水封洞库储油原理

2022-03-28 11:08:00

在北欧、韩国、日本等已有成熟的设计、建设和生产经验,并有相关标准,如EN19184《地下石洞储备库的功能推荐规范燃料气供应系统一地下燃料气储库第4部分》。我国在水封洞库的设计、建设及生产中,亦积累了一定的经验,制订了《地下水封石洞油库设计规范》(GB50455—2008)。LPG水封库储存压力高、储存介质特殊,专门编制LPG地下水封石油库的规范。

软土水封油罐应选择在稳定土体中,避开滑坡区,土壤中不宜有砾石层或较厚的流砂层.油罐基础宜在强度高、土质均匀的地层上,避开软弱层。就其水文地质来说,油罐应建在具有稳定地下水位的浅水层中。

软土水封罐的储油方式与地下水封石洞罐类似,可采用固定水位法或变水位法。这种罐的结构形式其特点是体型简单、结构合理、受力性能好、节省材料,既可采用大开挖施,又可采用沉井法施工。

水封洞库的储油原理在具有稳定地下水位的地区,地下水位以下的岩体裂隙中充满地下水。如果在稳定的地下水位以下(至少5)开挖岩洞而不采取任何防渗措施时,由于洞内的压力接近于当地大气压力,则岩洞周围的地下水将在静水压力与大气压力的压差作用下,沿着岩体裂隙渗流到洞内。利用这种岩漏储存油品时,由于油、水的密度差,同一高度上岩洞周地下水的压力仍然大于油品的静压力,因而油品被封隔在洞罐内,不会向外渗流。相反,在油水静压差的作用下,地下水将源源不断地渗入洞中,并沉积于罐底由此可以看出这种储油方式的基本原理是利用稳定地下水的水封作用来防渗漏的。

罐体开挖后,裂隙水流向罐内,使罐体附近的地下水位发生变化,出现降落曲线,即在罐体周围形成一个近似千倒锥形的降落漏斗,又称水漏斗,在水斗区内岩石已脱水。由于罐体距稳定地下水位有一定深度,因此水涌斗的上边界永远高于油位,并使罐壁附近各点的地下水静压力大于同一水平面上的罐内油压、将油封在罐内。

根据地下水运动的规律,水漏斗底面的高程及水漏斗区的范围随着罐内油面高程的变化而变化。当油面高程从I升至II时,水漏斗底面的位置也随之从I升到II,而且水涌斗区的范围缩小。因此,油面变动时油仍被封在洞罐内,不会渗流到裂隙中去。但实际工作情况是洞罐进油时流量大,油面上升快,地下水水漏斗底面的回升速度慢,因而会有少量油品渗流到脱水的水漏斗中去。

当罐内油面稳定后,水漏斗底面逐步回升到面附近,使暂时渗流到脱水裂隙中去的那一部分品,在地下水压作用下仍流同洞罐。根据以上分析,只要洞罐顶距稳定地下水位有足够的深度,水漏斗的出现并不会造成洞罐中的油品的流失。

当两个或两个以上洞罐平行布置而且相距较近时,由于地下水降落漏斗的存在,将使相邻两洞罐之间的岩石间壁出现脱水状态,因而使间壁丧失水封条件,当两个罐内油高不同时,高液面罐内的油品将会渗到低液面罐中去,发生混油窜油事故。为了防止上述现象的出现,可在两洞罐之间的岩石间壁内设置人工注水通道,在其中注水。依靠注水通道中水的静压力使间壁岩体裂隙中充水,从而保证洞罐的水封条件稳定地下水位。

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