储罐内浮顶防冲击安全装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油田大型储罐技术领域，特别是涉及一种储罐内浮顶防冲击安全装 置。
【背景技术】
[0002] 为了减少储罐内油品的损耗，防止空气污染，同时，雨雪、风沙、灰尘不会也落入罐 内，内浮顶广泛应用于易挥发品质较高的石化产品。内浮顶储罐为了清除管线内的杂质达 到减小输油回压、减小磨阻、降低输油温度的目的，会进行扫线。现有的内浮顶储罐在扫线 过程中，一般由压缩气体吹扫，为了达到吹扫的效果，吹扫的流量应该要足够，压力不超过 设计压力（〇· 5Mpa_0. 8Mpa)，流速不低于20m/s。
[0003] 在吹扫过程中，由于大量压缩气体涌入储罐，气体基本是在很小的区域内上升到 罐顶，对内浮顶局部造成很大的冲击；同时，压缩气体在快速上升的过程中，会带动罐内液 体流动，对内浮顶形成冲击；这些气体形成的气泡以及气泡破裂也会对内浮顶形成冲击，存 在安全隐患。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种储 罐内浮顶防冲击安全装置，在罐体底部设置均气装置解决了由于流入气体不均匀对内浮顶 造成损坏的技术问题，采用消气排气装置避免浮盘泛液及沉盘事故的发生，同时其阻火结 构能够防止排出气体发生意外火灾时火焰进入储罐内。
[0005] 本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种储罐内浮顶防冲击安全装 置，包括设置在罐体底部的均气装置和设置在内浮顶上的消气排气装置，所述内浮顶置于 所述罐体的内部且与所述罐体的侧壁连接。均气装置可以使扫线作业时排气均匀避免对内 浮顶造成损坏，内浮顶上的消气排气装置平时处于关闭状态，当储罐进行扫线作业，储罐内 压力升高到一定程度时，该装置自动打开，将涌入的携带储液的气体进行气液分离后将气 体有序的排出，避免浮盘泛液及沉盘事故的发生。
[0006] 具体的，所述均气装置为设有多个排气孔的盘形结构，所述排气孔连通所述盘形 结构的上下底面。内浮顶储罐进行扫线时，大量压缩气体冲入储罐，储罐内压力升高，储罐 内的压力高于盘形均气装置内的压力时，在压力差的作用下，气体通过盘形均气装置上的 排气孔均匀排出，使内浮顶上受到的气体冲击力均匀。
[0007] 随着气流的不断排出，盘形均气装置内的压力不断变化，为使气体均匀排出，在盘 形均气装置上的排气孔孔径应不断变化，从储罐入口接管到盘形均气装置中心压力逐渐下 降，为使盘形均气装置各处排出的气量相同，从储罐入口接管到盘形均气装置中心盘形均 气装置上的排气孔孔径应该逐渐增大。
[0008] 其中，盘形均气装置上排气孔的大小按以下方式计算：具体的，所述排气孔的开孔 面积为A，
储罐内气体在泄漏口属于亚音速流动，其开孔面积为：
储罐内气体在泄漏口属于音速流动，其开孔面积为：
[0013] 式中：q"-排气强度（kg/s);
[0014] cg-气体排出系数；
[0015] A-排气孔的面积（m2);
[0016] Pl-盘形均气装置内气体的绝对压力（pa);
[0017] Μ-气体的摩尔质量（kg/mol);
[0018] Z-压缩因子；
[0019] R-摩尔气体常数；
[0020] T厂气体的温度（k)。
[0021] 其中，气体流动状态判定公式为：
[0023] 式中：β -临界压力比（Pa);
[0024] p。一储罐内绝对压力（Pa);
[0025] pc-排气孔处气体的压力（Pa);
[0026] k-气体等熵指数。
[0027] 进一步，所述消气排气装置包括壳体，从下到上依次设置在所述壳体内的单向放 空阀、油气分离装置和防爆阻燃装置，所述单向放空阀与所述油气分离装置之间设有下隔 板，所述油气分离装置和所述防爆阻燃装置之间设有上隔板，所述下隔板和上隔板均与所 述壳体的侧壁固定连接，所述下隔板上设有下隔板气阀，所述下隔板气阀连通所述下隔板 上下两端面，所述上隔板上设有上隔板气阀，所述上隔板气阀连通所述上隔板上下两端面。 上下隔板用于将单向放空阀、油气分离装置和防爆阻燃装置分隔开，采用气阀将单向放空 阀、油气分离装置和防爆阻燃装置相邻的区域连通。便于油气分离及气体的排出。
[0028] 优选的，为了保证气体能够快速有效的释放，所述下隔板气阀为两个，沿径向对称 分布在所述下隔板上。
[0029] 进一步，所述单向放空阀包括阀座和阀瓣，所述阀座下端设有阀座安装板，所述阀 座安装板与所述壳体下部的侧壁固定连接，所述阀瓣置于所述阀座的顶部，且所述阀瓣与 所述阀座严密配合，所述阀瓣中心设置有导向杆，所述阀瓣与所述导向杆滑动连接，所述导 向杆的另一端与所述下隔板固定连接。压缩气体进入单向放空阀后，当压缩气体对阀瓣形 成的压力大于一定的值，即大于阀瓣自身的重力和阀瓣上的外加压力时，单向放空阀的阀 瓣自动打开，排出高压气体；一般情况，没有压缩气体及没有发生吹扫时，阀瓣和阀座是严 密配合的。
[0030] 进一步，为了固定安装导向杆，所述下隔板上设有导向杆安装套，所述安装套与所 述下隔板固定连接，所述导向杆与所述安装套固定连接。
[0031] 进一步，所述油气分离装置包括浮球管、浮球和连接杆，所述浮球设置在所述浮球 管内，所述连接杆连接所述浮球与所述壳体的侧壁。气体由下隔板气阀进入油气分离装置， 由于气体密度小，会上升到油气分离装置的顶部，随着气体的增多压力也越来越大，使气液 界面下降，因此浮球在自身重力的作用下位置降低，上隔板气阀打开，高压气体排出，实现 气液分离。
[0032] 具体的，所述连接杆包括依次铰接的第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，所 述第一连接臂和第三连接臂分别与所述壳体的侧壁铰接，所述第一连接臂与第二连接臂的 连接处设有第四连接臂，所述第四连接臂的另一端与所述浮球固定连接，所述第三连接臂 上设有第五连接臂，所述第五连接臂另一端与所述上隔板气阀连接。通过浮球的上下浮动 实现上隔板气阀的打开与闭合，当浮球下降时上隔板气阀打开，当浮球上升时上隔板气阀 关闭。
[0033] 进一步，残余气液在满足燃烧的条件下，很容易发生燃烧，为了防止排出气体发生 意外火灾时火焰进入储罐内，所述防爆阻燃装置包括防火板，所述防火板与所述壳体顶部 的侧壁固定连接，所述防火板上设有多个空隙，所述空隙连通所述防火板上表面与下表面。 防爆阻燃装置中的防火板可以有效的阻止火焰的传播。防火板是一个有很多空隙的固体材 料，火焰进入防爆阻燃装置后，就被防火板的空隙所作用，分为很多细小的火焰流被熄灭。
[0034] 具体的，为了实现阻燃防火的功能，所述防火板采用防火阻燃材料制成。
[0035] 火焰的熄灭直径由下式计算：
[0036] D〇= 6. 976H0·403
[0037] 其中：D。一媳灭直径（mm);
[0038] Η一最小点火能量（mj)。
[0039] 防火板的安全火焰传播速度要大于安装位置的火焰传播速度，安全传播速度由下 式计算：
[0040] V = 0. 38AY/d 2
[0041 ] 其中，V-安全传播速度（m/s);
[0042] A有效面积比（防火板面积与防火层空障面积之比）；
[0043] Y-防火层厚度（mm);
[0044] d一空隙直径（cm)。
[0045] 其中，消气排气装置的容积根据流量来计算：
[0046] V = qvnaxT
[0047] V-消气排气装置的容积（m3);
[0048] qvmax-流量（m3/h);
[0049] T一时间（h)。
[0050] 进一步，为了便于安装操作，所述壳体上端和下端均设有锥形收口，所述下端收口 与所述内浮顶顶部固定连接。
[0051] 本发明的有益效果是：本发明提供的一种储罐内浮顶防冲击安全装置，采用均气 装置，可以使扫线作业时排气均匀，避免对内浮顶造成损坏；内浮顶上的消气排气装置平时 处于关闭状态，当储罐进行扫线作业，该装置自动打开，将涌入的携带储液的气体进行气液 分离后将气体有序的排出，避免浮盘泛液及沉盘事故的发生；消气排气装置中的防爆阻燃 装置可以防止排出气体发生意外火灾时火焰进入储罐内，有效的阻止火焰的传播。
【附图说明】
[0052] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0053] 图1是本发明的最佳实施例的结构示意图；
[0054] 图2是图1中消气排气装置的结构示意图；
[0055] 图3是图1中消气排气装置的结构示意图。
[0056] 图中：1、罐体，2、均气装置，3、内浮顶，4、消气排气装置，5、壳体，6、单向放空阀， 7、油气分离装置，8、防爆阻燃装置，9、下隔板，10、上隔板，11、气阀，12、阀座，13、阀瓣，14、