油罐人孔的主要作用是(储罐附件介绍)

Posted 2023-05-31

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油罐人孔的主要作用是(储罐附件介绍)

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油罐附件根据按其作用分为

有些是为了完成油品收发作业和便于生产管理而设置的，例如进出油接合管、放水管、加热器、量油孔、梯子、栏杆、液位计等；

有些是为了保障油罐使用安全，防止或消除各类油罐事故而设置的，例如阻火器、呼吸阀、液压安全阀、通风管、胀油管、避雷针及静电接地装置、泡沫产生器、内部关闭阀、起落管等；

有些则是为了便于油罐清洗、检修设置的，例如人孔、光孔、清扫孔等；

有些则兼有几种作用，例如呼吸阀，既有防止油罐超压破裂的作用，又有降低油品蒸发损耗，改善生产管理的作用。

油罐内储存的油品类别不同时，油罐所配备的附件也不尽相同，但有些基本附件则是所有油罐都要配置的。不同结构形式的油罐所配置的附件也不尽相同。

其中有些附件，如加热器、液面计、避雷针、静电接地装置等在其他章节里介绍。

油罐附件还可分为油罐的通用附件，轻油罐的专用附件，重油和润滑油罐的专用附件三大类。

一、固定顶油罐附件

1、梯子和栏杆（通用附件）

梯子是为操作人员上罐进行量油、取样等操作而设置的。目前应用最广泛的是罐壁盘梯，有些小油罐使用靠墙式斜梯。罐顶周圈上设0.8~1m高的栏杆，或至少在量油孔或透光孔旁的罐顶四周设局部栏杆，以保证工作人员操作安全。从梯子平台通向呼吸阀或透光孔的区间应作防滑踏步。

2、人孔

人孔设在罐壁下部

人孔设置在油罐底层壁板上，其中心距油罐底板70cm，人孔的直径通常为600mm。

油罐容量为3000m3以下时，一般设1个人孔；3000m3~5000m3设1~2个人孔，并对称设置；5000m3以上的油罐设2个人孔。

如果设1个人孔，设置在罐顶采光孔的对面；如果设2人孔，一个设置罐顶采光孔的对面，另一个至少与第一个人孔相隔90°。

3、采光孔（透光通风口）

内部关闭阀的操纵装置失灵时，还可利用系于透光孔处的钢索来打开内部关闭阀。

透光孔直径为500mm，设置的数目与人孔相同。

油罐设一个透光孔时，应在进出油管上方的油罐顶部或油罐中心位置；设两个光孔时，透光孔与人孔应尽可能沿圆周均匀分布，以利采光和通风，但至少有一个透光孔设在罐顶平台附近。

透光孔外缘距罐壁一般为800~1000mm。

4、量油孔

当安装在梯子平台附近时，量油孔中心线一般距离平台中心线约0.8m，距离罐顶边缘约1m。

由帽体、帽盖、扳手、卡板（护板）、密封圈、短管等组成，通常由铝合金制造。有些轻油罐量油帽量油孔内还装有封门，以降低量油时的蒸发损耗。为防止关闭量油帽时撞击产生火花，盖上还装嵌有色金属（铝、铜）、塑料或耐油橡胶制成的垫片，且在量油孔内装有色金属的导向槽，测量油高时每次都沿导向槽下尺，这样即可以减少测量误差，又可以避免钢卷尺与量油孔摩擦而产生火花。为防止操作使用时产生静电火花，在量油孔附近或量油孔上设接地端子，测量油高、油温、取样时，量油尺、取样器等应与接地端子连接。

5、进出油接合管及其控制阀

进出油接合管安装在油罐最下层圈板上，其外侧与进出油管道连接。进出油接合管管底距罐底一般不小于200mm

在油管进出油管路上安装两个控制阀门，其中靠近油罐的控制阀门，其材料为铸钢，起备用作用，平时常开，只有当远离油罐的控制阀门出现故障或需要检修时，才将其关闭。控制阀通常可选用闸阀或球阀。

6、排污放水装置

放水管是为了排放油罐底水而设置的。即放水管的作用是为了排放罐内底部积水。

1）排污放水装置由排污放水管及排污放水孔组成，按形式可分为固定式放水管和带集污槽的放水管两种。

2）排污放水管上的阀门设置与进出油管类似，通常卧式油罐和立式小型油罐设一个阀，较大的立式油罐设两个阀。阀的作用及材料与进出油管上的阀门相同。

3）排污放水装置与进出油装置共同构成油罐的进出油系统，其流程形式根据罐的类型及作用而定。

7、进气支管和胀油管

收发油作业后不放空的管道，由于受到气温和阳光辐射的作用，管内的油品受热膨胀并在管道内形成很高的压力。为了防止由此而造成管道泄漏，保证管道安全和阀门的安全，在油罐附近的管道上设有胀油管等。

进气支管

进气支管安装在进出油控制阀的外侧，一般由DN20镀锌钢管和截止阀组成，供放空管路中油品时进空气用。进气支管可每座油罐设置一只，也可同种油品管路的油罐组设一只。油罐组设进气支管时，一般设置在最高位置（通常也是最远）的油罐前。如果管路需要放空，在放空罐有富裕容量的情况下，应先关闭油罐进出油阀门，再开启管路到放空罐的阀门，最后开启进气支管上的阀门，由进气支管向管路中补充空气。

胀油管

油罐的胀油系统一般由镀锌钢管、控制阀、安全阀等组成，胀油管上部与油罐气体空间连通，下部与进出油管相连，油罐收发油作业后，打开胀油管上的控制阀，油品受热膨胀达到安全阀控制压力时，可以顶开安全阀进入油罐，以保证管路和附件不被损坏。

胀油管可每座油罐设置一组，也可在同一种油品的油罐组相连的管路上的较高位置的油罐前设置一组。

膨胀管上安装的安全阀或单向阀的压力一般应控制在1MPa左右。

8、油罐清扫孔

它是为了清除油罐底部积物而设置的。大多数用于大型原油罐和重油罐。底边与罐底平齐。

二、轻油罐专用附件

1、油罐呼吸系统

罐内存在气体空间的油罐，在收发油和储存过程中，其气体空间的压力会发生变化，需要进行呼气和吸气，从而保证油罐不被吸瘪或胀裂。通常油罐收发油时形成的呼气和吸气过程称为大呼吸，储存期间由于温度变化而引起的呼气和吸气过程称为小呼吸。油罐呼吸系统的作用就是为满足油罐大小呼吸需要而设置的。

由于轻质油品具有易挥发、易燃易爆、有毒等特性，油罐内呼出油蒸汽不仅会造成油品数量的损失，油品质量的降低，而且增加了火灾危险性和环境污染，因此，对轻质油品油罐的大小呼吸必须加以控制。

① 机械呼吸阀

机械呼吸阀是油罐呼吸系统的核心附件，是用来控制油罐最大正负工作压力的安全保护装置，同时兼有降低油品蒸发损耗的作用。

机械呼吸阀一般由压力阀和真空阀两部分组成。

其原理是利用阀盘的重量（或弹簧的张力）来控制油罐的呼气正压和吸气负压。当罐内气体的压力在呼吸阀的控制压力范围之内时，呼吸阀不动作，保持油罐的密闭性；当罐内气体空间的压力升高，达到呼吸阀的操作正压时，压力阀被顶开，气体从罐内逸出，使罐内压力不再继续增高；当罐内气体空间的压力下降，达到呼吸阀的控制负压时，罐外的大气将顶开真空阀而进入罐内，使罐内的压力不再继续下降（负压不再增大）。

机械呼吸阀的正确使用可以在一定程度上减少油品的蒸发损耗，同时对油罐起到安全保护作用。

选择机械呼吸阀的依据是：通常根据油罐的设计压力选择呼吸阀的压力和型式；根据油罐进出油品的流量来确定呼阀的直径和个数。

机械呼吸阀应经常检查和维护，否则易造成机械故障。一旦失灵，很可能造成油罐的胀裂和吸瘪事故。

2.液压安全阀

机械呼吸阀有时因锈蚀或冻结而失灵，为了保证油罐的安全，罐上还装设液压安全阀。液压安全阀控制的压力和真空度一般都比呼吸阀高出5%~10%，正常情况下不动作，只是在机械呼吸阀失灵或因其它原因使罐内出现过高的压力或真空度时才动作。

液压安全阀主要由阀罩、阀体和中心管等组成。液压安全阀是利用液体的静压力来控制油罐的呼气压力和吸气真空度的。为了保证在较高和较低的气温下液压安全阀都能正常工作，阀内应装入沸点高、不易挥发、凝点低的液体作为密封液，如变压器油等。

液压安全阀的工作原理：

(a) 油罐气体空间处于设计压力状态；

(b) 油罐气体空间处于设计负压力状态；

当罐内气体空间处于正压状态时，气体由内环空间把密封液挤入外环空间中，压力不断上升时，液位也不断变化，当内环空间的液位与隔板的下缘相平时，罐内的气体将经过隔板的下缘而逸入大气；当罐内出现负压时，外环空间的密封液进入内环空间，大气将进入罐内。隔板下缘做成锯齿形，以利于气体逸出。

3.阻火器

经呼吸阀从油罐排出的油蒸气－空气混合气体，遇到明火时就可能发生爆炸和燃烧。如果混合气体的流出速度大于火焰前锋的燃烧速度（对于汽油蒸汽－空气混合气体，燃烧速度约为3m/s），混合气体只能在罐外燃烧。否则，就要产生“回火”，将火焰引入罐内。阻火器（又名防火器）是防火安全装置，是油罐呼吸系统的重要附件，它允许气体通过，但能阻止罐外火焰经呼吸系统向罐内传播，从而保证油罐的安全。也就是说阻火器是油罐防火安全装置。

阻火器的维护主要针对阻火器内的阻火材料，由于常期受油蒸汽冲蚀，易因锈蚀而堵塞通道，妨碍油罐的呼吸。阻火器应定期检查养护。

检查阻火器时，先打开阻火器，再抽出阻火丝网或绉纹板，检查阻火材料的锈蚀情况，发现堵塞时，可用压缩空气吹除或清洗擦净。

三、重油和润滑油罐专用附件

1.通气短管

通气短管装在罐顶中央，使油罐直接和大气相通，作为油罐收发作业时气体的呼吸通道。

通气管截面上有铜丝网或其他金属丝网。

2、起落管

起落管多装设于润滑油油罐内，直接与进出油短管相连，连接处用转动接头，使起落管能方便地绕转动接头旋转。由于温差和沉降作用，油罐上部的油品比较干净，加热时上部油品的温度也比较高，利用起落管可以发出油罐上部的油品。当进出油管线或其控制阀门破坏时，可把起落管提升至油面以上，防止油品外流。

安装起落管的油罐不须再装内部关闭阀。浮筒式起落管管口吊在活动浮筒下面，使管口总是保持在液面下不深的位置上。浮筒随液面升降时，起落管随之升降。起落管与进出油管也是用转动接头连接。这种起落管结构简单，但不能任意改变起落管口相对于液面的位置，当进出油管线及其控制阀出现故障时，也不能吊起它，起不到保险作用。这种浮筒式起落管在军用油库润滑油罐中应用较多。

四、浮顶油罐专用附件

浮顶罐由于其罐顶（浮顶）直接浮在油面之上，基本消除了油面上方的气体空间，尤其是外浮顶油罐浮顶又直接暴露在大气当中，因此浮顶油罐上所设置的附件与拱顶油罐有很大的差异。下面介绍浮顶油罐上所设置的各类专用附件及其功能。

（一）内浮顶油罐附件

1、通气孔

储存在内浮顶油罐中的油品，液面已全部为内浮盘覆盖，所以在罐顶就不再安装机械呼吸阀和液压安全阀。但在实际使用中，如各结合部位密封稍有不严密，还会引起油气泄出；当浮盘下降时，由于粘附在罐壁上的油膜蒸发等原因，内浮盘与拱顶间的空间仍会有油蒸汽积聚。为及时稀释并扩散这些油气，防止油蒸气浓度增大到燃、爆极限，罐顶与罐壁周围开设有通气孔。

罐壁通气孔安装在罐壁上部周围，通气孔环向距离应不小于10m，每个油罐至少应开设4个；总的开孔面积要求每米油罐直径在0.06m2以上；通气孔出入口安装有金属丝护罩。

为使其空气充分对流，降低油罐内浮盘与拱顶空间的油气浓度，罐壁通气孔应为偶数并对称设置。另外，罐壁通气孔在储油液位超过允许高度和自动报警装置失灵时，还兼起溢流作用。

2、量油、导向管　　

浮顶油罐的量油、取样都在导向管内进行，因此导向管也是量油管。导向管上端接罐顶量油孔，垂直穿过浮盘直达罐底，兼起浮盘定位导向作用。

为防止浮盘升降过程中摩擦产生火花，在浮盘上安装有导向轮座和铜制导向轮；为防止油品泄漏，导向轮座与浮盘连接处安装有密封填料盒和填料箱。

3、带芯人孔　　

一般类型油罐的人孔与罐壁接合的筒体是穿过罐壁的，这种人孔不利与浮盘升降和密封。带芯人孔是在人孔盖内加设一层与罐壁弧度相等的芯板，并与罐壁齐平。

为方便启闭，在孔口接合筒体上还有转轴。

内浮顶油罐人孔一般不少于2个：一个设在距罐底板约700mm处，用于清洗油罐及检修时人员出入；一个设在距离油罐底板约2400mm处，为操作人员

4、浮盘支柱套管和支柱　　

浮顶油罐为了便于对浮盘检修和腾空清洗罐底，浮盘都设有支撑浮盘达到两个高度的套管和支柱。　　

第一高度是距罐底900mm处，也就是浮盘下降的下限高度，支撑这一高度的是支柱套管。

浮盘第二高度为距离罐底板1800mm。

支撑浮盘达到第二高度的是选用外径小于支柱套管内径（间隙应稍大点为宜）的无缝钢管制作的支柱。

支柱长度：用于浮盘堰板周围支柱套管的长度为2700mm，用于其它部位套管的为2200mm。在其端部设有与支柱套管相同的法兰，作为清洗、检修备用支柱。

5、浮盘自动通气阀　　

浮盘在距离罐底500mm支撑位置时，为保证浮盘下面进出油品的正常呼吸，防止油罐浮盘下部出现憋压或抽空，在浮盘中部设有自动通气阀。

自动通气阀由阀体、阀盖和阀杆组成。

（二）外浮顶油罐附件

1.中央排水管

外浮顶油罐的浮顶暴露于大气中，降落在浮顶上的雨雪如不及时排除，就有可能造成浮顶沉没。中央排水管就是为了及时排放积存在浮顶上的雨水而设置的。中央排水管由几段浸于油品中的DN100钢管组成，管段与管段之间用活动接头连接，可以随浮顶的高度而伸直和折曲，所以又称排水折管。

2.紧急排水口

紧急排水口是排水折管的备用安全装置。如果排水折管失灵，或雨水过大，来不及排放，浮顶上的雨水积聚到一定高度时，则积水可由紧急排水口流入罐内，以防浮顶由于负载过重而沉没。

3.转动扶梯　　

转动扶梯是为了操作人员从盘梯顶部平台下到浮顶上而设置的。转动扶梯的上端可以绕安装在平台附近的铰链旋转，下端可以通过滚轮沿导轨滑动，以适应浮顶高度的变化。浮顶降到最低位置时，转动扶梯的仰角不得大于60°。

4.密封装置　　

密封装置既要紧贴罐壁，以减少油品蒸发损耗，又不能影响浮顶随油面上下移动。

因此要求密封装置具有良好的密封性能和耐油性能，坚固耐用，结构简单，施工和维修方便，成本低廉。密封装置大体分为机械密封和弹性密封两大类。

早期使用的主要是机械密封，目前多使用弹性填料密封或管式密封，也有的使用唇式密封或迷宫式密封。只使用上述任何一种形式的密封称为单密封，为了进一步降低蒸发损耗，有时又在单密封的基础上再加上一套密封装置，这时称原有的密封装置为一次密封，而另加的密封装置为二次密封。