基于Tanks 4.0.9d模型的石化储罐VOCs排放定量方法研究

石化储罐VOCs排放是石化行业重要的VOCs排放源之一.为了掌握石化储罐VOCs的排放情况,研究了基于Tanks4.0.9d模型计算各种类型储罐VOCs排放量的方法,并对卧式固定顶罐、立式固定顶罐、内浮顶罐和外浮顶罐的VOCs排放量进行了实例计算.同时,探讨了在国内使用Tanks 4.0.9d模型时需要考虑的所在地气象数据、储罐密封情况、储存物质的参数选择及参数单位换算问题.Tanks 4.0.9d模型可以作为一种方便且准确性较高的石化储罐VOCs排放定量方法在国内推广使用.     

石化企业储罐区无组织排放大气环境影响及对策研究

储罐无组织排放的定量估算是石化企业污染源核查的重要内容,也是环境影响评价中计算和确定大气环境防护距离的重要因素。文章对石油化工环境影响评价中确定储罐无组织排放量的估算方法进行探讨,以兰州炼油厂改扩建储罐区为例,选择《石油库节能设计导则》中推荐的方法对储罐区油气挥发外泄的TVOCs进行无组织排放量估算,并对拟改扩建储罐所在区域环境现状进行调查与评价,利用高斯面源模式预测无组织排放对区域大气环境影响的程度与范围。根据区域实际情况,结合总量控制指标及储罐所处区域环境现状,提出对策与建议。结果表明,将拱顶罐改造为浮顶罐、将小容积储罐改造为大容积浮顶罐等措施可有效减少储罐区TVOCs的无组织排放,从而减轻能源损耗和大气污染。     

浮顶储油罐密封泄漏机理与泄漏控制

阐述了浮顶储油罐的密封结构和机理,指出浮顶密封静止蒸发损耗和储罐的收、发油损耗是密封泄漏的主要类型,罐顶空气的定向流动是导致浮项密封泄漏的最主要因素,提出了提高储罐密封系统安全性的建议.     

外浮顶原油储罐防雷技术探讨

在剖析外浮顶储罐一次密封、二次密封结构的基础上,分析了一、二次密封间可燃气浓度超标的原因,结合国内常见大型外浮顶储罐的结构类型,从主动防雷措施和被动防雷措施两个方面来完善储罐密封系统,降低油气浓度达到爆炸极限的可能性,并采用一系列的防雷防静电技术,消除浮盘与罐壁间产生火花的条件。     

外浮顶原油储罐VOCs排放核算参数对排放量的影响

依据美国环保署颁布的储罐VOCs排放量核算公式,从环境参数、原油参数和储罐结构参数3个方面对外浮顶储罐VOCs排放的影响进行了研究,其中包括了边缘密封排放挂壁排放、浮盘附件排放和浮盘着陆期间排放等几个相关排放核算数学公式。结果表明:环境风速增大,环境温度升高或太阳辐射强度提高均导致排放量增大;原油温度升高或原油周转量增加也导致排放量增加;储罐直径增加,罐漆颜色浅,或者罐壁锈蚀情况好会降低VOCs排放量。     

外浮顶原油储罐VOCs排放核算参数对排放量的影响研究

依据美国环保署颁布的储罐VOCs排放量核算公式,从环境参数、原油参数和储罐结构参数3个方面对外浮顶储罐VOCs排放的影响进行了研究,其中包括了边缘密封排放挂壁排放、浮盘附件排放和浮盘着陆期间排放等几个相关排放核算数学公式。结果表明:环境风速增大,环境温度升高或太阳辐射强度提高均导致排放量增大;原油温度升高或原油周转量增加也导致排放量增加;储罐直径增加,罐漆颜色浅,或者罐壁锈蚀情况好会降低VOCs排放量。     

外浮顶储罐浮盘状态监测装置的研发与应用

针对大型外浮顶储罐浮盘运行过程中易发的浮盘事故,确定了浮盘运行状态监测的关键参数,并基于光纤光栅传感原理,研发了外浮顶储罐浮盘运行状态监测装置。该装置能够对浮盘运行状态实时监测,提前事故预警,经现场应用,效果良好,减少了人工爬罐巡检的频率,避免事故的发生。     

内浮顶储罐高效防火与快速灭火技术探讨

从罐内可燃气泄漏与点火源形成原因分析内浮顶储罐存在的燃爆风险,指出罐内燃爆事故主要源于储罐铝制浮盘密封不严、罐内附件存在多处泄漏点等形成的可燃气、静电、雷击及自燃等因素,分析了内浮顶储罐灭火的难点,提出从采用浸液式蜂巢浮盘、全尺寸浮盘密封方面进行罐内可燃气泄漏控制。针对内浮顶储罐的火灾特点,提出采用干粉与泡沫耦合的灭火方式,实现快速灭火,且可防止储罐复燃。     

内浮顶储罐安全环保一体化解决方案探讨

通过采用全焊接蜂巢式内浮盘控制可燃物,采用大型石油储罐主动安全防护系统控制助燃物,形成了内浮顶储罐安全环保一体化解决方案,与浮筒式浮盘、氮封系统等传统手段对比分析发现,该方案具有较好的先进性和实用性,实现了内浮顶储罐的本质安全。     

锈蚀度对浮顶罐VOCs排放量的影响研究

锈蚀程度是浮顶罐的VOCs排放量计算中1个非常重要的参数。使用不同的罐壁油垢因子(由锈蚀程度决定)进行实例计算发现,重锈时储罐的VOCs排放量通常为轻锈、中锈的2倍以上,特定情况下甚至达到98.6倍。在对比国内外相关锈蚀程度定义及判断方法的基础上,探讨了我国现行浮顶罐VOCs排放量计算方法的参数选取和认定方法问题,提出了我国浮顶罐呼吸排放量计算模式完善的方向。     

大型储罐变形评估技术研究及应用

用在线外检测法研究解决超期服役的立式圆柱形大型常压储罐的变形问题,包括储罐罐壁横向偏转和纵向倾斜。设计了一种罐壁坐标点测量方法,通过使用坐标转换的理论,解决了同一圈板上检测点在不同坐标系中的问题。建立了横向偏转和罐壁纵向倾斜的计算方法,用最小二乘法拟合出基准圆和其他圈板的圆心和半径,分析储罐横向偏转允许偏差和罐壁倾斜评估指标的应用范围。利用设计的测量方法,对某油库内一座内浮顶储罐进行了数据测量,将其代入建立的数学模型,对比规范要求的指标,得到了在役储罐的变形状况。     

浅析原油罐二次密封在线改造过程中的风险与对策

介绍了外浮顶储罐二次密封的机理,剖析了原油储罐二次密封在线改造过程中潜在的风险,并结合某企业改造案例提出了控制措施,对类似油罐二次密封在线改造具有一定的借鉴意义。     

大型浮顶储罐雷击事故分析及防雷技术研究

通过对典型大型浮顶储罐雷击事故分析,总结了这些事故的共性问题。结合浮顶储罐雷击形式及雷电火花放电研究,分析了大型浮顶储罐雷击火灾事故的机理。岚山输油站在等电位连接、一次密封形式结构等方面进行技术改造,经过验证这些措施有效减少了大型浮顶储罐火灾事故的发生。     

外浮顶储罐泡沫灭火设施的选型

分析了外浮顶储罐火灾危险性及火灾类型,对目前泡沫灭火设施在外浮顶储罐中的应用及存在的问题进行阐述,建议外浮顶储罐的泡沫灭火设施采用边缘泡沫消防系统.     

大型浮顶储罐浮盘密封圈雷击起火事故分析

通过对近年来连续发生的大型浮顶储罐浮盘密封圈雷击起火原因分析,找出了浮顶储罐浮盘密封存在的安全问题,探讨了浮盘密封形式与储罐雷击起火事故的关系,并提出对策措施.     

原油罐区雷电预警及防护技术

为避免浮顶储罐遭受雷击时,在二次密封油气空间中放电引起密封圈火灾,搭建了实验室模拟环境下的浮顶储罐等比例模型,开展了储罐雷击火花放电试验研究。从储罐本体防雷设计和罐区雷电安全管理等方面,分析了大型浮顶储罐雷击火灾事故的机理。针对储罐雷击薄弱环节,研发了新型橡胶刮板、导向柱密封绝缘装置、雷电流泄放装置等装备,为浮顶储罐提高抗雷击能力提供了解决方案,开发了罐区雷电监测预警系统,可实现提前30 min雷电预警。     

浮顶储罐雷电感应危害实验研究

建立了浮顶储罐雷云电场下的雷电感应危害实验模型,采用直流高压源模拟雷云,测量在不同电场环境下,浮顶储罐浮顶的雷云感应电荷量。通过研究发现,浮顶储罐浮顶感应电荷量随模拟雷云电场强度的增大而增大,当直流电压达到7 kV时,模拟浮顶上的感应电荷为1.88×10~(-2)μС,通过计算可知,当雷云在浮顶上方时,浮顶感应电荷量约为284~852 μC,浮顶瞬间电位为400~1 200 kV。该研究说明浮顶储罐在雷云电场的感应下会产生大量的感应电荷,瞬间电位可以达到数百千伏,储罐金属附件存在一些放电间隙,会引发储罐雷电火灾事故,可伸缩式接地装置及系统的等电位连接、绝缘措施可以实现消除雷电感应火花放电的危害。     

外浮顶原油储罐VOCs泄漏损耗及排放量核算

介绍了国内外浮顶原油储罐VOCs泄漏损耗形式。结合美国环保署(EPA)发布的AP-42中第7章储罐的VOCs相关排放公式,建立了外浮顶原油储罐VOCs排放量核算的方法,并对核算方法的应用进行了举例分析,有助于掌握现阶段原油外浮顶储罐的泄漏损耗量,为推进企业绿色低碳发展,控制原油储罐VOCs总量排放提供参考。     

拱顶罐内油品蒸发损耗的数值模拟和实验研究

集成油气收集回收系统的拱顶罐作为汽油等高挥发性油品的储存设施日益受到重视,但对拱顶罐气体空间传热传质机理尚不清楚,需做进一步研究。建立了拱顶罐的非稳态传热传质理论模型,自编Matlab程序并通过自行搭建实验平台验证其可行性,以江苏省常州地区某液位为2 875 mm的1 000 m~3拱顶汽油罐为研究对象,对该拱顶罐在春分日6∶00～18∶00时间段储罐内油品的蒸发损耗过程进行了数值模拟,分析了储罐内温度、传热系数、液相蒸发量的变化规律,并估算了储罐的小呼吸损耗量。结果表明:储罐内气相、罐顶、气体空间罐壁和液体空间罐壁温度的变化趋势与大气环境温度的变化趋势一致,最大值均出现于14∶00,罐内气相温度居于储罐边界(罐顶和气体空间罐壁)温度与大气环境温度之间;储罐内液相与罐壁间的自然对流换热系数较大且变化幅度也很大,变化范围为31.05～73.05 W/(m~2·K);储罐内气相与罐壁和罐顶间的自然对流换热系数较小且变化幅度也很小,变化范围分别为1.64～2.10 W/(m~2·K)和1.40～1.61 W/(m~2·K);液体空间罐壁的总传热系数最大,气体空间罐壁次之,罐顶最小,三者的变化范围依次为8.57～10.18 W/(m~2·K)、1.45～1.80 W/(m~2·K)、1.16～1.31 W/(m~2·K);在储罐内油气浓度为0的初始条件下,自6∶00至18∶00,罐内液相蒸发量为421.13 kg,气体体积膨胀量为214.06 m~3。研究结果对于拱顶罐油品蒸发损耗的评估及其油气收集回收系统的设计、管理具有重要参考价值。     

大型浮顶储罐雷击火灾危险性及防控对策研究

通过对大型浮顶储罐雷击火灾形成要素分析,从爆炸性混合物、雷击火花形成因素及罐区自然条件等方面剖析了我国罐区防雷现状及存在的主要问题,并对比了国内外防雷规范技术指标要求。在此基础上研究了大型浮顶储罐区综合防雷对策措施,建议加强浮顶密封和电流泄放等方面的规范限制,鼓励推动防雷新技术的应用,提高罐区防雷管理能力,有助于优化大型浮顶储罐防雷安全设计及防控技术措施。