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輸油臂設(shè)計選型階段的探討

文檔作者：姜緒彪文檔來源：惠州市大亞灣華德石化有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月27日
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學(xué)
解決方案
 SOLUTON藝/工裝/極目/斷/測/維格/改造
輸油臂設(shè)計選型階段的探討
姜緒彪
惠州市大亞灣華德石化有限公司,廣東惠州516081)
摘要:為確保輸油臂安全高效平穩(wěn)運行,文中從設(shè)計型階段進行了探討,從輸油臂在碼頭上平面布置及數(shù)量、緊急
脫離系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)軸承及建議等四個方面對大型碼頭輸油臂在設(shè)計選型階段的技術(shù)管理工作進行了分析,指出應(yīng)從設(shè)計、
選型階段等方面對大型碼頭輸油臂進行全面的前期管理,并提出了積極的建議。
關(guān)鍵詞:輸油臂設(shè)計選型:探討
中圖分類號:U653.928.6
文獻標識碼:A文章編號:1002-233(2012)06-0150-02
1旋轉(zhuǎn)配重平衡型輸油臂結(jié)構(gòu)
JTJ211-99(海港總平面設(shè)計規(guī)范》5.7.10節(jié)中規(guī)定、輸油
中國正在致力于打造油氣資源四大通道,即中亞天工藝設(shè)施在碼頭上的布置,以300DWT(t)碼頭為例,
然氣管道、中俄原油管道、中緬油氣管道和海上油氣通輸油臂口徑DN400,裝貨港4-5臺,卸貨港可減少1臺。
道,作為海上油氣通道之碼頭接卸原油最重要的設(shè)備之
輸油臂設(shè)計流量的確定。按照JT/T398-1999港口輸油
一輸油臂承擔了這一中心任務(wù)。本文主要介紹旋轉(zhuǎn)臂》5.15節(jié)中規(guī)定,輸油臂內(nèi)液體流速不宜超過11m/s根據(jù)該
配重平衡型輸油臂,其主體結(jié)構(gòu)示意圖見圖1所示,主要規(guī)定,單臺DN400輸油臂,最大流量不超過5000mh
包括立柱、外臂、內(nèi)臂、配重、液壓控制系統(tǒng)、快速接頭、真
輸油臂抗風能力設(shè)計按照T398-1999(港口輸油
空斷流系統(tǒng)和緊急脫離系統(tǒng)(可選用)等部分組成本文臂》5.1.1節(jié)中規(guī)定,工作風速不大于20m/s,非工作風速
主要從設(shè)計選型階段對其中幾點進行探討。
不大于55m/s按照SY/T5298-2002《港口裝卸用輸油臂》
4.1.7中規(guī)定,輸油臂設(shè)計和制造應(yīng)保證在非操作狀態(tài)下
真空斯流器
能經(jīng)得起12級風力而不致破是
輸油臂的包絡(luò)線。其伸展高度是包絡(luò)線中最重要的
安全
一個方面,是衡量能否正確地接上各種不同型船的技術(shù)
內(nèi)驅(qū)動機
保證。
水平驅(qū)動機構(gòu)
結(jié)合生產(chǎn)實際的運行管理及以上所述,輸油臂在設(shè)
快速接頭
急脫裝置
計時,要綜合考慮以下因素:
可調(diào)
鋪機
(1)輸油臂的布置,輸油臂之間的間距以及和登船
梯、消防炮之間的間距不僅要滿足JTJ211-9(海港總平
面設(shè)計規(guī)范》中有關(guān)要求,還要綜合考慮該碼頭與岸邊距
離、碼頭前沿的水深、可充分依托的岸上有利資源,預(yù)留
圖1輸臂主體結(jié)構(gòu)示意圖
出充分空間供設(shè)備檢修使用。
2設(shè)計階段需優(yōu)化平面布置及數(shù)量
(2)單臺輸油臂最大流量及總體數(shù)量的確定,要充分
輸油臂的數(shù)量及在碼頭上平面布置的確定。按照考慮到生產(chǎn)使用中靠泊的船型,以15-Dw(t)
安放角B2、葉片出口寬度b2,可相應(yīng)減小葉輪外徑D2減2]沈陽水泵研究所,中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究所葉片泵設(shè)計手
小機械損失和水力損失,提高泵效率;結(jié)合廠內(nèi)產(chǎn)品實冊M]北京:機械工業(yè)出版社198
際,一般B2取20°-30,高比轉(zhuǎn)速取小值,低比轉(zhuǎn)速取大3]蒲志理航空低壓油泵[M]北京:國防工業(yè)出版社,1975
值,可取得較好的效果;(3)葉輪進口直徑D和葉片數(shù)【4]金樹德現(xiàn)
4]金樹德現(xiàn)代水泵設(shè)計方法[M]北京:兵器工業(yè)出版社,1993
需要綜合考慮離心泵抗汽蝕性能進行選擇,葉片數(shù)一般(5]袁壽其低比轉(zhuǎn)速離心泵理論與設(shè)計[M]北京:機業(yè)出
社,1997
取6-8片;(4)將密封環(huán)設(shè)計成鋸齒形或迷宮形,增加密
[6]離心泵設(shè)計基礎(chǔ)編寫組,離心泵設(shè)計基礎(chǔ)[M]北京:機械工業(yè)
封環(huán)間隙阻力,以減小容積損失,提高泵效率;(5)綜合產(chǎn)
品流量需求,設(shè)計合適的壓出室與葉輪匹配使用;(6)盡
出版社1974
(編輯明濤)
量提高液體流道表面的光潔度,保證流道暢通。
參考文獻
)作者簡介:馬雄飛(1977-),男,主要從事低壓航空油泵的設(shè)計開發(fā)工作。
1]關(guān)醒凡現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(M]北京:宇航出版社,195.收稿日期:2012-02-2
150機械工程師2012年第6期
解決方案
工藝/工裝/模目/斷/測/維/改適9 OLUTION
碼頭為例布置3-4臺輸油臂,國產(chǎn)設(shè)備可選用2用2備置供脫離裝置試驗用的盲法蘭,以便定期進行脫離試驗。
方式、進口設(shè)備可選用2用1備方式。要正確理解平均流已經(jīng)裝設(shè)緊急脫離裝置的使用單位,應(yīng)制定完善的
量和最大流量的關(guān)系,接卸船型及卸油參數(shù)見表1。最大生產(chǎn)運行方案及應(yīng)急預(yù)案,緊急脫離時泵也應(yīng)同步停運,
卸油流量不僅要滿足輸油臂要求,還要滿足管線防靜電要避免在管道中產(chǎn)生水擊。
求,若使用2臺臂,宜考慮最大流量不超過10000h4設(shè)計階段需明確回轉(zhuǎn)支承的壽命
表1接卸船型及卸油參數(shù)表
為防止輸油臂運轉(zhuǎn)失靈的故障發(fā)生,盡量避免在壽
油輪噸位油輪卸油泵油輪卸油泵油輪卸油泵規(guī)范流量下凈平均流量命期內(nèi)進行大修,在設(shè)計、制造階段,就需要對回轉(zhuǎn)支承
流量mh揚程m臺數(shù)/臺卸船時間m等機械部件做明確要求
15300-4000125-135326-30550
單臺輸油臂回轉(zhuǎn)支承
20404500135
30-356300數(shù)量為4個,分別位于高
254500-5000135-145
35-407300
點上繩輪處、內(nèi)臂驅(qū)動機
(3)近年來,臺風路徑趨向復(fù)雜化,臺風中心風速不構(gòu)處、水平驅(qū)動機構(gòu)處和
確定性增加,強臺風和超強臺風出現(xiàn)的概率增加,如外臂驅(qū)動機構(gòu)處(見圖
1956年8月登陸浙江象山的百年一遇超級臺風(代號1)回轉(zhuǎn)軸承要承受風載
5612)中心風速達65m/s,2003年9月登陸深圳大亞灣的荷、地震載荷、偏心載荷
杜鵑臺風(代號0313)中心風速達55m/2010年0月登等,其受力復(fù)雜,其結(jié)構(gòu)
陸菲律賓呂宋島和福建漳浦的鲇魚臺風(代號1013)發(fā)示意圖見圖2目前國內(nèi)圖2回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)簡圖
展至鼎盛期近中心最大風速達72m/s并維持12h,但登陸回轉(zhuǎn)支承制造標準執(zhí)行JB/T230199(回轉(zhuǎn)支承》
福建漳浦時近中心最大風速達38m/s設(shè)計時要準確得到若回轉(zhuǎn)支承滾道或滾珠出現(xiàn)磨損,但運轉(zhuǎn)無卡澀,且
當?shù)睾Ｑ箢A(yù)報部門的歷史資料,如廣東福建浙江等沿海
內(nèi)臂相對于碼頭面垂直度不超過說明書要求(如±0.3°),
地區(qū)輸油臂抗風能力設(shè)計宜考慮在55-65m/s
可不考慮對其更換軸承。若回轉(zhuǎn)支承滾道或滾珠出現(xiàn)磨
(4)合理設(shè)計包絡(luò)線范圍。要綜合考慮當?shù)睾Ｓ虻淖顡p且運轉(zhuǎn)卡澀,需要對其進行大修并更換軸承。
高和最低潮位,設(shè)計所靠泊的船型,要準確計算出最小的在JB/T2300-1999(回轉(zhuǎn)支承》5.3節(jié)中規(guī)定,回轉(zhuǎn)支
船滿載低潮和最大的船空載高潮之間的高度差以及和泊承在額定載荷下隨主機作業(yè)時間或在試驗臺上做強化試
位邊緣的距離,靠泊時允許輸油臂橫向和前后移動的距驗,其壽命不得低于700h。以每臺臂每年接靠50艘油
離。全國各港口的潮差相差較大,各地最大潮差數(shù)據(jù)如輪、每艘油輪卸油時間30h為例,每年工作時間約
下:大連港7.4m、惠州港2.68m、青島港4.5m、寧波港1500h,按該規(guī)范要求,其壽命約4.7年
3.5m、湛江港5.13m、泉州港6.5m,以上列舉的港口潮差設(shè)計時應(yīng)考慮回轉(zhuǎn)支承除遵守JB/T2300-1999《回轉(zhuǎn)
不同,經(jīng)過計算,即使同樣靠泊30萬t船型,惠州港需要支承》中有關(guān)規(guī)定外,應(yīng)對回轉(zhuǎn)支承的壽命作要求,要專
輸油臂總高約22m、湛江港約25m。
門定做、專門設(shè)計。若輸油臂壽命設(shè)計為20年,回轉(zhuǎn)支
3設(shè)計階段需配置緊急脫離裝置或預(yù)留接口
承
壽命應(yīng)不低于20年,確保在使用期內(nèi)不大修,減少吊裝
在SY5298-2002港口裝卸用輸油臂》4.1.10節(jié)中時的風險和損失。
規(guī)定,根據(jù)用戶需要,輸油臂可在三向回轉(zhuǎn)接頭重直段設(shè)5結(jié)論
緊急脫離裝置。
設(shè)計階段,應(yīng)優(yōu)化輸油臂在碼頭平臺的平面布置,應(yīng)
在JT/T39-1999(港口輸油臂》5.6.5節(jié)中規(guī)定,根據(jù)考慮日后生產(chǎn)中檢修的空間要求。應(yīng)合理確定單臺臂的
需要,輸油臂應(yīng)在三向回轉(zhuǎn)接頭垂直段設(shè)帶有兩個球閥最大流量及總體數(shù)量,最大程度地減少卸油時間。
的緊急分離接頭。
設(shè)計階段,應(yīng)在三維接頭處設(shè)置緊急脫離系統(tǒng),即使由
以上兩個規(guī)范中沒有強制要求設(shè)置緊急脫離裝置,于其他原因沒有同步設(shè)置,也應(yīng)預(yù)留接口,便于將來的增設(shè)。
但隨著油品儲運的發(fā)展趨勢及安全環(huán)保的管理要求,新設(shè)計階段,應(yīng)明確要求制造廠對回轉(zhuǎn)支承專門定做、
建碼頭設(shè)計時應(yīng)給輸油臂配置緊急脫離裝置,同時要考專門設(shè)計,尤其是要確保滾道和滾珠的可靠性,確保其使
慮完善的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)和綜合保護系統(tǒng)。
用壽命與輸油臂本體壽命一致。
已建碼頭在役的輸油臂,對現(xiàn)有的設(shè)備如何增設(shè)緊設(shè)計階段,應(yīng)明確要求輸油臂在日后使用按照壽命
急脫離裝置,需要做好以下幾個方面論證:設(shè)備本體設(shè)計期內(nèi)不大修、只考慮小修的思路進行設(shè)計制造。若要進行
時是否考慮能夠抵抗緊急脫離時的沖擊力,設(shè)計時是否大修應(yīng)將輸油臂設(shè)計成能夠進行分體吊裝的結(jié)構(gòu)降低
考慮內(nèi)、外臂的帶載平衡,增設(shè)緊急脫離系統(tǒng)對現(xiàn)有液壓吊點高度。
(編輯立明)
系統(tǒng)改動有多大,對油輪靠泊影響范圍有多廣。經(jīng)過專業(yè)
生產(chǎn)廠家及相關(guān)專家的評估,才能決策是否對現(xiàn)有設(shè)備作者簡介:姜彪(1975-),男,高工程師,主要從事設(shè)備管理與維
增設(shè)緊急脫離裝置。
修工作
已經(jīng)裝設(shè)緊急脫離裝置的使用單位,在碼頭前沿應(yīng)配收稿日期:2012-02-23
械工程師2012年第6期151

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