食用油储罐更新改造技术应用研究

 

随着人们生活水平的不断提高,我国食用植物油消费量持续增长,1996年食用油消费可供应量为1002.5万t,2011年已达到2890万t。人均年食用油消费占有量由7.7kg上升到21.4kg,已经达到世界人均水平。受耕地、单产等因素的影响,我国食用油生产难以满足国内市场需求。每年须从国外进口大量油料油脂,目前我国食用油自给率只有38%。因此,采用新技术对食用油储罐进行技术更新改造,克服目前现有食用油储罐的技术缺陷,可有效防止储存油脂发生氧化,保证食用油品质,降低储存损耗,减少食用油浪费,对确保我国食用油安全具有一定的意义。

1、食用油物性特点及储存要求

在食用油罐建设中,由于相关规范滞后,长期以来一直延用石油化工储罐的型式及布置方式进行设计制造,但食用油与石油化工产品在产品特性、储存要求等诸多方面有较大差异。首先,石油化工产品的火灾危险性大多为甲类或乙类,因此在储罐设计上更加重视防火设施配置,而食用油的火灾危险性为丙B类且闪点大于250℃,设计上应更注重经济性;其次,石油化工产品一般不会变质,也没有食品卫生要求,而食用油在储存期间品质会发生变化,需要增加储存期间保质的措施,同时食用油的卫生要求也非常严格;第三,石油化工产品一般凝固点较低,常温下不会出现凝固,而棕榈油等食用油常温下为固
态,需要加热熔化才能实现油罐的正常进出油,另外在北方寒冷地区,冬季也需对油罐进行加热保温以降低油脂粘稠度,保证正常进出油作业;最后,由于食用油价格较高,因此对降低储存损耗更为重视。因此采用石油化工储罐及规范作为食用油储罐设计标准并不完全适用。

2、食用油罐设计存在的问题及食用油罐更新

改造技术应用

为了确保安全储藏食用油,油脂行业正在进行相关标准编写工作,并对食用油罐的设计制造进行了各种改进优化,充氮保护、内壁防腐、加热保温、液位监测等技术得到使用,提高了食用油罐建设水平。但在应用这些技术过程中也存在一些缺陷,有些因设计原理不正确,造成使用效果不佳,如采用罐顶充氮方式对油罐进行充氮保护,虽能达到隔绝空气的作用,但因油中已溶解的空气未能被置换出去,所以油脂仍能发生氧化反应,充氮保护的效果很差。有些因设计不当,造成浪费,如罐内加热保温,由于加热管没有靠近罐壁布置,出油后罐壁温度迅速下降,导致发生挂壁现象,既增加油脂损耗,也不利于保证食用油品质。
特别是这些技术没有集成使用,造成食用油储罐的适用性不强。

食用油储罐更新改造技术应用,克服目前现有食用油储罐的技术缺陷,研制一种将多种食用油储存技术集成为一体,适用于各种食用油储存的食用油储罐系统。经过近几年在食用油库工程的应用,取得良好效果。

该技术具体涉及油罐制造、充氮保护、油品加热及实时检测油罐液位、温度的食用油储罐系统,适用于毛油、精炼油及高熔点油的储存。所述的食用油储存更新改造技术,将细高型对接式油罐、油罐进出油系统、罐底充氮系统、油罐加热系统、雷达液位计和多点测温系统集成为一体,可有效节省油罐占地,避免储存油脂发生氧化,延长油脂保存时间,保证食用油品质,降低储存损耗。油罐加热系统使油罐能够储存高熔点油脂,及保障在寒冷地区冬季油脂的顺利快速进出罐,雷达液位计和多点温度测量仪实时测量油罐内油脂的液位和温度,传输到控制室电脑上,可使操作者实时掌握油罐内油脂的储存情况,并核对油罐的进出油量,对油罐内食用油储存情况进行实时监测,便于油库的管理。

3食用油罐更新改造技术构成该技术由以下几部分构成:油罐本体、进出油系统、罐底充氮保护系统、油罐加热保温系统、油罐液位及温度测量系统。油罐本体分为罐顶、罐壁、罐底、罐体外保温层等几部分。油罐高径比为1.5:1,与普通油罐高径比0.8:1~1:1相比,油罐占地面积大为降低,更适合用于港口、物流集散地、城镇等土地价格较高的地区。

罐顶采用自支撑式带肋球壳拱顶,承载能力好,自重较轻。罐壁板的纵环焊缝采用对接,较原来的搭接焊缝受力结构好,特别适用于细高型油罐。根据受力不同,罐壁板下厚上薄、内表面对齐,罐壁板上的抗风圈梁布置在罐壁外侧,避免内壁死角产生积油。罐底板中心低四周高,坡度千分之三,并于中心设集油坑,有利于油罐清空,减少存油。油罐内外壁均经喷砂除锈,油罐内壁喷涂食用级环氧树脂漆。油罐外壁刷防锈底漆,设80mm玻璃丝棉保温层,及压型钢板保护层。

进出油系统包括进油管、出油管、管道清扫回油管。进油管从罐底接入,与从罐顶部进油相比,油从上部落入罐内时会裹挟大量空气进入油中,易发生氧化现象,不利于油脂的长期保存,进油管上装有止回阀,可防止进入油罐的油在罐外阀门未关闭前沿进油管倒流,造成油脂外泄。出油管接到油罐中心集油坑处,可最大限度地将罐中油抽出。管道清扫回油管由罐顶接入,由于清扫管道一般采用压缩空气吹扫,油中含有大量空气气泡,从罐顶进油可使油中的空气得以释放,避免大量空气进入油中,有利于油的长期储存。充氮保护系统包括充氮管、呼吸阀与紧急泄压人孔。充氮管接于进油管上,进行在线充氮,氮气在进油管内与油脂混合,在罐中氮气逸出时,将油中的空气置换出来,从而减少油脂氧化。超量氮气从油中逸出,将罐顶的空气通过呼吸阀顶出油罐,使罐内充满氮气。呼吸阀平时关闭,使油罐处于密闭状态,减少空气进入和氮气泄出,油罐进出油时,呼吸阀打开以保持油罐处于常压状态。紧急泄压人孔是充氮系统的保护装置,用于呼吸阀失效情况下保证油罐不会爆裂或被吸瘪。

油罐加热保温系统由罐底蛇管加热器、罐壁盘管加热器和油罐外保温层组成。加热器尽量靠近罐底和罐壁布置,加热器的支撑角钢不仅起支撑作用,而且有将热量传到罐壁的作用。蛇管加热器距罐壁的距离不大于500mm,盘管加热器的高度为罐高的三分之一。

油罐液位及温度测量系统由雷达液位计、多点温度测量仪、罐边显示表和信号线组成,通过信号线将信号传输到控制室电脑上,对油罐储油情况进行实时监测。

4、食用油罐更新改造技术应用操作步骤结合储罐进出油、检测实施过程,对储罐更新改造技术应用的具体操作方式进行介绍。

进油:油罐进油时,油从底部进油管进入罐中,同时将氮气由进油管混合入油内,与油一起进入油罐,氮气压力大于输油泵压头,一般为0.6MPa左右,氮气流量为油流量的10%,从油中逸出的氮气在油面上集聚,罐内压力增加,罐顶呼吸阀打开(呼吸阀工作压力设置为0.01~0.02MPa),将罐内空气排出。通过雷达液位计监控罐内液位高度,进油量达到油罐直壁顶端,则应停止进油,通过阀门切换将油导入另一油罐。进油作业完成,将氮气阀和进油阀关闭(罐顶呼吸阀自动关闭),打开管道清扫回油管阀门进行管道吹扫作业,管道内余油在压缩空气驱动下由回油管进入罐中,油中的压缩空气由罐顶呼吸阀排出,管道清扫作业结束后,关闭回油管阀门,通过罐底进油管向罐内补充氮气,将罐顶部的空气从呼吸阀赶出,补氮作业结束,将所有阀门关闭。

出油:长期储存的棕榈油等高熔点油或在寒冷地区冬季出油时,需提前24h对油进行加热,出油时打开出油管阀门,油被泵抽出或自流到罐车,随着罐内油位降低,真空度增加,罐顶呼吸阀打开,空气进入罐中,保持油罐内的常压状态,通过雷达液位计实时监控油罐内的液位,当油罐内的油出净时及时停泵,关闭出油阀。如果只发运罐内一部分油,则应在发油结束后通过进油管为油罐补充氮气,保持罐内充满氮气的状态。

储油:油罐在储存油脂期间,应定期通过雷达液位计和多点温度计量仪对罐内的液位和温度进行记录和监控,防止出现跑油和储存温度过高的情况,并应定期向罐内补充氮气,保持罐内充满氮气。

5、结论

食用油储罐更新改造技术应用,克服目前现有食用油储罐的技术缺陷,适用于各种食用油的储存。可有效节省油罐占地,避免储存油脂发生氧化,延长油脂保存时间,保证食用油品质,降低储存损耗,便于生产管理,经过近几年在食用油库工程的应用,该技术应用取得了良好效果。

 

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