解決了粗汽油罐的憋壓、翹底問題,油罐的本質(zhì)安全得以提高。
(姜率維)