拱顶罐和内浮顶罐储存油品效果对比分析

拱顶罐和内浮顶罐储存油品效果对比分析

【摘要】苏里格第四天然气处理厂的储运罐区油品存储储罐均为拱顶罐，而苏里格第二天然气处理厂储运罐区油品存储储罐均为内浮顶罐。苏里格第四天然气处理厂自凝析油储罐投运以来，运行效果良好，为了更好的认识内浮顶储罐和拱顶罐在存储油品方面的效果的不同，针对两个处理厂的存储油品实际效果的对比分析，提出拱顶罐加氮封保护适合天然气处理厂存储油品。

【关键词】拱顶罐内浮顶罐储存油品

长庆油田第三采气厂苏里格第四天然气处理厂罐区共有稳定凝析油储罐、污油罐2具、含醇污水接收罐2具、含醇污水原料罐3具、甲醇产品罐2具，均为拱顶罐。

1 内浮顶罐和拱顶罐的概念及分类1.1 拱顶罐

拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器。拱顶储罐制造简单、造价低廉。

罐底由钢板拼装而成，罐底中部的钢板为中幅板，周边的钢板为边缘板。罐壁由多圈钢板组对焊接而成，分为套筒式和直线式。罐顶有多块扇形板组对焊接而成球冠状，罐顶内侧采用扁钢制成加强筋，各个扇形板之间采用搭接焊缝，整个罐顶与罐壁板上部的角钢圈（或称锁口）焊接成一体。

1.2 内浮顶罐

内浮顶储罐，在其内部轴心线上安装一轴，以其剖面大小置放一个由特殊的轻质材料制作的顶盖，它可以随内部的物体的增多或减少而上下移动，起到限制作用。

内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成，罐内增设浮顶可减少介质的挥发损耗，外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内，保证罐内介质清洁。

1.3 储罐分类及现场常用储罐

苏里格天然气处理厂储运罐区储罐按结构分类：可分为固定顶储罐及浮顶储罐，拱顶储罐属于固定顶储罐，内浮顶储罐属于浮顶储罐，苏里格第四天然气处理厂稳定凝析油储罐和污油储罐均为拱顶罐，苏里格第二天然气处理厂凝析油原料罐和凝析油储罐均为内浮顶储罐。

2 拱顶罐和内浮顶罐储存油品效果对比分析2.1 理论优缺点比较

（1）内浮顶罐就是拱顶罐里面加了浮盘，和同种罐容得拱顶比较，内浮顶应该比较高点，内浮顶罐和拱顶罐相比，减少了因呼吸作用浪费的油气，同时还有保温的作用。

（2）内浮顶储罐具有独特优点：一是与浮顶罐比较，因为有固定顶，能有效地防止风、砂、雨雪或灰尘的侵入，绝对保证储液的质量。同时，内浮盘漂浮在液面上，使液体无蒸汽空间，减少蒸发损失85%～96%；减少空气污染，减少着火爆炸危险，易于保证储液质量，特别适合于储存高级汽油和喷气燃料及有毒的石油化工产品；由于液面上没有气体空间，故减少罐壁罐顶的腐蚀，从而延长储罐的使用寿命，二是在密封相同情况下，与浮顶相比可以进一步降低蒸发损耗。

（3）内浮顶罐使用中存在的问题：使用内浮顶技术既可以降低产品的蒸发损耗，又可以减少环境污染。但由于内浮顶储罐存在浮顶下部油气空间偏大、浮顶整体结构强度较差、浮筒结构及所产生的浮力状态等问题，易导致浮盘整失去平衡或产生沉卡事故，因此不适应直径大于21m的储罐。

（2）苏里格第二天然气处理厂设凝析油原料罐2具、凝析油储罐2具，均为内浮顶储罐。未进行技术改造之前，运行期间其氧含量检测数据如下表2所示：

在氮封改造以前凝析油原料罐和凝析油产品罐、含醇污水原料罐的可燃气体含量为100%，由上表看出氧含量都在20%左右，由于当混合性爆炸气体中的氧含量大于12%时，在有火源的情况下就会发生爆炸和燃烧，所以显而易见罐区的储罐处于不安全的状态，存在很大的安全隐患。

（3）苏里格第二天然气处理厂凝析油产品罐和凝析油罐经技术改造后的运行效果如下：

自从氮封系统投入使用以来，技术改造后，罐体内的氧含量有了明显的降低（改造后达到3%左右）。各罐在不同时间的氧含量如下表3所示：

（4）由以上数据看出：

①内浮顶罐在没有任何措施的情况下，存储油品运行时氧含量为20%左右，即2008年12月份苏里格第二天然气处理厂罐区凝析油罐在没有任何措施的情况下氧含量在20%左右

②内浮顶罐在通气孔未封闭，且通氮气的情况下，运行期间氧含量在10%左右，即苏里格第二天然气处理厂2009年的1至7月份，在储罐通气孔半封闭的情况下，通入氮气后储罐的氧含量大约在10%左右。

③内浮顶罐在将通气孔封闭，罐顶加装液压安全阀及全天候呼吸阀后，在通氮气的情况下，和拱顶罐存储油品效果大致相同，及在运行期间罐区氧含量在3%以内，即苏里格第二天然气处理厂2009年7月份之后，在将敞口式呼吸阀更换为全天候呼吸阀、增设液压式安全阀并对储罐通气孔进行全封闭后，进行氮气

密封以后，储罐的氧含量降至2-3%左右，苏里格第三天然气处理厂对储罐通气孔进行全封闭并进行氮气密封以后，储罐的氧含量降至3%以下。

④可燃气体的燃烧和爆炸是由3个基本因素决定的，即可燃气体、火源和氧气。只有在可燃气体浓度达到爆炸的极限和混合物中含有足够的氧气才有可能发生爆炸。在氮封改造以后储罐的氧含量很低（2%-3%）并不能达到混合气体的最大允许氧含量，所以不会发生爆炸和爆燃现象，消除了安全隐患。

4 结论及建议

（1）拱顶罐在天然气处理厂储存油品方便具有施工简单、钢板消耗量小、经济效益高、维修方便的特点，适用于储罐直径小于21m的储油储罐。

（2）内浮顶罐的结构具有减少罐内介质的蒸发损耗及着火的危险性，减轻对空气的污染及对罐底和罐壁的腐蚀，延长储罐的使用寿命等特点，但是，也正是内浮顶罐比固定顶罐多出的内浮盘及其配套部件，导致它在使用过程中的局限性和操作复杂性，且在处理厂的生产过程中，凝析油的进罐作业及凝析油的频繁外运作业会造成内浮顶的频繁上下动作，影响内浮顶的寿命。

（3）苏里格天然气处理厂储罐区凝析油储罐宜采用拱顶罐加氮封保护的运行模式，即有了内浮顶罐减少罐内介质的蒸发损耗及着火的危险性的优点，又秉承了拱顶罐经济高效的特性，运行效果好，经济性效益高，方便快捷。

参考文献

[1] 刘元法.拱顶罐改内浮顶罐应注意的问题，油气储运，2001

[2] 安汝文.拱顶罐的内浮顶改造、用及效果分析，临淄：255411，2001

[3] 叶菁，王莺.内浮顶罐的适用性分析及改造设计，杭州：310018，2010