儲(chǔ)罐的損耗及鋁浮盤(pán)的應(yīng)用設(shè)計(jì)

郭育（中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司，河北 滄州 062550）

隨著石油化工業(yè)的發(fā)展，儲(chǔ)油罐的需求越來(lái)越大，并且不斷更新?lián)Q代.內(nèi)浮頂油罐被廣泛應(yīng)用，由于煉油廠、油庫(kù)的油品在儲(chǔ)存過(guò)程中每年因?yàn)檎舭l(fā)而損失的數(shù)量非常大，為了減少油品在儲(chǔ)存過(guò)程中的蒸發(fā)損失，減少對(duì)環(huán)境污染，采用鋁浮盤(pán)是降低油品損耗的一個(gè)有效措施。

1 油品的損耗

油品是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，蒸發(fā)性強(qiáng)是成品油的主要特性之一。蒸發(fā)數(shù)量的大小與成品油密度、蒸發(fā)面積、液面壓力、大氣溫度和油品溫度等因素有直接關(guān)系。蒸發(fā)損耗是以緩慢的形式持續(xù)發(fā)生的，數(shù)量上的損耗，也降低了油品質(zhì)量。另外油品蒸發(fā)引起環(huán)境污染，形成了火災(zāi)危險(xiǎn)。

要降低或消除油品蒸發(fā)損耗，浮頂罐油品降耗的原理是，要減小或消除罐內(nèi)油面上的氣體空間。由于液面上沒(méi)有氣體空間，減少了在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的振蕩，防止儲(chǔ)液對(duì)罐內(nèi)壁產(chǎn)生撞擊或內(nèi)壓力變大，減輕罐頂和罐壁的腐蝕，延長(zhǎng)儲(chǔ)罐使用壽命。浮頂罐分為內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐和外浮頂儲(chǔ)罐兩大類。過(guò)去應(yīng)用較多的鋼制內(nèi)浮盤(pán)裝置，由于其耗用材料量多，制造成本高，施工周期長(zhǎng)，重量大等因素的影響，其發(fā)展趨勢(shì)下降。不同于過(guò)去鋼制浮船式內(nèi)浮盤(pán)的設(shè)計(jì)方式，目前裝配式鋁浮盤(pán)裝置采用了密封鋁制浮筒作為浮構(gòu)件，因?yàn)殇X的化學(xué)穩(wěn)定性能好，不容易發(fā)生氧化腐蝕，并且在浮盤(pán)下部，浮筒均布，倘若有少數(shù)浮筒由于破損產(chǎn)生滲漏，浮盤(pán)裝置也不會(huì)沉沒(méi)。

2 鋁浮盤(pán)的特點(diǎn)

裝配式鋁浮盤(pán)由于其重量輕、浮力大，安裝方便、耐腐蝕、使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在世界上迅速發(fā)展并應(yīng)用。

浮盤(pán)安裝方便，鋁板鋪在框架上，浮盤(pán)框架和罐壁之間配有密封膠帶，另外浮盤(pán)上附件，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)去可通過(guò)人孔運(yùn)送到罐內(nèi)，方便安裝；并且由于各部件材料為鋁合金，非常輕便，不需要起重設(shè)備助力。另外安裝不會(huì)引起附加危險(xiǎn)，浮盤(pán)各部件用螺栓連接而成，不需要?jiǎng)踊?，大大提高了施工安全系?shù)。

3 浮盤(pán)設(shè)計(jì)

3.1 浮頂浮力的影響

在浮頂設(shè)計(jì)中極為重要的參數(shù)之一就是浮頂浮力大小，它直接影響到浮頂?shù)陌踩\(yùn)行。要考慮：由于浮頂偏移會(huì)造成浮頂與罐壁間摩擦力加大，可能會(huì)造成卡、阻或浮頂傾斜的情況；由于油罐的水平半徑允許偏差和罐壁垂直度、局部凹凸度等原因，引起浮頂與罐壁間軟密封摩擦力增大，從而浮頂傾斜程度增加；為滿足上述要求，包括周邊密封件與螺栓重量的重量和在內(nèi)，浮頂浮力至少要為兩倍自身重量。浮筒外徑一般為250mm，設(shè)計(jì)浮筒最大沉沒(méi)深度應(yīng)在130-150mm。

3.2 浮頂直徑大小確定

浮頂直徑大小對(duì)油氣損耗及浮頂運(yùn)的行安全性影響很大。直徑比較小的浮頂，會(huì)造成罐壁與浮頂之間存在較大間隙，從而增大了浮頂環(huán)形與罐壁的面積。由于軟密封對(duì)罐壁凹凸度的適應(yīng)性有限，會(huì)在罐壁與軟密封之間存在縫隙，從而使油氣溢出；若浮頂直徑較大，可以適當(dāng)克服上述不足。同一內(nèi)徑的浮頂罐，浮頂直徑增大，在上下浮動(dòng)中，浮頂上易形成一個(gè)傾覆力矩，使浮頂繞其中軸線上下浮動(dòng)，浮頂偏移越大，傾覆力矩就越大，危險(xiǎn)性業(yè)越高。

因罐壁允許局部凹凸度、油罐內(nèi)徑水平半徑允許偏差，均隨罐容積增大而增大。故同一規(guī)格形式的軟密封，在不同容積油罐進(jìn)行安裝時(shí)，若提供浮頂與罐壁之間的尺寸相同時(shí)，較大容積罐的軟密封杯壓縮量也會(huì)較大。但大容積內(nèi)浮頂罐中浮頂?shù)闹睆酱蟆T性大，使其不易在儲(chǔ)液中上下移動(dòng)，而且對(duì)浮頂?shù)男涡膬A覆力矩增大大，容易產(chǎn)生卡盤(pán)事故。因此，罐壁與浮頂之間間的間隙，應(yīng)隨儲(chǔ)罐容積的增大而增大，并且軟密封袋也應(yīng)隨儲(chǔ)罐增大而加粗。

3.3 附件設(shè)計(jì)

儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)有泡沫擋圈，它的作用有兩個(gè)：油氣邪路及靜電火花主要發(fā)生在罐壁與密封帶相接觸處，出現(xiàn)火情時(shí)，因受到擋圈阻擋，最開(kāi)始噴入的泡沫滅火劑，在環(huán)隙中集中，從而將達(dá)到較好得滅火效果；因浮頂傾斜或晃動(dòng)等原因，溢到密封袋上的油液將濺到蓋板上。

要設(shè)計(jì)排液管，當(dāng)浮頂在最低操作處時(shí)，通氣閥將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)?shù)鸵何贿M(jìn)油時(shí)，一部分從通氣閥排出的大量油氣，會(huì)積聚冷凝到浮盤(pán)的蓋板上。為了排出蓋板上的積存液體，故設(shè)置排液管是必要得，它增加了浮盤(pán)運(yùn)行的安全性，延長(zhǎng)了浮盤(pán)使用壽命。

4 施工及使用應(yīng)注意問(wèn)題

鋁制浮盤(pán)的最低高度為1.8m，正常操作該液位不得低于2m，在日常操作中應(yīng)杜絕低液位操作，避免浮盤(pán)傾斜沉陷。在云南成品油管道工程配套玉溪油庫(kù)項(xiàng)目中，在浮盤(pán)設(shè)計(jì)考慮到實(shí)際問(wèn)題，建議今后油儲(chǔ)罐改裝內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐時(shí)，可將浮盤(pán)支腿改用鋼管支撐，并在支腿和浮筒的下半部分的外表面上涂防腐漆。

由于儲(chǔ)罐長(zhǎng)時(shí)間使用，由于腐蝕銹化等原因，內(nèi)壁會(huì)變得比較粗糙，若有的地方已經(jīng)發(fā)生變形，在浮盤(pán)升降浮動(dòng)過(guò)程中，內(nèi)壁于浮盤(pán)周邊的密封膠帶的摩擦力將大大增加大，從而將縮短了密封膠帶的使用壽命。故個(gè)人建議，若由拱頂罐改裝內(nèi)浮頂罐時(shí)前先對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)壁進(jìn)行修整。

對(duì)油罐內(nèi)壁做防腐處理。因?yàn)橛凸迌?nèi)表面會(huì)產(chǎn)生鐵銹碎屑，落到蓋板上，若空氣濕度大，會(huì)加快腐蝕速度，會(huì)導(dǎo)致蓋板的大面積點(diǎn)蝕穿孔。從而縮短蓋板壽命。浮盤(pán)在浮動(dòng)時(shí)，由于受力不均，浮盤(pán)塌陷，無(wú)法在油面上隨油面上下升降浮動(dòng)，起不到減少政法油品蒸發(fā)損耗的作用。

當(dāng)一旦發(fā)生由于浮盤(pán)質(zhì)量不過(guò)關(guān)而引起的事故，所造成損失都可能數(shù)倍高于內(nèi)浮頂造價(jià)，為了杜絕各類事故發(fā)生，油罐操作一定要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。

[1]孔昭瑞.使用組裝式內(nèi)浮頂應(yīng)注意的一些問(wèn)題.油氣儲(chǔ)運(yùn)，1994.13(3)：12-17.

[2]馬林，鄭永侃，梁慧萍.儲(chǔ)罐的蒸發(fā)損耗與鋁浮盤(pán)的應(yīng)用[J].船舶節(jié)能，1996年01期.