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輸油臂設(shè)計(jì)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(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)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(cè)/維格/改造
輸油臂設(shè)計(jì)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(yùn)行,文中從設(shè)計(jì)型階段進(jìn)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(gè)方面對(duì)大型碼頭輸油臂在設(shè)計(jì)選型階段的技術(shù)管理工作進(jìn)行了分析,指出應(yīng)從設(shè)計(jì)、
選型階段等方面對(duì)大型碼頭輸油臂進(jìn)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(jì)選型:探討
中圖分類號(hào):U653.928.6
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(jì)規(guī)范》5.7.10節(jié)中規(guī)定、輸油
中國(guó)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(tái),卸貨港可減少1臺(tái)。
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(jì)流量的確定。按照J(rèn)T/T398-1999港口輸油
一輸油臂承擔(dān)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(tái)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(fēng)能力設(shè)計(jì)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(fēng)速不大于20m/s,非工作風(fēng)速
主要從設(shè)計(jì)選型階段對(duì)其中幾點(diǎn)進(jìn)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(jì)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(jí)風(fēng)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(gè)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(dòng)機(jī)
保證。
水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的運(yùn)行管理及以上所述,輸油臂在設(shè)
快速接頭
急脫裝置
計(jì)時(shí),要綜合考慮以下因素:
可調(diào)
鋪機(jī)
(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(jì)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(jì)階段需優(yōu)化平面布置及數(shù)量
(2)單臺(tái)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(yáng)水泵研究所,中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究所葉片泵設(shè)計(jì)手
小機(jī)械損失和水力損失,提高泵效率;結(jié)合廠內(nèi)產(chǎn)品實(shí)冊(cè)M]北京:機(jī)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(guó)防工業(yè)出版社,1975
值,可取得較好的效果;(3)葉輪進(jìn)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(jì)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(jìn)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(jì)[M]北京:機(jī)業(yè)出
社,1997
取6-8片;(4)將密封環(huán)設(shè)計(jì)成鋸齒形或迷宮形,增加密
[6]離心泵設(shè)計(jì)基礎(chǔ)編寫組,離心泵設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]北京:機(jī)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(jì)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(xiàn)
)作者簡(jiǎn)介:馬雄飛(1977-),男,主要從事低壓航空油泵的設(shè)計(jì)開發(fā)工作。
1]關(guān)醒凡現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè)(M]北京:宇航出版社,195.收稿日期:2012-02-2
150機(jī)械工程師2012年第6期
解決方案
工藝/工裝/模目/斷/測(cè)/維/改適9 OLUTION
碼頭為例布置3-4臺(tái)輸油臂,國(guó)產(chǎn)設(shè)備可選用2用2備置供脫離裝置試驗(yàn)用的盲法蘭,以便定期進(jìn)行脫離試驗(yàn)。
方式、進(jìn)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(yùn)行方案及應(yīng)急預(yù)案,緊急脫離時(shí)泵也應(yīng)同步停運(yùn),
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(tái)臂,宜考慮最大流量不超過10000h4設(shè)計(jì)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(yùn)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(jìn)行大修,在設(shè)計(jì)、制造階段,就需要對(duì)回轉(zhuǎn)支承
流量mh揚(yáng)程m臺(tái)數(shù)/臺(tái)卸船時(shí)間m等機(jī)械部件做明確要求
15300-4000125-135326-30550
單臺(tái)輸油臂回轉(zhuǎn)支承
20404500135
30-356300數(shù)量為4個(gè),分別位于高
254500-5000135-145
35-407300
點(diǎn)上繩輪處、內(nèi)臂驅(qū)動(dòng)機(jī)
(3)近年來,臺(tái)風(fēng)路徑趨向復(fù)雜化,臺(tái)風(fēng)中心風(fēng)速不構(gòu)處、水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)處和
確定性增加,強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)的概率增加,如外臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)處(見圖
1956年8月登陸浙江象山的百年一遇超級(jí)臺(tái)風(fēng)(代號(hào)1)回轉(zhuǎn)軸承要承受風(fēng)載
5612)中心風(fēng)速達(dá)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(tái)風(fēng)(代號(hào)0313)中心風(fēng)速達(dá)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(tái)風(fēng)(代號(hào)1013)發(fā)示意圖見圖2目前國(guó)內(nèi)圖2回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
展至鼎盛期近中心最大風(fēng)速達(dá)72m/s并維持12h,但登陸回轉(zhuǎn)支承制造標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行JB/T230199(回轉(zhuǎn)支承》
福建漳浦時(shí)近中心最大風(fēng)速達(dá)38m/s設(shè)計(jì)時(shí)要準(zhǔn)確得到若回轉(zhuǎn)支承滾道或滾珠出現(xiàn)磨損,但運(yùn)轉(zhuǎn)無卡澀,且
當(dāng)?shù)睾Ｑ箢A(yù)報(bào)部門的歷史資料,如廣東福建浙江等沿海
內(nèi)臂相對(duì)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(fēng)能力設(shè)計(jì)宜考慮在55-65m/s
可不考慮對(duì)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(jì)包絡(luò)線范圍。要綜合考慮當(dāng)?shù)睾Ｓ虻淖顡p且運(yùn)轉(zhuǎn)卡澀,需要對(duì)其進(jìn)行大修并更換軸承。
高和最低潮位,設(shè)計(jì)所靠泊的船型,要準(zhǔn)確計(jì)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(jī)作業(yè)時(shí)間或在試驗(yàn)臺(tái)上做強(qiáng)化試
位邊緣的距離,靠泊時(shí)允許輸油臂橫向和前后移動(dòng)的距驗(yàn),其壽命不得低于700h。以每臺(tái)臂每年接靠50艘油
離。全國(guó)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(shí)間30h為例,每年工作時(shí)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(jì)時(shí)應(yīng)考慮回轉(zhuǎn)支承除遵守JB/T2300-1999《回轉(zhuǎn)
不同,經(jīng)過計(jì)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(duì)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(jì)。若輸油臂壽命設(shè)計(jì)為20年,回轉(zhuǎn)支
3設(shè)計(jì)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(shí)的風(fēng)險(xiǎn)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(jì)階段,應(yīng)優(yōu)化輸油臂在碼頭平臺(tái)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(tái)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(gè)球閥最大流量及總體數(shù)量,最大程度地減少卸油時(shí)間。
的緊急分離接頭。
設(shè)計(jì)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(gè)規(guī)范中沒有強(qiáng)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(chǔ)運(yùn)的發(fā)展趨勢(shì)及安全環(huán)保的管理要求,新設(shè)計(jì)階段,應(yīng)明確要求制造廠對(duì)回轉(zhuǎn)支承專門定做、
建碼頭設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給輸油臂配置緊急脫離裝置,同時(shí)要考專門設(shè)計(jì),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(hù)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(duì)現(xiàn)有的設(shè)備如何增設(shè)緊設(shè)計(jì)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(gè)方面論證:設(shè)備本體設(shè)計(jì)期內(nèi)不大修、只考慮小修的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。若要進(jìn)行
時(shí)是否考慮能夠抵抗緊急脫離時(shí)的沖擊力,設(shè)計(jì)時(shí)是否大修應(yīng)將輸油臂設(shè)計(jì)成能夠進(jìn)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(duì)現(xiàn)有液壓吊點(diǎn)高度。
(編輯立明)
系統(tǒng)改動(dòng)有多大,對(duì)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(píng)估,才能決策是否對(duì)現(xiàn)有設(shè)備作者簡(jiǎn)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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