浮盘密封圈的原油挥发及结构优化的研究

根据我国大型浮顶储罐的特点,分析浮盘密封圈内油气的形成和集聚过程,总结浮盘密封圈在运行中出现的问题;指出密封圈内的油气挥发是气液相动态平衡的过程,当前浮盘密封圈的主要缺陷是密封圈内油气空间较大和在运行中无法保证有效密封;消除密封圈内原油的气液相界面是抑制密封圈内原油挥发的根本,减少风、气温变化等外界因素对密封圈内原油挥发的影响是降低密封圈内油气浓度的关键;消除密封圈内部的油气空间、消除密封圈内可能存在的放电点、增强密封结构的稳定性是密封圈结构优化的主要途径。     

外浮顶油罐雷击路径打火与防护技术研究

近年来,大型外浮顶油罐屡遭雷击,发生油罐着火事故。从发生着火油罐看,这些油罐均按标准规范采取了油罐接地、浮盘安装接地连线、二次密封板安装了导电片等防雷措施,但仍出现了雷击油罐着火事故。从2009年开始建立大型外浮顶油罐雷电实验装置,并开展了实验研究。根据研究成果,论述了两个方面内容,一是阐述了大型外浮顶油罐遭雷击时的电流路线,电流在运动路径中产生的放电打火现象;二是阐述外浮顶油罐分路与分流技术,消除外浮顶油罐浮盘一二次密封闪络打火现象,避免一二次密封空腔闪爆着火。     

大型浮顶储罐雷击火灾事故机理分析

近年来,大型浮顶储罐多次发生雷击火灾事故,严重影响了石化企业的安全运行.通过对大型浮顶储罐密封结构进行剖析,分析储罐油气泄漏规律及密封设施运行中存在的问题,提出储罐运行中可燃气分布规律.结合储罐雷击形式及火花放电危害的研究,提出了大型浮顶储罐雷击火灾事故机理,认为导静电片、机械密封是雷击火灾的主要点火源,密封设施的失效是造成可燃气积聚的主要原因,并提出防护建议,为大型浮顶储罐防雷击安全运行提供了一定的指导意义.     

浮顶油罐密封圈油气分布数值模拟

浮顶油罐一二次密封空间内的油气在雷击作用下可导致起火事故。为研究浮顶油罐一二次密封空间内的油气浓度影响因素,利用CFD方法进行了数值模拟,并建立了浮顶油罐实验模型,检测一二次密封空间内不同位置处的油气体积分数,两者表征的油气浓度情况较吻合;借助该模拟方法进一步分析温度、风速和二次密封泄漏面积对浮顶油罐一二次密封空间内的油气浓度的影响,研究结果表明:①二次密封泄漏面积增加,密封空间内的油气浓度降低。②温度上升,一二次密封空间的油气浓度升高;当风速较高时,温度对油气浓度变化趋势的影响也更大。③风速增加时,空间内的油气分布差异变大,油气浓度最大值变大。     

大型原油储罐设计中主要安全问题及对策

大型原油储罐储量很大,潜在危险性高,一旦发生事故,损失将十分惨重。为此,在分析了大型原油储罐工程危险性的基础上,重点论述了大型原油储罐设计中的主要安全问题及其对策,包括储罐地基和基础、浮顶储罐密封装置、信号报警联锁系统、排水设计、防腐蚀措施等,特别针对大型原油储罐的特点,详细讨论了浮盘沉底事故原因并介绍了预防浮盘沉底的设计要求,为工程设计提供了有价值的参考依据。     

立式金属罐的防雷措施

一、引言大型储油罐现在都是指立式金属罐,它是大型油库及大型冶炼厂的主要储运设备.立式金属罐主要分为拱顶罐、浮顶罐,浮顶罐又分为内浮顶罐和外浮顶罐.国内一般都在用10万立的外浮顶罐进行原油的储备,储油罐单罐直径80米,罐壁高度23.5米,罐壁连接防雷防静电接地10米处,一次密封为机械密封,二次密封为镀锌钢板加内隔膜密封.     

水下卧式采油树安装过程定量风险评估

针对水下卧式采油树安装过程风险大及其风险评估缺乏分析数据难以进行定量计算的问题,在事故树定性分析的基础上,建立了AHP-TOPSIS综合评判指标体系,对水下卧式采油树的安装过程进行风险评估。根据定性分析结果得出定位、锁紧、密封、下放工具与组件连接失效4个关键事件及其影响因素。通过AHP法确定影响因素的权重,结合TOPSIS原理构建AHP-TOPSIS综合模型,计算各个组件下放失效的综合优势度。采用AHP-TOPSIS方法实现了多风险因素的定量风险评估。对水下卧式采油树安装过程风险进行评估,结果表明,树体、油管挂、阻塞器和内帽的风险值相近,油管挂风险值最高,外帽的风险值最小。     

一种新型煤层气旋转控制头旋转总成的温升影响因素分析

可靠有效的冷却润滑系统是旋转控制头安全、高效工作的保证。结合现有成熟技术,设计出一种集冷却润滑系统与旋转总成为一体的新型旋转控制头。为确保其旋转总成冷却润滑的要求,建立1/2实体三维数值模型,分析了密封井压、钻杆转速、井口偏心距对其温升的影响。结果表明:三影响因素均是旋转总成温升的主要因素,随三者的增大旋转总成的热平衡最高温升呈非线性增大,但在其运转所允许的温升范围内;三影响因素对旋转总成的动密封系统温升的影响最为明显,说明动密封系统是旋转总成的主要热源点;井口偏心距的增大较另外两种影响因素的增大,对旋转总成的热平衡最高温升值影响更大,进一步证实了旋转控制头安装过程中减少井口偏心距的重要性。     

浮顶油罐密封圈防爆机理研究

浮顶油罐一二次密封区间内的油气进入大气后不仅浪费资源,而且污染环境,倘若油罐遭遇雷击,可能会引起爆燃。通过数学建模对油气在密封空间内的分布进行了分析,得出简易公式;同时在实验室建立了浮顶罐模型,对密封空间内的油气进行检测,两者结果类似。在理论的基础上,提出一种新型的浮顶油罐密封圈防爆方式,与传统方式相比,既安全环保,又可带来一定的经济效益。     

石油化工储罐消防水系统失效特性研究

通过梳理国内外93个石油化工储罐火灾案例,分析和归纳了罐区消防水系统失效类型和失效原因,得出如下结论:固定顶储罐的消防水系统失效概率最高,其次是外浮顶储罐和内浮顶储罐;给水系统失效的案例中,水源不足占比最高,泵房失效所占比例次之,再次是冷却水系统、消火栓和供水管网失效。分析失效类型和原因能够准确定位系统的薄弱点,使消防系统日常维护和重点监督有的放矢,保证石化储罐本质安全。     

基于正交法X形密封圈力学性能研究

为研究X形（星形）密封圈在静、动密封工作时的力学性能,通过拟合实验数据得到橡胶Mooney-Rivilin模型参数,利用ABAQUS软件建立X形密封圈仿真模型,采用正交试验方法研究了预压缩量、介质压力、硬度、温度对密封圈静密封的影响,以及速度、摩擦系数对其动密封力学性能的影响。结果表明:密封圈在有介质压力时的应力分布更不均匀;在静密封过程中,影响密封圈最大Von Mises应力的因素主次顺序为:介质压力>预压缩量>温度>硬度,影响主密封面上最大接触应力的因素主次顺序为:介质压力>硬度>预压缩量>温度;在动密封过程中,内行程速度、摩擦系数对密封圈应力的影响更加显著。     

压缩空气泡沫灭火系统扑救浮顶储罐密封圈火灾的应用研究

分析了密封圈火灾过程及特点,建立了压缩空气泡沫灭火试验装置,参照10×10~4m~3浮顶储罐建立了20 m长的密封圈试验装置,以汽油为介质开展了多次泡沫灭火试验。试验结果表明:该压缩空气泡沫灭火试验装置可在30 s内完成灭火,泡沫混合液供给强度约14~19 L/(min·m~2),具有在大型浮顶储罐上应用的可能性。针对单台10×10~4m~3浮顶储罐浮盘密封圈灭火提出了工程应用方案,该储罐共需泡沫液量1200 L,分为4套压缩空气泡沫灭火装置均匀分布在浮盘边缘,浮盘密封圈火灾报警系统与该泡沫灭火装置联锁启动自动灭火,各套灭火装置的持续喷射时间约1 min。     

浮头式换热器故障树的建立

通过现场调研,运用故障树对浮头式换热器常见故障进行分析,得出浮头式换热器系统的主要故障为腐蚀导致的泄漏.从而,从设计、焊接制造、安装、操作维护等几个环节提出改进措施,为浮头式换热器的可靠性分析提供指导.     

浮头式换热器故障树的建立

通过现场调研，运用故障树对浮头式换热器常见故障进行分析，得出浮头式换热器系统的主要故障为腐蚀导致的泄漏。从而，从设计、焊接制造、安装、操作维护等几个环节提出改进措施，为浮头式换热器的可靠性分析提供指导。     

浮顶储罐弹簧式机械密封装置雷击危险性分析

针对大型浮顶储罐经常采用的弹性机械密封装置进行雷击危险性的理论分析和实验验证,明确此类弹性机械密封在雷击发生时存在的安全隐患,提出了建议措施,为大型浮顶储罐防雷击安全运行提供指导意义。     

复合式灭火装置在浮顶储罐密封圈的应用研究

结合浮顶储罐密封圈的结构特点,分析了浮盘密封圈火灾的主要特征与扑救难点,总结了当前处置浮顶储罐密封圈火灾的固定式消防系统、移动式消防炮及独立灭火单元的缺点,主要包括灭火速度慢、上罐灭火风险高、灭火剂损失量大、复燃等。针对密封圈火灾快速扑救的目标,提出了适用于浮盘密封圈的复合式灭火系统,利用超细干粉的快速淹没性能、正压高能泡沫的高动能以及抗复燃性,实现密封圈初期火灾的快速扑救。在全尺度浮盘密封圈模拟装置上开展了多次实体火灭火实验,实验结果表明:该灭火装置的灭火时间在30 s以内,具有灭火快、抗复燃的功能。这种独立的复合式灭火装置与储罐现有的火灾报警系统联用,在大型原油罐区可实现密封圈初期火灾的快速扑救,具有良好的工程应用前景。     

水下连接器试压帽结构动态仿真及密封性分析

为解决水下连接器现有力学模型过于简化，预紧力加载不够合理，密封性能分析结果不够准确的问题，基于ABAQUS有限元模拟提出了新的动态接触分析方法，针对水下连接器试压帽双头螺柱结构，探究了安装和试压工况中该结构形式的密封特性及其与等效拧紧力矩的非线性关联。研究结果表明:在塑性失效设计准则范围内，2种工况下密封环的Mises值最大为399.4 MPa；安装工况下，随预紧力的增加，密封环上、下锥面最大接触应力先增大后略微减小；1 145 Nm螺栓拧紧力矩可完成安装工况，并能在试压工况中保证各部件不被弹开；试压工况下，随试验内压的增加，密封环上锥面最大应力缓慢增加，下锥面最大接触应力几乎不变，最终2值近似相等约为850 MPa，密封宽度合理。     

某炼油厂油品车间125~#罐着火事故的分析

1996年11月9日19:20,某炼油厂油品车间的125~#罐（重整原料罐）内浮顶罐浮盘上部着火。当班操作员发现,立即报告消防队,半小时后将火扑灭。随后,对罐进行了全面检查。罐内浮盘的橡胶密封圈烧坏,罐壁外上部有4处防腐涂层不同面积被烧坏。此罐在1995年11月检查时,发现罐内顶部及壁部腐蚀严重,大约有1.5m~3锈渣掉在浮盘上,将浮盘压沉。当时,采用了环氧树脂类油罐涂料,对此罐内部进行了防腐。事故调查分析如下。1 罐的结构与使用情况 罐的结构见图1。 罐用A_8F材质制造,内浮顶罐,直径18m,高16.63m,安全高度14.4m,容积4000m~3。储存常顶直馏汽油（重整原料）。油品性质:相对密度0.7104,初馏点52℃,干点171℃,油温31℃,含水量2％,爆炸极限1.4％～7.6％。浮盘上油气混合物的氧含量20％,烃含量≥25％。 该罐在1996年11月11:00时开始向重整装置付油,泵抽出量为40t/h,初始油位高度为13.8m,着火时油位高度为12.4m,浮盘下降速度为0.15m/h。该罐在付油时已静置24h。2 着火当天天气状况 11月9日前已有50多天未下雨,为冬季干旱气候。11:00付油时,天气晴朗,空气湿度约50％,15:00开始下雨。当天风向为     

基于EWM-AHP-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估

为提升站场法兰连接系统安全评估的准确性,提出一种基于熵权法(EWM)-层次分析法(AHP)-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估方法。首先采用EWM和AHP组合权重降低单一AHP法计算权重的主观性,并采用云模型解决站场法兰连接系统密封失效风险因素的模糊性、随机性以及难以量化的问题;其次以我国华北地区某输气站场为例,验证该方法的科学性和有效性,并依据站场法兰历史失效数据建立法兰系统密封失效风险评估指标体系,采用EWM-AHP法确定各指标的组合权重;然后根据等级量化标准建立标准云,使用Matlab软件计算各风险指标的云数字特征值,并绘制云图;最后基于EW-型指数贴近度计算确定各风险指标的风险等级。结果表明：所评估法兰系统密封失效的综合风险等级为较高风险,评估结果与实际情况基本吻合。EWM-AHP-云模型能较好地实现法兰系统密封失效风险评估,该方法具有一定的科学性和有效性。     

浮顶油罐密封圈惰化效果数值模拟

浮顶油罐一二次密封空间内的油气在遭遇到雷击时极有可能发生爆燃,通过往密封空间内冲入氮气,降低油气体积分数从而达到防火防爆的目的。为进一步研究油气惰化效果,利用CFD方法,建立了气体流动的几何模型,得出了不同条件下持续冲入氮气时空间内油气体积分数的变化。