油料仓库拱顶储油罐进出油气相空间压力模拟计算方法

[摘要]各类大中型油库中有为数众多的露天立式拱顶油罐。该类油罐建造简单、成本低，维护方便，但在进出油时容易引起油罐的涨罐和吸瘪事故。给出拱顶储油罐进出油简化计算方法，模拟计算呼吸阀正常工作条件下油罐气相空间压力变化情况，为油罐安全运行和油库科学管理提供参考。

[关键词]油库；拱顶储油罐；气相空间压力；模拟计算

1引言

金属油罐分为浮顶罐和拱顶罐，其中拱顶金属油罐由于结构简单、造价低、维护方便，是各类油库主要储存设备，在大宗散装液体物資流通中起到储存、中转作用。拱顶油罐进出油时靠呼吸阀控制罐顶空区（此部分为气相空间）压力，进出油流量超限或呼吸阀选择不当，将发生油罐胀罐或吸瘪事故。因此在油罐设计时，要确定呼吸阀规格和数量；收发油作业时，要严格控制进出油流量。油罐进出油流量一定时，油罐上部气相空间压力取决于呼吸阀、阻火器参数、油罐几何参数、初始装油高度等因素，是进出油作业时间的函数。本文利用热力学方法，模拟计算拱顶油罐大呼吸过程气相压力变化，为大中型储油罐呼吸阀选用及运行维护提供参考。

2油罐工作条件

立式拱顶油罐如图1所示。油罐气相空间压力、体积和温度分别为Pg，Vg，Tg。罐顶部为呼吸阀，呼吸阀的参数有通径d（m），开启压力为Psl（正压）、Ps2（负压）（Pa），泄漏量v1等，模拟时取SY/T0511.1-2010标准规定值。呼吸时气体出罐流量为Qto、吸气时人罐气体流量为Qti，单位为m3/s。油罐储油高度为Ho、油罐立壁高度为H，单位为m。油罐处于进出油状态，称为油罐大呼吸状态。此时设定油罐进油流量为Vin，出罐流量为Vout，单位为m3/s。油罐初始气相空间为V8，单位为m3。