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运行标准若干问题探讨 储油罐设计规范


运行标准若干问题探讨 储油罐设计规范

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石油储罐设计规范(运行标准若干问题的探讨)
随着我国原油战略储备项目的实施，储罐的发展趋于大型化 。研究借鉴了美国API 650《焊接钢制油罐》和日本JIS B8501《焊接钢制油罐》等国外标准，如单、双浮顶的选择、罐壁厚度、风环设计和抗震设计等 。我国已经掌握了15,104m3大型储罐的设计和建造技术 。但近年来，油罐事故时有发生，如2010年7月16日大连油库火灾爆炸事故、2006年8月7日仪征输油站雷击着火事故等 。为了从根本上防止坦克事故的发生，我们应该继续研究国外坦克设计和操作标准的先进经验，并将其应用于改进我们的标准，特别是美国和俄罗斯等发达国家的标准 。围绕储罐运行管理和消防安全，选取美国、俄罗斯等国的储罐设计和运行标准，API gravity(美国石油学会)、美国国家消防协会(美国消防协会)等标准信息资源网络化组织，与我国相关标准进行对比 。研究成果对完善我国储罐设计标准，提高储罐运行管理水平具有参考价值 。
2国内外储罐设计和运行标准
【运行标准若干问题探讨 储油罐设计规范】我国储罐设计和运行的国家标准有GB 50183-2004《石油天然气工程设计规范》、GB 50341-2014《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》、GB 50074-2014《石油库设计规范》、GB 50351-2014《储罐区防火堤设计规范》、行业标准SY/T4080 。
API重力式API储罐标准包括API Std650-2013《钢制焊接油罐》、API Std2610-2610《转运油库和储罐设施的设计、建造、操作、维护和检验》、API RP 2016-2001 (R 2006)《进入和清洗油罐的指南和程序》以及API Std 653-2014《油罐》 。和改造，API RP 2021-2001 (r2006)常压储罐的消防处理，API RP12R1-1997(R2008)采油储罐的安装、维护、检验、操作和维护的推荐做法 。此外，美国国家消防协会NFPA标准NFPA30-2012《易燃和可燃液体规范》也具有很高的权威性和普适性 。典型的俄罗斯储罐标准有153-39.4-078-2001《主要输油管道和油库储罐技术操作导则》和-2004《储罐技术操作规程》 。
3储罐安全附件的设计
3.1储罐钢
目前，我国浮顶储罐的罐壁和底边板采用屈服强度为490MPa的高强度钢板 。国产12MnNiVR钢板在化学成分、力学性能和工艺性能方面与进口SPV490Q钢板基本相同 。低温焊接工艺评定，消除焊后热应力，提高钢板综合质量稳定性(外观、平直度、内应力等 。)都是未来的发展方向 。以储罐钢的设计温度为例，国外标准比中国标准更严格 。如API Std650规定设计温度应比储罐所在地区最冷日平均环境温度高8℃，GB 50341规定设计温度应比储罐所在地区最低日平均温度高13℃ 。中俄原油管道穿越高寒多年冻土区，应借鉴国外标准，改善储罐的钢材设计条件 。
3.2储罐液位计
一般采用浮子式磁性液位计结合手动标尺来确定储罐液位 。由于储罐区规模较大、人工验尺不及时、低温时液位计机械故障、误报警等原因，可能导致储罐液位偏高 。储罐液位计一般配有低液位、高液位和高-高液位开关，但只有报警功能 。我国标准对储罐是否设置冗余液位计没有相关规定 。如GB 50183规定，油罐液位计的高液位报警信号应设置为与输油泵自动联锁保护状态，报警信号触发泵紧急停车切断供油 。根据俄罗斯标准，储罐应至少采用两个最高液位报警器，以确保发送和接收信号、切断油品和停泵运行；浮箱上应安装至少三个能同时工作的信号报警器 。如果不能满足要求，应安装溢流设备、备用储罐或排放管道 。俄罗斯标准对液位计的冗余配置更加严格 。对于新建储罐，应借鉴俄罗斯标准，强制实施储罐液位联锁保护，确保液位计在正常运行和故障情况下都能准确检测储罐液位数据 。
3.3油箱控制阀
在国外，油罐控制阀一般是防火堤外的电动阀，而在我国，油罐控制阀大多位于防火堤内，且为手动阀门，这使得在火灾事故状态下难以切断油源，从而导致灾难性后果 。建议中国标准明确规定储罐控制阀安装在防火堤外，安装在防火堤内的储罐紧急切断阀应具有防火堤外操作的功能，并选用耐火耐高温的铠装电缆 。
3.4内浮顶储罐浮板状态的监测
浮板下沉是浮顶储罐运行中常见的事故 。浮板缺陷是内因，油罐操作失误是外因 。在储罐运行过程中，如果能有效检测浮板状态，就可以避免浮板事故的发生 。而我国标准中没有关于内浮顶储罐浮板状态监测的规定 。俄罗斯标准153-39.4-078规定，通过罐顶的光孔检查内浮板的状况；根据俄罗斯标准，浮顶罐应配备有害气体遥控报警器和浮顶罐高位报警器，并利用光孔每月至少检查一次浮顶罐的状态 。这种方法简单实用，操作人员在储罐日常巡视时可以掌握浮盘状态，值得借鉴 。


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