石化码头及仓储综合安全排气系统的制作方法

本实用新型涉及油品输送技术领域，尤其是涉及一种石化码头及仓储综合安全排气系统。

背景技术：

在石化码头仓储作业中，需要将码头泊位处船舶的油品输送至库区储罐中。通常地，油品经通球工艺的流程为：码头泊位处设备(码头清管阀等)→码头主工艺管道→交换站→库区主工艺管道→罐组处设备(泵棚清管阀、内浮顶储罐等)。通球工艺的动力源是压缩气体。

为便于计量结算，码头船舶卸油完成后通常进行扫舱作业，而扫舱过程会产生大量压缩气体，如这些气体不经处理，会随油品其直接充入码头工艺管道后进入库区工艺管道，极易造成气体进入内浮顶储罐，损坏内浮盘，甚至引起安全事故。与此同时，由于受清管器端面漏气、软管吹扫操作以及工艺设备缺陷等影响，少量的压缩气体也会进入下游库区的内浮顶储罐中，同样对容易损坏内浮顶储罐等设备。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种石化码头及仓储综合安全排气系统，其能排出压缩气体，防止内浮顶储罐损坏。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种石化码头及仓储综合安全排气系统，包括码头交换站，包括连接码头主工艺管道的码头收球筒、连接库区主工艺管道的库区发球筒以及连接码头主工艺管道和库区主工艺管道的旁通管，旁通管上设置有第一、二、三阀门，码头收球筒和库区发球筒之间连接有回流管，回流管于码头收球筒一侧设置有第六阀门，回流管于库区发球筒一侧设置有第七阀门，旁通管通过连接管与回流管连接且连接管与回流管的连接处位于第六阀门和第七阀门之间，码头主工艺管道于旁通管和码头收球筒之间设置有第八阀门，库区主工艺管道于旁通管和库区发球筒之间设置有第九阀门；中间缓冲罐，连接有进料管和出料管，进料管和出料管均连接在旁通管上，进料管与旁通管的连接处位于第一、二阀门之间，出料管与旁通管的连接处位于第二、三阀门之间，进料管上至少设置有一个第四阀门，出料管上至少设置有一个第五阀门；内浮顶储罐，与库区主工艺管道连接，库区主工艺管道靠近内浮顶储罐一侧处设置有清管阀；扩散管组件，包括偏心异径管、位于内浮顶储罐底部的扩散管及设置在内浮顶储罐底部罐壁上的储罐进料管，偏心异径管的小头端与储罐进料管连接，偏心异径管的大头端与扩散管连接，扩散管管壁上开设有若干扩散孔，扩散管末端顶部铰接有防冲挡板；内浮盘，设置在内浮顶储罐内部，随液位上下浮动，具有若干位于扩散管上方的内浮盘通气阀。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述中间缓冲罐上端通过排气管连接有乏气分油器，所述排气管上设置有第十阀门，第十阀门通过管道可与氮气装置连接。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述中间缓冲罐设置在码头交换站一侧。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述扩散孔设置在扩散管的下半圆管壁上，扩散孔圆周中心线与穿过扩散管轴心的水平面之间的夹角不大于60°。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述偏心异径管的小头端通过法兰与储罐进料管连接。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述扩散管下端通过支架安装在内浮顶储罐底部，所述支架包括横向限位支架及全限位支架，横向限位支架和全限位支架沿扩散管的进油方向依次排列。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述横向限位支架包括支撑扩散管底部的第一横板及两个分设于扩散管两侧的第一侧板。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述全限位支架包括支撑扩散管底部的第二横板、两个分设于扩散管两侧的第二侧板及设置于扩散管顶部的第三横板。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述内浮顶储罐顶部侧端设置有罐壁通气孔。

根据本实用新型第一方面所述的一种石化码头及仓储综合安全排气系统，所述内浮盘上开设有若干内浮盘通气阀，其中一部分内浮盘通气阀沿扩散管轴线对称分布，另一部分内浮盘通气阀相对位于扩散管末端外侧。

本实用新型的有益效果是：本石化码头及仓储综合安全排气系统中的码头交换站、中间缓冲罐、乏气分油器、码头主工艺管道和库区主工艺管道形成石化码头至油库工艺的管道排气子系统，而内浮顶储罐、扩散管组件及内浮盘形成内浮顶储罐的储罐排气子系统。其中，石化码头至油库工艺的管道排气子系统用于排出管道中的气体，内浮顶储罐的储罐排气子系统用于进一步排出管道排气子系统仍未处理彻底的剩余气体。通过以上两个子系统，从而彻底完成排气工序。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图(库区工艺管道灌线流程)；

图3为本实用新型的结构示意图(码头工艺管道灌线流程)；

图4为本实用新型的结构示意图(卸货流程)；

图5为本实用新型的结构示意图(扫舱流程)；

图6为本实用新型的结构示意图(码头工艺管道通球流程)；

图7为本实用新型的结构示意图(中间缓冲罐内物料送入内浮顶储罐流程)；

图8为本实用新型较佳实施例中内浮顶储罐的结构示意图；

图9为本实用新型较佳实施例中扩散管组件、支架及防冲挡板的结构示意图；

图10为图9中a-a处的局部示意图；

图11为图9中b-b处的局部示意图；

图12为本实用新型较佳实施例中扩散管的剖面图；

图13为本实用新型较佳实施例中内浮顶储罐的俯视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

现有的油品罐组通球工艺通常包括码头泊位处设备(码头清管阀等)、码头主工艺管道、交换站、库区主工艺管道及罐组处设备(泵棚清管阀、内浮顶储罐等)。

这种通球扫线方式一般包括发球筒、收球筒、清管器(一般俗称“通球”)、给气线等，发、收球筒分别设置在码头主工艺管道或库区主工艺管道的首末两端，清管器利用给气线的压缩气体从发球筒出发，沿管道移动并推动油品，实现通球工艺，完成油品沿管道输送。

然而，在船舶扫舱作业以及现有的通球工艺工作过程中，压缩气体会随油品一并进入管道，最终进入内浮顶储罐，进而可能导致内浮盘损坏、倾覆等事故。

为此，本实施例提供一种石化码头及仓储综合安全排气系统，参照图1，本石化码头及仓储综合安全排气系统包括码头交换站100、中间缓冲罐200、乏气分油器300、码头主工艺管道400、库区主工艺管道500、内浮顶储罐510、扩散管组件700及内浮盘800。其中，码头交换站100、中间缓冲罐200、乏气分油器300、码头主工艺管道400和库区主工艺管道500形成石化码头至油库工艺的管道排气子系统，而内浮顶储罐510、扩散管组件700及内浮盘800形成内浮顶储罐的储罐排气子系统。

其中，石化码头至油库工艺的管道排气子系统用于排出管道中的气体，内浮顶储罐的储罐排气子系统用于进一步排出管道排气子系统仍未处理彻底的剩余气体。通过以上两个子系统，从而彻底完成排气工序。

针对管道排气子系统和储罐排气子系统，现逐一说明：

参照图1至图7，管道排气子系统包括码头交换站100、中间缓冲罐200、乏气分油器300、码头主工艺管道400和库区主工艺管道500。

其中，参照图1，码头交换站100包括连接码头主工艺管道400的码头收球筒110、连接库区主工艺管道500的库区发球筒120以及连接码头主工艺管道400和库区主工艺管道500的旁通管130，旁通管130上设置有第一阀门131、第二阀门132和第三阀门133，码头收球筒110和库区发球筒120之间连接有回流管140，回流管140于码头收球筒110一侧设置有第六阀门141，回流管140于库区发球筒120一侧设置有第七阀门142，旁通管130通过连接管134与回流管140连接且连接管134与回流管140的连接处位于第六阀门141和第七阀门142之间，码头主工艺管道400于旁通管130和码头收球筒110之间设置有第八阀门111，库区主工艺管道500于旁通管130和库区发球筒120之间设置有第九阀门121。

中间缓冲罐200连接有进料管210和出料管220，进料管210和出料管220均连接在旁通管130上，进料管210与旁通管130的连接处位于第一阀门131和第二阀门132之间，出料管220与旁通管130的连接处位于第二阀门132和第三阀门133之间，进料管210上至少设置有一个第四阀门211，出料管220上至少设置有一个第五阀门221；乏气分油器300与中间缓冲罐200连接。

因此，石化码头至油库工艺管道排气系统通过中间缓冲罐200和乏气分油器300，实现工艺管道内的压缩气体排放，防止压缩气体随卸货时进入内浮顶储罐510，进而有效防止内浮盘损坏、倾覆等事故的发生。

进一步地，所述中间缓冲罐200为卧式缓冲罐。中间缓冲罐200采用卧式，能增大气液分离的效率，进一步加快压缩气体的排放。

进一步地，所述中间缓冲罐200设置在码头交换站100一侧。中间缓冲罐200的占地面积较小，可灵活设置在码头交换站100一侧，能避免管线增设扫线管等设施，解决实际空间。

进一步地，所述乏气分油器300通过排气管600与中间缓冲罐200上端连接。乏气分油器300与中间缓冲罐200上端连接，提高排气效率，促进工艺过程更为顺利进行。

进一步地，所述排气管600上设置有第十阀门610，第十阀门610通过管道可与氮气装置连接。利用第十阀门610与氮气装置连接，向中间缓冲罐200充气，以便于中间缓冲罐200中的物料排出。

进一步地，所述码头主工艺管道400可与待卸货的船舶410连接，库区主工艺管道500与内浮顶储罐510连接。码头至库区工艺管线利用管道排气系统，实现工艺管道中的压缩气体排放，防止压缩气体随卸货时进入内浮顶储罐510，进而有效防止内浮盘损坏、倾覆等事故的发生。

以上管道排气子系统包括但不限于以下几种工艺方式：1、库区工艺管道灌线流程；2、码头工艺管道灌线流程：3、卸货流程；4、扫舱流程；5、码头工艺管道通球流程；6、中间缓冲罐内物料送入内浮顶储罐流程。现逐一说明：

1、库区工艺管道灌线流程，参照图2(图2中加粗管线为物料流向)：

打开第二阀门132、第三阀门133、第四阀门211，库区一方开泵，物料经库区主工艺管道500向中间缓冲罐200输送。最终，库区主工艺管道500中充满物料，而填充过程中的气体经中间缓冲罐200排出。

2、码头工艺管道灌线流程，参照图3(图3中加粗管线为物料流向)；

打开第一阀门131、第四阀门211，船舶一方开泵，物料经码头主工艺管道400向中间缓冲罐200输送。最终，码头主工艺管道400中充满物料，而填充过程中的气体经中间缓冲罐200排出。

3、卸货流程，参照图4(图4中加粗管线为物料流向)；

打开第一阀门131、第二阀门132和第三阀门133，船舶一方开泵，物料经码头主工艺管道400、旁通管130、库区主工艺管道500，最终至内浮顶储罐510，完成卸货。

4、扫舱流程，参照图5(图5中加粗管线为物料流向)；

打开第一阀门131、第四阀门211、第五阀门221、第三阀门133，船舶一方开泵，物料经码头主工艺管道400、中间缓冲罐200、库区主工艺管道500，最终至内浮顶储罐510，完成扫舱；扫舱过程中，码头主工艺管道400一段的气体经中间缓冲罐200排出。

5、码头工艺管道通球流程，参照图6(图6中加粗管线为物料流向)；

打开第四阀门211、第六阀门141、第八阀门111，船舶一方开泵，物料经码头主工艺管道400、码头收球筒110、回流管140，最终至中间缓冲罐200，并排出气体，同时清管器收入码头收球筒110中。

6、中间缓冲罐内物料送入内浮顶储罐流程，参照图7(图7中加粗管线为物料流向)；

6.1中间缓冲罐内物料正常时流程：打开第三阀门133、第五阀门221、第十阀门610，并在第十阀门610处通过管道与氮气装置连接，通过氮气装置给气，使得中间缓冲罐200中物料经库区主工艺管道500排出，最终至内浮顶储罐510。

6.2中间缓冲罐内物料较少时流程：除按照6.1中间缓冲罐内物料正常时流程外，为避免气体窜入库区主工艺管道，可采取停止给气关闭阀门或泄压后临时接隔膜泵倒罐等措施。

需要说明的是，以上六种工艺方式应按序依次进行，避免气体窜入库区工艺管道。

经上述管道排气子系统工艺处理后，仍有部分气体未排干净，剩余气体需经储罐排气子系统进一步处理。

参照图8至图13，储罐排气子系统包括内浮顶储罐510、扩散管组件700及内浮盘800。储罐排气子系统通过偏心异径管710、扩散管720初步降低油品及气体流速，再通过扩散管720上的若干扩散孔221进一步降速泄压，引导油气流向，稳定气体排放，再通过环绕扩散管720布置的内浮盘通气阀810快速排出油品中的气体至内浮盘800上部气相空间，最后气体通过罐壁通气孔511排出罐外，从而有效降低进油时的流速，同时实现安全排气，防止内浮盘800损坏。

参照图1至图7，内浮顶储罐510，与库区主工艺管道500连接，库区主工艺管道500靠近内浮顶储罐510一侧处设置有清管阀520。清管阀520同时具有阀门和收球功能。优选的，清管阀520采用隔离型清管球阀，

其中，清管阀520的收球功能与库区发球筒120相配对，当码头交换站100至库区主工艺管道500较长且需要清管计量时，可配合使用排出库区主工艺管道500内的油品进罐，完成库区主工艺管道500前段清管。

当清管器到达清管阀520时，清管阀520形成密封，隔离清管器后端气体，从而实现阀门切断和隔离功能。

进一步地，参照图8、图9和图13，扩散管组件700包括偏心异径管710、扩散管720及进料管730。

其中，参照图8，扩散管720位于内浮顶储罐510底部。本实施例中，扩散管720末端位于内浮顶储罐510底部靠近内部罐中心的位置。

同时，参照图8，进料管730安装在内浮顶储罐510底部罐壁上。具体地，进料管730一端外置在内浮顶储罐510外部，以便于与油管连接，而进料管730另一端位于内浮顶储罐510中。

一般而言，偏心异径管710包括大、小头两端，以适配不同管径的管道。本实施例中，参照图8和图9，偏心异径管710的小头端与进料管730连接，偏心异径管710的大头端与扩散管720连接。依据流体力学基本原理易知，由于管径增大，当油品从进口管730流入扩散管720时，油品流速减慢。

参照图8和图9，扩散管720管壁上开设有若干扩散孔221，油品通过若干扩散孔221流入内浮顶储罐510中，扩散孔221有效增加了扩散管720的总体流通面积，扩散管720内的油品流速进一步降低。

参照图8、图9和图13，内浮盘800设置在内浮顶储罐510内部，随液位上下浮动，内浮盘800具有若干位于扩散管720上方的内浮盘通气阀810。当油品经扩散孔221排出时，伴随着大量的气体也随之排出。内浮盘通气阀810可供气体迅速从内浮盘800下方液面排出至上方气相空间，减少气体对内浮盘800的冲击。

参照图9和图12，所述扩散孔221设置在扩散管720的下半圆管壁上，延长油品及气体的运动路径，增加气体在内浮顶罐100内油品中的逸出时间，同时防止气体向扩散管720顶部流动直接冲击内浮盘。并且，扩散孔221与穿过扩散管720轴心的水平面400之间的夹角不大于60°，防止扩散孔221与内浮顶罐100底板距离过近，造成油品及气体冲刷底板。

参照图8和图9，所述偏心异径管710的小头端通过法兰740与进料管730连接。法兰740连接能确保偏心异径管710和进料管730稳固连接，同时相较于焊接等固定连接方式，可降低管道应力，也具有一定的柔韧性，能承受扩散管720因油品进罐底板沉降而产生的一定程度的形变，同时便于拆卸检修。

参照图8和图9，所述扩散管720下端通过支架900安装在内浮顶储罐510底部。所述内浮顶储罐510底部为底板512。其中，所述支架900包括横向限位支架910及全限位支架920，横向限位支架910和全限位支架920沿扩散管720的进油方向依次排列。横向限位支架910的数量并不唯一，可以是一个，亦可以是多个。本实施例中，横向限位支架910包括两个，两个横向限位支架910和全限位支架920沿扩散管720的进油方向依次排列。

横向限位支架910用于限制扩散管720的横向位置，需要说明的是，此处的横向是扩散管720的水平径向。参照图9，所述横向限位支架910包括支撑扩散管720底部的第一横板912及两个分设于扩散管720两侧的第一侧板911。本实施例中，内浮顶储罐510底部设置有第一安装板913，两个第一侧板911焊接在第一安装板913上，而第一横板912两端分别与两个第一侧板911焊接。第一安装板913安装在底板512上。

全限位支架920用于限制扩散管720沿其自身任意径向的位移，即不仅仅包括水平径向、竖直径向等，而是完全限制了扩散管720的任意径向位移。参照图10，全限位支架920包括支撑扩散管720底部的第二横板922、两个分设于扩散管720两侧的第二侧板921及设置于扩散管720顶部的第三横板923。本实施例中，内浮顶储罐510底部设置有第二安装板924，两个第二侧板921焊接在第二安装板924上，第二横板922两端分别焊接在两个第二侧板921上，第三横板923两端分别通过螺栓与两个第二侧板921固定连接。第二安装板924安装在底板512上。

需要说明的是，横向限位支架910和全限位支架920是用于限制扩散管720的位置的，防止扩散管720在受到油品及气体冲击时发生过大的偏移。因此，横向限位支架910和全限位支架920的结构均不限于本实施例的方式，实施方式存在多种，只要能实现对应功能的限位支架均可使用。

参照图8，所述内浮顶储罐510顶部侧端设置有罐壁通气孔511。罐壁通气孔511用于排出内浮顶储罐510内部的气体，优选的，内浮顶储罐510顶部周向均布有若干罐壁通气孔511。本实施例中，罐壁通气孔511末端向下弯曲。

参照图8和图9，所述偏心异径管710的底部、进料管730的底部及扩散管720的底部均处于同一水平面，增大了扩散管720底部与内浮顶罐100底板之间的距离，防止油品及气体冲刷底板。

参照图13，所述内浮盘800上开设有若干内浮盘通气阀810，其中一部分内浮盘通气阀810沿扩散管720轴线对称分布，另一部分内浮盘通气阀810相对位于扩散管720末端外侧。

若干内浮盘通气阀810主要分成两个部分，一个部分的内浮盘通气阀810沿扩散管720轴线对称分布。参照图13可知，本实施例中，此部分的内浮盘通气阀810包括八个，此八个内浮盘通气阀810均沿扩散管720轴线对称分布，并且一一对应。但并非此部分的内浮盘通气阀810仅为八个，亦可以为多个，具体根据扩散管长度合理布置。

另一部分的内浮盘通气阀810相对位于扩散管720末端外侧。参照图13可知，本实施例中，此部分的内浮盘通气阀810包括三个。但并非此部分的内浮盘通气阀810仅为三个，亦可以为多个。

正常情况下内浮盘通气阀810处于关闭状态，当内浮盘800下方积聚足够气体时，内浮盘通气阀810的阀盖受下方气体压力打开，使得气体通过扩散孔221排出后能直接迅速从内浮盘800排出至上部气相空间，减少气体对内浮盘800的冲击，防止气击造成内浮盘800损坏。

参照图8、图9和图13，扩散管720末端顶部铰接有防冲挡板750，防冲挡板750直径大于扩散管720直径，防止油品从扩散管720末端高速喷出造成过大冲击和形成旋流，避免内浮顶储罐510中的油品激烈搅动以及产生水击、气击损坏内浮盘800。

所述上述实施例是对本实用新型的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于上述实施例，凡基于上述内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。