外浮顶储罐中央排水管类型及优缺点分析

外浮顶储罐中央排水管类型及优缺点分析

李钟燮

大庆炼化公司储运部 黑龙江大庆 163411

摘要 外浮顶储罐中央排水管虽然只是一个简单的排出浮盘上部积水的设施，但一旦出现故障，就会造成浮盘上油甚至沉盘、排水带油污染环境等问题，严重影响安全生产。所以，应选用合适、稳定、可靠性强、使用寿命长的中央排水管，以确保储罐安全、稳定、长周期运行。

关键词 外浮顶储罐 浮船 中央排水管 泄漏

目前储存原油以及重质油介质储罐大多以外浮顶储罐为主，外浮顶储罐的浮船在介质浮力作用下，可以随油位的变化而进行上升或下降。因浮盘直接暴露与外部环境中，雨水、雪水会在浮船上部积聚，为防止顶盖下沉而损坏油罐,遇雨雪时浮盘上会有大量雨雪积聚，如不及时排泄出去就会发生沉盘事故，因此外浮顶储罐内必须安装中央排水管。

外浮顶罐中央排水管其一端与浮船集水槽内的单向阀连接，另一端穿过罐壁下部将浮船上部集水引出罐外，罐内安装中央排水管将两端连接。中央排水管用得最早最多的是旋转接头连接钢管式，其后有过全胶管式，近几年出现了金属软管式、钢管和金属软管组成的混合式、尼龙复合式等。

一、中央排水管的性能要求

因中央排水管在罐内随浮船上升、下降运行，如果一旦出现泄漏，会造成介质带水，浮盘上油等问题。且因故障修复或更换中央排水管，需进行清罐，施工费用高且周期长影响生产，所以中央排水管一定要运行稳定、可靠，应满足以下几点要求：

1、排水管具有一定的柔性,可以在油罐内自由弯曲；

2、排水管具有一定的刚性,确保在油罐内不会因为外力或其它原因而出现憋管；

3、排水管应耐腐蚀,特别是耐油性要好；

4、排水管在油罐内运动轨迹固定；

5、排水管在使用寿命期内运行稳定,可靠。

二、中央排水管类型及优缺点

1、旋转接头式中央排水管

国内早期外浮顶储罐的中央排水管大部分都按照《炼油化工设计通知图》中的结构形式设计，采用了旋转接头式中央排水管，即由8个旋转接头将钢管相连的形式。这种结构刚性强、耐油耐腐蚀、有充分的自由度。但从实际使用情况看，存在以下三大方面的缺陷：

1. 旋转接头多；

2. 某一处旋转接头卡涩不能正常旋转，将导致排水管薄弱焊道撕裂；

旋转接头式中央排水管结构图

故障实例分析：2009年，某10000m³外浮顶储罐的中央排水管出现了泄漏故障，此储罐的中央排水管为旋转接头钢管式。损坏原因分析为旋转接头④（如图）失效，造成焊接部位受力开焊，导致中央排水管出现泄漏。

二、波纹金属软管式中央排水管

优点：波纹金属软管具备了良好的柔软性、抗疲劳性、耐高压、耐高低温、耐蚀性强、密封性强等诸多特性。

缺点：自重大，且应力性变形后不能自动恢复，存在记忆性运动点，易造成此点疲劳损坏。

故障实例分析：从某10000m³外浮顶储罐波纹金属软管式中央排水管泄漏情况看， 在长期频繁的运行中，弯折部位固定在记忆性运动点，造成此部位老化破裂，导致泄漏。

三、全柔性中央排水管

国外在早期就已开始使用全柔性中央排水管，国内也已开始使用全柔性中央排水管。全肉性中央排水管一般采用在螺旋状铰接的不锈钢管，外层覆盖上热塑性PA11保护层的方法制成。或以橡胶软管作为主体，以不锈钢或聚酯纤维材料作为耐磨保护外套制成。

柔性软管是一个整体，各层共同动作，在弯曲及扭转时共同承担作用力，软管展开时昕产生的扭转力能够均匀分配到软管的各个部分，并具备以下有点：

1、抗扭性能超强、耐疲劳断裂性能好、耐腐蚀，弹性很好，最大可能的避免了脆性损坏。

2、空间稳定性可靠。弹簧弯曲时具有膨胀成圆的特点，可形成稳定的空间形状，使软管具有非常稳定的空间结构。在油罐外浮顶运动时，空间轨迹稳定。同时，由于软管在罐内呈360度，弯曲角度小，并且容易安装。

四、几种中央排水管寿命及其它特点对比

五、结语

外浮顶储罐中央排水管虽然只是一个简单的排出浮盘上部积水的设施，但一旦出现故障，就会造成浮盘上油甚至沉盘、排水带油污染环境等问题，严重影响安全生产。

所以，我们应选用合适、稳定、可靠性强、使用寿命长的中央排水管，以确保储罐安全、稳定、长周期运行。从实际使用情况对比各种类型的外浮顶储罐中央排水管，全柔性中央排水管设计合理、运行稳定可靠，使用寿命较长。

参考文献：

1. SH3046 石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范

2. SHS01012 常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程