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【摘要】目前油品储运技术研究对储罐附件的功能性设计有很好的建议及改进措施，通过对油品储运行业海量网络文献的搜索，加上本人多年工作经验的积累，对油品储罐附件的功能性设计进行梳理，重点在已有功能性附件基础上，着重介绍新技术的应用。
【关键词】储罐 附件 设计
为了保证油品的储存安全、可靠和人员收发操作方便，储油罐必须配备必要的附件，实现功能性要求，以满足下述要求：
（1）确保油品在储存过程中不燃烧不爆炸，万一发生事故时；能将损失减少到最低限度。
（2）储油罐应有能够进行维修和清理罐底残留物（残液、杂质）的措施。
（3）对于储存高凝固点、高黏度的原油储油罐，应有加热设施，使原油保持为最佳储存温度。储油罐应有与大气相通的通道，作为收发油品作业时的呼吸通道。
（4）储油罐应有安全防火措施，防止因撞击产生火花，防止外界火星或火焰进入储油罐。
以下对拱顶油品储罐、浮顶储罐（内浮顶、外浮顶储罐）内浮顶油品储罐及相应的储罐附件分类进行介绍，相应的新旧技术、功能性分析并提出建议。
1 拱顶储油罐的主要功能性设计附件
（1）人孔。人孔设在罐壁最下部，中心距底板0.7m，孔径为0.6m，以便在储油罐进行安装、清洗和维修时，工作人员经人孔进出储油罐，并利用人孔进行通风。人孔数量决定于储油罐的容积：3000立方米以下设1个人孔，3000～5000立方米设1～2个人孔，5000立方米以上设2个人孔。人孔的安装位置应与进出油管相隔不大于90°。如设两个人孔，两个人孔应相隔90°。
（2）透光孔。透光孔安装于拱顶，主要用于储油罐检修时采光和通风用，便于人员操作及保证人员呼吸通畅。透光孔的孔径一般为0.5m，透光孔的数量与人孔数量相同。当罐顶只设1个透光孔时，应位于进出油管上方的罐顶上，设两个透光孔时，透光孔的外缘应距管壁0.8～1m，透光孔应置于罐壁人孔的对面。
（3）量油孔。量油孔是方便工作人员用来测量油面高低和取样用，每个储油罐设一个直径为0.15m的量油孔。为了防止关闭量油孔孔盖时，因撞击产生火花，轻油储油罐量油孔的孔盖上，应安装由软金属（铜或铝）、塑料或耐油橡胶制成的垫圈。
（4）呼吸阀。储油罐在收发油时，会引起罐顶空间气体体积和压力的变化。当温度和压力变化时，会产生“大呼吸”和“小呼吸”，从而造成油品蒸发损耗。呼吸阀的作用是保持储油罐气体空间的压力保持在一定范围内，以减少蒸发损耗。机械式呼吸阀是由压力阀和真空阀两部分组成的整体，压力阀和真空阀实际是单向阀，当储油罐内气体空间的压力超过设计压力时，气体顶开压力阀而逸出，使压力不再上升；当储油罐内气体空间的压力低于设计允许的真空度时，大气压力顶开真空阀而补入空气，使压力不再下降，以免储油罐被抽瘪。
（5）阻火器。为了防止意外的火星和火焰进入储油罐，应设阻火器。阻火器内部装有许多铜、铝或其他高热容金属制成的丝网或皱纹板，当火星或火焰通过阻火器时，金属丝网或皱纹板迅速吸收燃烧气体的热量而熄火，从而防止外界火星或火焰经呼吸阀引入罐内。阻火器安装在呼吸阀之下，是切断火源的屏障。
（6）放水管。为了便于工作人员检查及放出罐底积存的污油和水，应在罐底装设放水管或排污孔。放水管多用于重油罐，打开放水罐上的阀门，罐底积水在油品静压作用下排出。带放水管的排污孔多用于轻油罐，平时打开放水管可排除积水；清扫油罐时，打开清扫孔法兰，从清扫孔排除污泥。
（7）通气短管。用于储存不易挥发油品（如重柴油、油浆、渣油等）固定顶的罐顶上，使油罐直接与大气相通，作为收发油品作业时的呼吸通道。
（8）液压安全阀。当机械式呼吸阀因锈蚀或冻结而不能动作时，通过它仍可保证油罐的安全，是保证安全的第二道防线。液压式安全阀的压力和真空值一般都比机械式呼吸阀高出10﹪。
（9）加热器。对于储存高凝固点、高粘度的原油，加热器是必不可少的，必要时还要进行保温，以保持最佳储油温度。目前最常用的加热器为以蒸汽为热媒的排管式加热器，此外还有热油喷洒、局部加热或电加热器等加热方式。
（10）盘梯及平台。盘梯及平台是操作人员进入罐内作业的必要设施，一般为金属结构，净宽不小于0.6m，盘梯的倾角为45度。当盘梯超过6m高时，除设有顶部平台外，还应设中间平台。
2 外浮顶储油罐的主要附件有
（1）浮顶支柱。设置浮顶支柱的功能性设计目的：一是当油品处于较低位置时，浮顶随之下降并支承在支柱上，以免与罐内其他附件（如加热盘）相碰撞；二是为了在检修时浮顶支于支柱上，以便工作人员在罐内进行检修和清扫罐底。
（2）自动通气阀。自动通气阀实现的功能性设计有二：一是当浮顶支柱降落到罐底时，通气阀自动打开，以使进出油时浮顶下面的气体得以排除或补充，以免浮顶或密封装置产生过大的应力和变形；二是当浮顶处于漂浮状态时，通气阀自动关闭，以防止油气逸出。
（3）中央排水管。中央排水管设在单盘之下，管的一端与单盘上的集水坑单向阀相连，另一端则穿过底圈罐壁，以便将雨水引出罐外，中央排水管的功能性设计目的就是实现雨水及时从罐顶经其流出，以免雨水在单盘上聚集而造成浮顶沉没。
（4）紧急排水装置。当遇暴雨中央排水管失效时，或因雨量过大，中央排水管排水能力不足，造成单盘积水时，紧急排水口的功能设计目的就是可使过多的积水直接排入罐内，以防浮顶沉没，雨水聚集于罐底。
（5）转动浮梯。转动浮梯能随浮顶的升降而在浮顶上滑动，它是从罐顶盘梯平台到浮顶的唯一通道。实现的功能是工作人员到浮盘顶进行检查浮盘船舱、排水单向阀、浮盘密封等。
（6）导向装置。浮顶的导向装置功能是防止浮顶偏移和转动的有效措施，多由两根导向管组成，互成180度排列，其中一根兼作量油管用。 （7）浮顶人孔。浮顶上除在单盘板设有人孔外，每个浮盘隔舱均设有单独的人孔，人孔的功能是方便工作人员进入舱内施工和检修。
（8）密封和刮蜡装置。浮顶油罐的密封装置设于浮船与罐壁之间的环形间隙内，并固定在浮船的外边缘板上，能随浮船一起上下移动。浮顶油罐能否正常工作以及降低油品蒸发损耗的效果好坏，主要取决于密封装置的状况。
密封装置的结构形式很多，可分为两大类：一类是机械密封，另一类是软密封（如泡沫塑料或管式密封）。机械密封由于加工和安装工作量大，使用中又易腐蚀和失灵，正逐渐被性能更好的其他密封装置所取代。
对于原油储油罐，刮蜡装置是防止罐壁结蜡的有效措施之一。刮蜡装置一般设在密封装置之下，固定在浮船下方，刮蜡刀片紧贴罐壁，并随浮顶上下移动。
刮刀将罐壁上的凝油除掉后，可避免积聚落入浮船上。
（9）搅拌器。为了防止污物沉淀，使储油质量均匀，促进混合，强化热传导，近些年来，在大型储油罐的下部均安装电动搅拌器，立式电动机和斜齿轮传动机构均安装在罐壁外侧，以带动罐内的搅拌轮。它是储油罐的重要附件，可节省清罐人力，扩大储油罐的有效容积，延长使用周期，防止环境污染。
内浮顶油罐兼有外浮顶油罐跟拱顶罐的特点，内浮顶油罐的附件比拱顶罐少了阻火器、呼吸阀、液压安全阀，多了一个高位人孔；比外浮顶油罐少了中央排水管、紧急排水装置、自动通气阀、转动扶梯及刮蜡装置，相对于外浮顶油罐的密封装置，内浮顶油罐目前只设一次密封，搅拌器不外设，在油罐内部设扩散管或旋转喷嘴，主要的功能性设计考虑为防止进油时油面不平导致浮顶倾翻。
3 结束语
随着油品储罐建设的不断开展，油品储罐附件的技术性能、功能设计越来越得到重视。目前国内新建油品储罐不同地区不同自然条件下对油品储罐的功能性设计都有所侧重，北方地区对寒冷气候条件下的维温等功能，南方地区对炎热气候条件下的蒸发损耗、防晒等等都进行了探讨与研究。
油品储罐设计也逐步朝着大型化、自动化方向发展，特别是新建油品储罐，对大型浮顶油罐的中央排水管系统、二次密封装置也引用了美国、澳大利亚等一些国家的先进设备，如柔性软管、旋转接头中央排水管系统，碳纤维覆膜的二次密封装置（碳纤维覆膜可以起到更好的防腐作用，特别是在海边更应重视）。为更好的做好油品储罐保温保冷，国内开始初步尝试陶瓷涂料代替隔热胶，用于储罐的外壁，对太阳辐射以起到反射、隔热等作用。
参考文献
[1] 吴世逵.石油储运基础知识.北京：中国石化出版社[M].2006（08）
[2] 白世贞.石油储运与安全管理.北京：化学工业出版社[M].2004（05）
[3] 黄毓瑜.现代工业设计概论.北京：化学工业出版社[M].2004（08）
[4] 张付卿.国内成品油库设计与建设发展趋势.石油库与加油站[M].2005（05）
作者简介
庄须欢（1975.12-），汉族，籍贯青岛，硕士，工程师，现在中化泉州石化有限公司从事生产管理工作。
【关键词】储罐 附件 设计
为了保证油品的储存安全、可靠和人员收发操作方便，储油罐必须配备必要的附件，实现功能性要求，以满足下述要求：
（1）确保油品在储存过程中不燃烧不爆炸，万一发生事故时；能将损失减少到最低限度。
（2）储油罐应有能够进行维修和清理罐底残留物（残液、杂质）的措施。
（3）对于储存高凝固点、高黏度的原油储油罐，应有加热设施，使原油保持为最佳储存温度。储油罐应有与大气相通的通道，作为收发油品作业时的呼吸通道。
（4）储油罐应有安全防火措施，防止因撞击产生火花，防止外界火星或火焰进入储油罐。
以下对拱顶油品储罐、浮顶储罐（内浮顶、外浮顶储罐）内浮顶油品储罐及相应的储罐附件分类进行介绍，相应的新旧技术、功能性分析并提出建议。
1 拱顶储油罐的主要功能性设计附件
（1）人孔。人孔设在罐壁最下部，中心距底板0.7m，孔径为0.6m，以便在储油罐进行安装、清洗和维修时，工作人员经人孔进出储油罐，并利用人孔进行通风。人孔数量决定于储油罐的容积：3000立方米以下设1个人孔，3000～5000立方米设1～2个人孔，5000立方米以上设2个人孔。人孔的安装位置应与进出油管相隔不大于90°。如设两个人孔，两个人孔应相隔90°。
（2）透光孔。透光孔安装于拱顶，主要用于储油罐检修时采光和通风用，便于人员操作及保证人员呼吸通畅。透光孔的孔径一般为0.5m，透光孔的数量与人孔数量相同。当罐顶只设1个透光孔时，应位于进出油管上方的罐顶上，设两个透光孔时，透光孔的外缘应距管壁0.8～1m，透光孔应置于罐壁人孔的对面。
（3）量油孔。量油孔是方便工作人员用来测量油面高低和取样用，每个储油罐设一个直径为0.15m的量油孔。为了防止关闭量油孔孔盖时，因撞击产生火花，轻油储油罐量油孔的孔盖上，应安装由软金属（铜或铝）、塑料或耐油橡胶制成的垫圈。
（4）呼吸阀。储油罐在收发油时，会引起罐顶空间气体体积和压力的变化。当温度和压力变化时，会产生“大呼吸”和“小呼吸”，从而造成油品蒸发损耗。呼吸阀的作用是保持储油罐气体空间的压力保持在一定范围内，以减少蒸发损耗。机械式呼吸阀是由压力阀和真空阀两部分组成的整体，压力阀和真空阀实际是单向阀，当储油罐内气体空间的压力超过设计压力时，气体顶开压力阀而逸出，使压力不再上升；当储油罐内气体空间的压力低于设计允许的真空度时，大气压力顶开真空阀而补入空气，使压力不再下降，以免储油罐被抽瘪。
（5）阻火器。为了防止意外的火星和火焰进入储油罐，应设阻火器。阻火器内部装有许多铜、铝或其他高热容金属制成的丝网或皱纹板，当火星或火焰通过阻火器时，金属丝网或皱纹板迅速吸收燃烧气体的热量而熄火，从而防止外界火星或火焰经呼吸阀引入罐内。阻火器安装在呼吸阀之下，是切断火源的屏障。
（6）放水管。为了便于工作人员检查及放出罐底积存的污油和水，应在罐底装设放水管或排污孔。放水管多用于重油罐，打开放水罐上的阀门，罐底积水在油品静压作用下排出。带放水管的排污孔多用于轻油罐，平时打开放水管可排除积水；清扫油罐时，打开清扫孔法兰，从清扫孔排除污泥。
（7）通气短管。用于储存不易挥发油品（如重柴油、油浆、渣油等）固定顶的罐顶上，使油罐直接与大气相通，作为收发油品作业时的呼吸通道。
（8）液压安全阀。当机械式呼吸阀因锈蚀或冻结而不能动作时，通过它仍可保证油罐的安全，是保证安全的第二道防线。液压式安全阀的压力和真空值一般都比机械式呼吸阀高出10﹪。
（9）加热器。对于储存高凝固点、高粘度的原油，加热器是必不可少的，必要时还要进行保温，以保持最佳储油温度。目前最常用的加热器为以蒸汽为热媒的排管式加热器，此外还有热油喷洒、局部加热或电加热器等加热方式。
（10）盘梯及平台。盘梯及平台是操作人员进入罐内作业的必要设施，一般为金属结构，净宽不小于0.6m，盘梯的倾角为45度。当盘梯超过6m高时，除设有顶部平台外，还应设中间平台。
2 外浮顶储油罐的主要附件有
（1）浮顶支柱。设置浮顶支柱的功能性设计目的：一是当油品处于较低位置时，浮顶随之下降并支承在支柱上，以免与罐内其他附件（如加热盘）相碰撞；二是为了在检修时浮顶支于支柱上，以便工作人员在罐内进行检修和清扫罐底。
（2）自动通气阀。自动通气阀实现的功能性设计有二：一是当浮顶支柱降落到罐底时，通气阀自动打开，以使进出油时浮顶下面的气体得以排除或补充，以免浮顶或密封装置产生过大的应力和变形；二是当浮顶处于漂浮状态时，通气阀自动关闭，以防止油气逸出。
（3）中央排水管。中央排水管设在单盘之下，管的一端与单盘上的集水坑单向阀相连，另一端则穿过底圈罐壁，以便将雨水引出罐外，中央排水管的功能性设计目的就是实现雨水及时从罐顶经其流出，以免雨水在单盘上聚集而造成浮顶沉没。
（4）紧急排水装置。当遇暴雨中央排水管失效时，或因雨量过大，中央排水管排水能力不足，造成单盘积水时，紧急排水口的功能设计目的就是可使过多的积水直接排入罐内，以防浮顶沉没，雨水聚集于罐底。
（5）转动浮梯。转动浮梯能随浮顶的升降而在浮顶上滑动，它是从罐顶盘梯平台到浮顶的唯一通道。实现的功能是工作人员到浮盘顶进行检查浮盘船舱、排水单向阀、浮盘密封等。
（6）导向装置。浮顶的导向装置功能是防止浮顶偏移和转动的有效措施，多由两根导向管组成，互成180度排列，其中一根兼作量油管用。 （7）浮顶人孔。浮顶上除在单盘板设有人孔外，每个浮盘隔舱均设有单独的人孔，人孔的功能是方便工作人员进入舱内施工和检修。
（8）密封和刮蜡装置。浮顶油罐的密封装置设于浮船与罐壁之间的环形间隙内，并固定在浮船的外边缘板上，能随浮船一起上下移动。浮顶油罐能否正常工作以及降低油品蒸发损耗的效果好坏，主要取决于密封装置的状况。
密封装置的结构形式很多，可分为两大类：一类是机械密封，另一类是软密封（如泡沫塑料或管式密封）。机械密封由于加工和安装工作量大，使用中又易腐蚀和失灵，正逐渐被性能更好的其他密封装置所取代。
对于原油储油罐，刮蜡装置是防止罐壁结蜡的有效措施之一。刮蜡装置一般设在密封装置之下，固定在浮船下方，刮蜡刀片紧贴罐壁，并随浮顶上下移动。
刮刀将罐壁上的凝油除掉后，可避免积聚落入浮船上。
（9）搅拌器。为了防止污物沉淀，使储油质量均匀，促进混合，强化热传导，近些年来，在大型储油罐的下部均安装电动搅拌器，立式电动机和斜齿轮传动机构均安装在罐壁外侧，以带动罐内的搅拌轮。它是储油罐的重要附件，可节省清罐人力，扩大储油罐的有效容积，延长使用周期，防止环境污染。
内浮顶油罐兼有外浮顶油罐跟拱顶罐的特点，内浮顶油罐的附件比拱顶罐少了阻火器、呼吸阀、液压安全阀，多了一个高位人孔；比外浮顶油罐少了中央排水管、紧急排水装置、自动通气阀、转动扶梯及刮蜡装置，相对于外浮顶油罐的密封装置，内浮顶油罐目前只设一次密封，搅拌器不外设，在油罐内部设扩散管或旋转喷嘴，主要的功能性设计考虑为防止进油时油面不平导致浮顶倾翻。
3 结束语
随着油品储罐建设的不断开展，油品储罐附件的技术性能、功能设计越来越得到重视。目前国内新建油品储罐不同地区不同自然条件下对油品储罐的功能性设计都有所侧重，北方地区对寒冷气候条件下的维温等功能，南方地区对炎热气候条件下的蒸发损耗、防晒等等都进行了探讨与研究。
油品储罐设计也逐步朝着大型化、自动化方向发展，特别是新建油品储罐，对大型浮顶油罐的中央排水管系统、二次密封装置也引用了美国、澳大利亚等一些国家的先进设备，如柔性软管、旋转接头中央排水管系统，碳纤维覆膜的二次密封装置（碳纤维覆膜可以起到更好的防腐作用，特别是在海边更应重视）。为更好的做好油品储罐保温保冷，国内开始初步尝试陶瓷涂料代替隔热胶，用于储罐的外壁，对太阳辐射以起到反射、隔热等作用。
参考文献
[1] 吴世逵.石油储运基础知识.北京：中国石化出版社[M].2006（08）
[2] 白世贞.石油储运与安全管理.北京：化学工业出版社[M].2004（05）
[3] 黄毓瑜.现代工业设计概论.北京：化学工业出版社[M].2004（08）
[4] 张付卿.国内成品油库设计与建设发展趋势.石油库与加油站[M].2005（05）
作者简介
庄须欢（1975.12-），汉族，籍贯青岛，硕士，工程师，现在中化泉州石化有限公司从事生产管理工作。