一种原油储罐用防喷油气液分离设施的制作方法

1.本实用新型涉及一种气液分离设施，具体是一种原油储罐用防喷油气液分离设施。

背景技术：

2.原油储罐的原油外浮顶罐内装有原油，原油表面覆盖有浮盘，浮盘上设有管口，管口处安装有呼吸阀，形成呼吸通道。浮盘在短时间内吸收大量太阳辐射热后可能出现呼吸阀溢油现象，其原因是在吸收太阳辐射热后，浮盘和原油之间的空间积聚成大气泡状的油气，但原油粘度大、流动性差，油气会夹带少量原油通过呼吸阀喷出。溢油现象增大了安全风险，且溢油后，残留的原油结蜡堵塞呼吸通道，需要对呼吸阀进行清理或更换，大大增加运营维护成本，而外喷的原油会浪费资源和造成环境污染，后续也会增加浮盘的清理费用。
3.为解决原油外浮顶罐呼吸阀喷油问题，cn 210619118 u公开一种原油储罐防喷油自动通气阀，包括通气阀，还包括多组隔油装置，隔油装置包括套管，以及与套管连接的三块间隔布置的隔油板，隔油装置直径与通气阀内径相同，多组隔油装置从上至下通过套管均匀套设在通气阀的阀杆上，并固定在阀体内，每组隔油装置的隔油板交错放置。这种通气阀的缺点是：1、这种通气阀需要与呼吸阀结合进行非标设备设计制造，成本高，对已建原油储罐来说，替换下来的呼吸阀成为了沉没成本；2、这种通气阀采用与呼吸阀相同直径的腔体进行液滴沉降，阀体尺寸没有作说明和计算，并且简单地把隔油板当作气液分离的唯一措施，这种腔体的油气喷出速度可能依旧大于液滴沉降速度，油气仍会夹带原油液滴从腔体通道中喷出，达不到气液分离的效果；3、通气阀内隔油板依附于通气阀阀杆进行安装，由于原油含盐，容易积聚在阀杆及密封等处并产生腐蚀作用，增加呼吸阀故障概率和安全风险；4、呼吸阀容易产生原油以呼吸阀阀杆套管为中心结蜡堵塞储罐呼吸通道的问题，造成同一个储罐多台呼吸阀呼气及吸气通气量有很大区别，浮盘失衡产生沉盘事故等风险，并且该通气阀内部结构复杂，操作维护人员涂防结蜡涂层不方便。

技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种原油储罐用防喷油气液分离设施，无需对已有设备进行改造，可以有效控制成本，在减少原油浪费的同时，可解决呼吸阀喷油和堵塞问题。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种原油储罐用防喷油气液分离设施，包括上下开口的容器，所述的容器的上端开口为气相出口，所述的容器的下端开口为油气混合物入口，所述的容器的上端用于连接呼吸阀，所述的容器的下端用于连接浮盘的管口，所述的呼吸阀的接口口径与所述的上端开口的口径相同，所述的上端开口与所述的下端开口的口径相同并小于所述的容器的中部的内径，所述的容器内固定有若干挡板，每块所述的挡板的一端固定在所述的容器上，每块所述的挡板的另一端自上而下倾斜并悬空设置。
6.本实用新型防喷油气液分离设施作为一款小型气液分离设施，安装后，其下端连接浮盘的管口、上端连接呼吸阀。该防喷油气液分离设施与原有浮盘和呼吸阀的选型设计制造无关，无需对已有设备进行改造，可以有效控制成本。该防喷油气液分离设施采用独立腔体设计，可实现原油与油气的气液分离，使呼吸阀尽量不接触到原油，从而避免原油积聚腐蚀阀体和内件，在减少原油浪费的同时，解决呼吸阀喷油和堵塞问题。
7.本实用新型控制容器的上端开口、下端开口与呼吸阀的接口口径相同并小于容器的中部的内径，以使液滴向下沉降的速度大于油气向上喷出的速度，从而使原油的油滴回流，达到气液分离效果。挡板可避免原油因剧烈喷出而来不及沉降的问题，且挡板倾斜设置，方便液滴回流，可防止喷出的原油液滴积聚腐蚀或结蜡，保证气液分离效果。
8.此外，本实用新型防喷油气液分离设施方便维护人员进行防结蜡涂层的涂覆作业，为定期维护提供了便利。
9.作为优选，所述的挡板的数量为两块，两块所述的挡板呈对向布置，既实现了防止原油直喷的功能，又避免了形成容易腐蚀或者结蜡的死区，同时，该结构设计方便维护人员进行涂防结蜡涂层作业，为定期维护提供了便利。
10.进一步地，每块所述的挡板与水平方向的夹角为10
°
～30
°
。挡板的数量为两块时，10
°
～30
°
的倾斜角度可兼顾防止油气混合物喷出和使液滴加速回流的效果。
11.作为优选，所述的挡板的数量为大于两块的多块，多块所述的挡板沿所述的容器的中心线自下而上呈螺旋交错布置。
12.进一步地，每块所述的挡板与水平方向的夹角为30
°
～45
°
。当挡板的数量大于两块时，可适当增大挡板的倾斜角度，保证气液分离效果。
13.作为优选，每块所述的挡板的表面涂覆有防结蜡涂层。
14.进一步地，所述的容器包括上下依次连接的上段、中段和下段，所述的上段、中段和下段的内壁壁面分别圆滑过渡连接，以利于原油回流到浮盘以下，避免原油在气液分离设施内部角落结蜡或者积聚腐蚀。
15.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型原油储罐用防喷油气液分离设施具备立式重力分离器的功能，可以沉降原油液滴。该防喷油气液分离设施与原有浮盘和呼吸阀的选型设计制造无关，无需对已有设备进行改造，可以有效控制成本。该防喷油气液分离设施采用独立腔体设计，可实现原油与油气的气液分离，使呼吸阀尽量不接触到原油，从而避免原油积聚腐蚀阀体和内件，在减少原油浪费的同时，解决呼吸阀喷油和堵塞问题。
附图说明
16.图1为实施例中原油储罐用防喷油气液分离设施的结构示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
18.实施例的原油储罐用防喷油气液分离设施，如图1所示，包括上下开口的容器1，容器1的上端开口11为气相出口，容器1的下端开口12为油气混合物入口，容器1的上端用于法兰连接呼吸阀(图中未示出)，容器1的下端用于法兰连接浮盘(图中未示出)的管口，呼吸阀
的接口口径与上端开口11的口径相同，上端开口11与下端开口12的口径相同并小于容器1的中部的内径，容器1内固定有两块挡板2，两块挡板2呈对向布置，每块挡板2的一端固定在容器1上，每块挡板2的另一端自上而下倾斜并悬空设置，每块挡板2与水平方向的夹角为15
°
，每块挡板2的表面涂覆有防结蜡涂层(图中未示出)。
19.本实施例中，容器1包括上下依次连接的上段13、中段14和下段15，上段13、中段14和下段15的内壁壁面分别圆滑过渡连接。
20.在实际应用中，容器1除了图示形状外，也可以采用其他形状如长方体容器、椭圆体容器、圆体容器等。
21.上述防喷油气液分离设施与原有浮盘和呼吸阀的选型设计制造无关，无需对已有设备进行改造，可以有效控制成本，可实现原油与油气的气液分离，使呼吸阀尽量不接触到原油，从而避免原油积聚腐蚀阀体和内件，在减少原油浪费的同时，解决呼吸阀喷油和堵塞问题。
22.以10万m3原油储罐为例，采用上述实施例的防喷油气液分离设施后，当环境温度上升速度在15℃/h时，浮盘下方的油气空间体积增量约为50m3/h，通过hg/t20570.8-19952.2.1.1/2.2.2.1推导得出气液分离设施直径公式为其中气体最大体积增量v
gmax
＝50m3/h，液相密度ρ
l
＝860kg/m3，气相密度ρg＝1.293kg/m3(由于实际工况中气相密度不是固定值，这里的密度按空气考虑，因为石油气相对密度大于1，带入气液分离设施直径公式，得出直径会比空气为介质的直径更大)得出d≥103mm、h＝1.3
×
d，其中h为气液分离设施的高度，得出h≥134mm；进一步计算，由于油气空间体积增量大致随环境温度上升速度线性增长，根据api-2000 4.3.3.1a，当环境温度上升速度在37.8℃/h时，浮盘下方的油气空间体积增量约为130m3/h，得出d≥163mm，h≥212mm。结合工程经验，10万m3外浮顶储罐浮盘上的呼吸阀直径为dn100，8台，另外由于原油和油气流动性都较差，油气可能集中在一台呼吸阀喷出，因此考虑一台油气分离设施均可以独立处理浮盘全部油气喷出量。综上得出，10万m3的原油外浮顶罐的浮盘上加装的气液分离设施的名义直径为dn200，名义高度为250mm，因此气液分离设施中段比出口和入口的口径略大，以达到气液分离效果。

技术特征：

1.一种原油储罐用防喷油气液分离设施，其特征在于，包括上下开口的容器，所述的容器的上端开口为气相出口，所述的容器的下端开口为油气混合物入口，所述的容器的上端用于连接呼吸阀，所述的容器的下端用于连接浮盘的管口，所述的呼吸阀的接口口径与所述的上端开口的口径相同，所述的上端开口与所述的下端开口的口径相同并小于所述的容器的中部的内径，所述的容器内固定有若干挡板，每块所述的挡板的一端固定在所述的容器上，每块所述的挡板的另一端自上而下倾斜并悬空设置。2.根据权利要求1所述的一种原油储罐用防喷油气液分离设施，其特征在于，所述的挡板的数量为两块，两块所述的挡板呈对向布置。3.根据权利要求2所述的一种原油储罐用防喷油气液分离设施，其特征在于，每块所述的挡板与水平方向的夹角为10
°
~30
°
。4.根据权利要求1所述的一种原油储罐用防喷油气液分离设施，其特征在于，所述的挡板的数量为大于两块的多块，多块所述的挡板沿所述的容器的中心线自下而上呈螺旋交错布置。5.根据权利要求4所述的一种原油储罐用防喷油气液分离设施，其特征在于，每块所述的挡板与水平方向的夹角为30
°
~45
°
。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种原油储罐用防喷油气液分离设施，其特征在于，每块所述的挡板的表面涂覆有防结蜡涂层。7.根据权利要求6所述的一种原油储罐用防喷油气液分离设施，其特征在于，所述的容器包括上下依次连接的上段、中段和下段，所述的上段、中段和下段的内壁壁面分别圆滑过渡连接。

技术总结

本实用新型公开的原油储罐用防喷油气液分离设施，包括上下开口的容器，其上端开口为气相出口、下端开口为油气混合物入口，容器的上端用于连接呼吸阀、下端用于连接浮盘的管口，呼吸阀的接口口径、上端开口与下端开口的口径相同并小于容器的中部的内径，容器内固定有若干挡板，每块挡板的一端固定在容器上、另一端自上而下倾斜并悬空设置。优点是：该设施具备立式重力分离器的功能，可以沉降原油液滴；与原有浮盘和呼吸阀的选型设计制造无关，无需对已有设备进行改造，可以有效控制成本；采用独立腔体设计，可实现原油与油气的气液分离，使呼吸阀尽量不接触到原油，避免原油积聚腐蚀阀体和内件，在减少原油浪费的同时，解决呼吸阀喷油和堵塞问题。呼吸阀喷油和堵塞问题。呼吸阀喷油和堵塞问题。