原油储存 原油储罐的总容量计算公式pdf

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  原油储存 原油储罐的总容量计算公式 7 原油及天然气凝液储运 7.1 原油储存 7.1.1 油田的原油罐应采用立式钢制油罐,油田内部未稳定原油罐应选用固定顶油罐, 单罐容量为10000m及以上的稳定原油储罐宜采用浮顶油罐。 3 7.1.2 油田原油储罐宜设在油田矿场油库,也可设在距离油田矿场油库或外输首站较远 的集中处理站。 7.1.3 原油储罐的总容量应按下式计算确定: 式中:V——原油储罐的总容量(m3); m——油田原油储运设施的设计能力(t/a),取油田原油生产能力的1.2倍; ρ——储存温度下的原油密度(t/m3); ε——原油储罐储存系数,应按本规范第7.1.4条的规定确定; T——油田原油储存天数,应按本规范第7.1.5条的规定确定。 7.1.4 原油储罐储存系数可根据原油储罐类型和结构尺寸通过计算确定。固定顶油罐宜 取0.85,浮顶油罐宜取0.90。当油罐中储存起泡原油时,固定顶油罐可取0.75。 7.1.5 油田原油储存天数应根据原油运输方式,通过技术经济评价确定,并应符合下列 规定: 1 原油以管道外输的油田,储存天数不应该少于3d; 2 原油以铁路或公路外运的油田,应根据运输距离、原油产量及其在铁路运输中 所处的地位等因素综合确定,储存天数不宜少于5d; 3 原油以轮船外运的油田,储存天数应至少为来船周期再增加3d。 7.1.6 原油脱水站的事故油罐可设1座,容积应按该站1d的设计油量计算。 7.1.7 接转站、放水站不宜设事故油罐。当生产确实需要时可设事故油罐,容积可按该 站4h~24h设计液量计算。 7.1.8 需要加热或维持温度的原油储罐的罐壁宜采取保温措施,事故油罐的罐壁可不设 保温措施。 7.1.9 油罐内原油的加热保温可采用掺热油方式、盘管加热方式或电加热方式,热负荷 宜按油罐对外散热流量确定。 7.1.10 油罐散热流量可按下式计算: 式中: ——油罐散热流量(W); A 、A 、A——罐壁、罐底、罐顶的表面积(m); 2 1 2 3 K、K、K——罐壁、罐底、罐顶的总传热系数[W/(m·℃)]; 2 1 2 3 ——罐内原油平均温度(℃); av ——罐外环境和温度(取最冷月平均温度)(℃)。 amb 7.1.11 油罐呼吸阀、液压安全阀的设计应符合现行行业标准《石油储罐附件 第1部分: 呼吸阀》SY/T 0511.1、《石油储罐附件 第2部分:液压安全阀》SY/T 0511.2的规定。 7.1.12 油罐区的安全防火要求,应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183的有关法律法规。 7.1.13 原油储罐排出的污水应收集后集中处理。 7 原油及天然气凝液储运 7.1 原油储存 7.1.1 钢制油罐具有造价低、施工快、防渗防漏性好、检修容易、占地小等优点,故要 求储油罐采用钢制油罐。 油田内部未稳定原油罐最重要的包含原油脱水罐、稳定装置供油罐、事故油罐及储油罐。 进入油田内部未稳定原油作业罐的未稳定原油,因含有大量的挥发气体,所以应选用固定顶 油罐。 对于单罐容量为10000m及以上的稳定原油储罐采用浮顶罐可以安全储存,并可 3 以明显降低油气损耗。但是,若用浮顶油罐储存含有较多挥发气体的不稳定原油,则不能控 制油气损耗,而且由于降压产生的大量闪蒸气容易破坏浮顶罐的密封结构,情况严重时甚至 会发生密封结构破坏、浮顶沉没等故障。 7.1.2 通常,各油田外输原油储罐是设在矿场油库的,但根据各油田油气集输系统布局 的不同,有的油田也将原油储罐设在距离矿场油库或外输首站较远的集中处理站。 7.1.3 油田原油储罐最重要的包含下列油罐: (1)集中处理站的原油储罐; (2)矿场油库的原油储罐; (3)属油田管理的输油管道首站和末站的原油储罐(中间站油罐不计作原油储罐)。 我国的输油管道大部分归管道专业公司统一管理,有少数几条地区性的管道由油田 管理。由于各油田情况不同,要严格区分油田内部管道和油田外部管道是十分困难的,不少 油田输油管道首站就是矿场油库,并且原油储罐的合理使用和油量调配同管辖权有密切关 系。所以把归油田管辖的输油管道首站和末站(主要是火车装车油库)油罐计入油田原油储罐, 而不属油田管辖的输油管道上的油罐不计作油田原油储罐。 计算油罐容量有两种方法:一种是用年周转量和油品在一年或一个月的周转次数来 确定油罐容积,这种方法多用于储备油库和商业油库。另一种方法是按年输油量和储存天数 来确定油罐容积。近年来,炼油、港口、管道、油田等企业均采用这种方法。本规范仍采用 储存天数来计算油罐容积。 7.1.4 储罐容量在使用上可分为下面三种情况: (1)名义容量。即油罐理论容量,它是按油罐整个高度计算的。一般设计油罐时, 是以这个尺寸计算容量,选择油罐的高度H和直径D。 (2)储存容量(实际容量)。油罐储油时,实际上并不能装到油罐的上边缘,最多只能 装到极限液位,以保证储油安全。当油罐下部有加热设备时,还应减去加热设备占去的容积。 油罐对应于极限液位的容量便是储存容量。油罐的极限液位取决于下列因素: 1)不一样的种类的油罐本身的结构特点。对内浮顶罐,应考虑在不碰撞固定顶时内浮顶 能达到的最高高度。对外浮顶罐,应考虑在浮顶密封与罐壁接触条件下,浮顶能达到的最高 高度。现行行业标准《原油及轻烃站(库)运行管理规范》SY/T 5920-2007规定,浮顶油罐 的极限液位为浮船挡雨板最高点低于罐壁上沿30cm。对有二次密封的内、外浮顶罐,应考 虑二次密封不超过罐顶边缘时,浮顶能达到的最高高度。 2)保证油面上的泡沫盖层有足够的厚度。现行行业标准《原油及轻烃站(库)运行管 理规范》SY/T 5920-2007规定,极限液位为泡沫发生器接口最低位置以下30cm。 3)储存油品因气温变化、体积膨胀引起的液位升高。如稠油、起泡原油等。 (3)作业容量。油罐使用时,出油管下部的一些油品并不能发出,成为油罐的 “死油”。 因此,油罐在使用操作上的容量比储存容量要小,它的容量是储存容量减去油罐 “死油”得 到的。油罐 “死油”的大小可根据出油管的高度决定。 当运行安全比较保险时,根据现行行业标准《原油及轻烃站(库)运行管理规范》SY/T 5920-2007规定,安全液位的上限无论是固定顶油罐还是浮顶油罐,应低于极限液位 100cm。主要是考虑进油的速率及关闭进油阀门所需时间内的液位升高等因素。 原油储罐储存系数,指油罐储存容量和名义容量之比。 通常稠油拱顶罐储存系数为0.75,浮顶罐为0.80。但根据对各稠油油田的调查,目前 各油田的稠油处理及储存温度比较高,稠油发泡现象并不普遍,因而本规范对稠油储罐储存系 数不作特殊规定,仅规定当油罐中储存起泡原油时,固定顶油罐可取0.75。正常的情况下,起 泡原油不宜储存在浮顶油罐中,若储存于浮顶油罐,其储存系数可取0.80。 7.1.5 管道输油受气候及其他外因影响较小。因此,对于原油以管道外输为主的油田, 其储备天数可以比铁路及公路运输少一些。铁路及公路外运受气候和外界条件的影响较大, 如暴风、大雪、洪水、路况等。另外,铁路是各种货物混合运输,原油外运情况还受在铁路 货运中所处的地位及铁路货运调度安排的影响,因此以铁路外运为主的油田,其储存天数应 比管输多。此外,原油储存天数还受炼厂检修、管道事故抢修等因素影响。 大庆油田的实际储存天数,20世纪60年代为4d~5d,70年代为2.4d~3d,1983 年以后储存天数增加到3d~5d。大庆油田在1971年之前以铁路外运为主,1972年以后以 管输为主。原油外输经过地震、暴风雪、火车故障、管道大型动火、原油价格下跌等不正常 情况,出现了几次油田储罐全部装满的紧急状况。 90年代初建设的东河塘油田集中处理站,原油外输能力100×104t/a,有5000m3拱 顶储油罐3座,储存天数为4d。 根据调研,2002年新疆油田原油储存天数为9.2d,吉林油田原油储存天数为12d,河 南油田原油储存天数大于30d,长庆油田原油储存天数为12.1d,冀东油田(铁路外运)原油 储存天数为18.1d。胜利油田目前储存天数为8d,规划 “十五”末达到15天。 考虑对生产管理的影响情况,为了尽最大可能避免原油外输过程中出现一些明显的异常问题对原油生产造成影响, 根据以往的经验和目前现状,本次规范编写时只给出了能够维持油田正常生产时的最低储存 天数。 在当前加强社会主义市场经济建设的形势下,石油企业的原油生产和销售加大了市场化 运作的力度。而且在加入WTO 以后,国内石油市场的产、供、销受国际石油市场的供销关 系和价格波动的影响较大。因此考虑各原油生产企业为缓解油价波动和市场供需波动的冲 击,增加原油生产的平稳性和获取更大的经济效益的需要,各原油生产公司能够根据自己原 油生产的真实的情况、投资情况及在经济效益方面的追求,经过认真的研究和论证,去决策 原油储存设施的建设需要。 另外,从国家石油战略安全角度考虑,需要大大加强石油战略储备工程的建设。国际能 源机构建议,石油储备的规模应相当于90天的净进口油量。对于石油储备,国际上的通行 做法是采用国家战略储备和企业商业储备相结合的模式。石油储备油库的建设和管理要加强 市场运作,应由国家储备和企业储备同时并举,而且按1:2的比例,促使企业储备量要大 于国家储备。因而应鼓励原油生产企业加大原油储备设施的建设。 7.1.6 原油脱水站、集中处理站事故油罐的设置应考虑: (1)原油脱水站、集中处理站在采取了压力密闭脱水和压力密闭外输以后,单纯从油气集 输工艺本身考虑可不设事故油罐。考虑到下列因素,这些站应设一定量的事故油罐。 1)我国油田原油集输几乎全部以电为动力,由于自然灾害(如大风雪等)、供电事故 及其他原因,这些站的停电现象不可避免; 2)由于站内或外输油系统检修、动火焊接连头等原因,会要求短时间停产或减少外 输量,在油田改、扩建时这样的一种情况会常常会出现。 如果不设事故油罐,若发生上面讲述的情况,将造成油田大面积停产或大量放油,后果严重。 (2)决定事故油罐容积的重要的因素是供电故障处理和检修时间的长短。现分述如下: 据调查,一般的供电故障几个小时即可解除。油田上发生的几次严重的停电故障,一般 在1d之内恢复供电。 油田管道维修时动火焊接,一般是利用夜间扫线h,白天进行动火。经调查了 解辽河油田曙一联、新疆油田二油库的几次大型动火情况,在24h之内能够实现。从生产实 践看,大庆甸油田的喇一联、喇三联的事故油罐容积,为该站18h~24h的设计油量, 已连续运行多年。 7.1.7 我国大部分油田接转站、放水站不设事故油罐。但如果不设事故油罐将极度影响原油 生产时,也可以设事故油罐。根据调研,部分油田接转站设事故油罐的原因,主要有以下几 点: (1)油田供电负荷等级低,解除电气故障时,为了不影响原油产量而设事故油罐。 (2)外输距离较远的接转站,外输管道损坏概率比较大。 (3)离生产管理基地较远的站,当发生意外事故时,修东西的人不能及时到位或材料设备供应 不能及时到位。 条文中提出的事故油罐容积,主要根据下列资料: (1)据调查,更换一台接转站的变压器,一般4h能够实现。一般的电器故障,几个小时 也可以解除。 (2)吉林油田海坨接转站设计外输液量为1000m /d,设500m事故油罐2座,储存时 3 3 间为20.4h。该站外输距离较远,为35km。 (3)长庆油田王三接转站设400m 事故油罐2座,外输液量530m /d,储存时间为 3 3 30.8h。盘古梁油田盘一接转站设200m 事故油罐1座,外输液量为280m /d,储存时间 3 3 为14.6h。 7.1.8 我国的原油大部分含蜡量高,黏度大,易凝固。储油温度一般都在35℃以上,有时 甚至高达60℃~70℃。在我国北方的冬季,油罐内外温差大都在50℃~70℃,热耗比较严 重。在寒冷地区和严寒地区的原油储罐,罐壁一般应进行保温。在别的地方油罐壁是否保温 可按详细情况通过经济分析确定。 对浮顶油罐罐壁进行保温,不但可以减少热耗,关键是能改善浮顶的运行条件。由于 我国原油含蜡量高,在使用的过程中发现罐壁结蜡严重。当浮顶下落时,有一部分蜡和凝油被 刮蜡板刮掉,还有一部分仍粘附在罐壁上。浮顶上升时,粘附在罐壁上的凝油和蜡又有一部 分被刮下来流到浮顶上,污染浮顶。结蜡与凝油量随油罐壁内外温差增大而增加。罐壁不保 温,油罐壁内外温差明显地增加,使罐壁结蜡和凝油量增多、蜡质变硬,浮顶运行增加困难, 污染加重,增加了不安全因素。我国各油田的储油温度都高于当地最冷月平均温度,为保证 浮顶顺利运行,对罐壁宜进行保温。 7.1.9 油罐内原油的加热保温主要有掺热油、盘管加热和电加热三种方式。掺热油方式, 需单独设置原油加热设备和热油管网,系统很复杂,但管道没有腐蚀问题,常规使用的寿命长, 且加热能力大,适用于大型储罐。为了使掺热油均匀,一般都会采用热油喷洒方式,加热介质为 罐内储存的原油,经加热炉加热升温后,经环形喷洒装置的旋流喷嘴喷入油罐内与储存原油 直接混合加热。该工艺具有安全可靠、换热效率高的优点,而且能起到冲砂的作用,防止罐 底油渣沉积。盘管加热方式

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