关于大型浮顶油罐技术的发展研究

宁秀娟 

中国石油辽河石化分公司 辽宁 盘锦 124010

摘要：文中对于国内外大型浮顶油罐的发展进行了简要论述，并针对设计规范以及使用材料、油罐结构和储罐设计施工等方面进行介绍，旨在为油罐选择与设计提供参考。

关键词：大型浮顶油罐 发展状况 研究  

1 国内外大型浮顶油罐建设概述

从上世纪50年代末其，油储罐的规模开始向大型化方向发展并成为了一种必然趋势，并成为了衡量一个国家储罐建设与设计水平高的重要标志。国外的一些发达国家在大型浮顶油罐建造与设计的研究时间长而且技术全面，并且在储罐设计与制造上投入了大量的人力与物力进行研究，因此具有丰富的经验。我国的大型浮顶油罐技术起步较迟，而且我国的大型浮顶油罐技术主要来自对日本技术的引入与优化。国内大型浮顶油罐的建造技术主是在上世纪70年代末期开始，由中国石油天然气管道局和日本新日铁、钢管等等公司进行深入合作之后，结合相关技术考察、工程设计以及施工培训等方式在山东秦皇岛于1988年构建国内首个10×104m3的浮顶油罐。在随后的十多年中我国的大型浮顶油罐建造技术得到了飞速发展，至2018年8月止，我国已经建成了1200多座10 ×104m3的以及更大规模的浮顶油罐。当前国内最大的浮顶油罐为15×104m3的浮顶油罐，共25台。而我国最早建成的10×104m3的浮顶油罐使用至今仍然可以安全使用。值得高兴的是，经过这四十年的大型浮顶油罐设计与建设，国内已经设计出了20×104m3的浮顶油罐，而且也具备了生产该类型油罐的技术。2 大型储罐的经济分析2.1 储罐大型化的特点

（1）大型俯罐能够节省大量的材料以及基础施工材料；（2）节约罐区、管网以及相关配件的成本投入；（3）有利于现场管理工作的落实与推行；（4）整体的布置空间与所占地的面积减少，若是单罐容易达到一定量的时候会导致总图工程量增加。（5）当储罐容量扩大之后，危险性也有所提高，安全维成本增加。2.2 大型储罐组占地面积和储罐工程量比较

就以国内某地构建一个60×104m3的浮顶油罐容量为例，6座10×104m3的浮顶油罐与4座15×104m3的浮顶油罐的占地面积比较如表1所示。表1 60×104m3的浮顶油罐组占地面积

油罐容量/m3

名称

6座10×104m3的浮4座15×104m3的浮顶顶油罐油罐罐组占地面积/m

2

7200053000罐组占地百分比，%

100

73.6

按照上述内容可以看出，储罐单罐容易在20 ×104m3在技术上是完全可以实现的，而且在济经效益的角度来看也是较为合适的。伴随着单罐容容的扩大，储罐容易所需的钢量也会随之降低，单位容积罐体部分的造价也会减少。 236

3 大型浮顶油罐的技术结构组成3.1 罐壁结构

储罐大型化的的技术难点就是在于罐壁钢板允许使用的最大厚度。现阶段国内所使用的罐壁钢板最大使用厚度为50mm。那么其屈服强度为500Mpa的材料所构建的储油罐的容量上限为20×104m3建造性价比是最高的。若是想要建造更大规模的油罐那么所需要的材料级别更高。比如说强度为500Mpa以上的材料，虽然这种材料的稳定性更好，但是国内外储罐建设中并没有大量使用，原因包括了以下几个部分：（1）由于技术上的不成熟，以及材料的可焊接性不高；（2）这种高强度的材料屈强比过大，导致整体的安全性受到影响，无法发挥出材料原有的功能；（3）焊接头的性能和焊接材料的配套问题。（4）罐壁和罐底的连接位置（焊接处）发生变形而产生不协调，导致储罐的安全性受到影响。3.2 浮顶结构

浮顶结构包括了单盘式浮顶以及双盘式浮顶。单盘式浮顶的优点就是使用的钢材量比双盘式要少30%左右，选择单盘式能够节省大量的建设成本。比如说构建一个10×104m3的储罐，和双盘式储罐相比节省钢材量120~220t。而双盘式在浮力与排水、以及使用年限方面具有明显的优势。双盘浮顶和单盘浮顶相比，双盘浮顶结构复杂而且刚性高，但是稳定性能有待提高。因此在设计双盘式浮顶时要将不平衡载荷时出现的倾斜或者位移问题纳入考虑范围。3.3 油罐的密封形式

现阶段国内所使用的浮顶油罐所运用的是一次密封装置，而这种装置有三个形式：即泡沫软密封、机械密封、充液密封。因为充液密封的安全性与稳定性差，而且价格偏高，现阶段已不再使用。机械密封的特点就是使用寿命长，但是它的结构复杂因此对于安装的精度要求更加严格，价格也相对较高；泡沫密封的价格比较有优势，而且结构简但而且操作快捷，但是泡沫密封的方式所使用的寿命较短。4 结束语 

综上所述，经过长时间的研究与发展，我国的大型浮顶油罐技术也获得了长足的进步，而且我国已经具备了生产大型储罐的设计与建造技术。我们有理由相信，在不远的将来，我国的油罐技术一定会得到更发的发展并已经跻身于世界一流行列，实现民族工业的振兴与发展。参考文献 

[1]王春影.大型浮顶油罐结构设计分析[J].工程技术：引文版，2016（12）：124-137.

[2]张启波，袁凤丽，付钰.大型浮顶油罐的危险性分析及安全对策[J].中全生产科学技术，2015（3）：155-168.