煤油汽相干燥系統儲油罐虹吸泄漏處理方法

楊金勇，王占青，甘 巍，李培偉，蘇習琴

(保定保菱變壓器有限公司，河北 保定 071056)

煤油汽相干燥系統儲油罐虹吸泄漏處理方法

楊金勇，王占青，甘 巍，李培偉，蘇習琴

(保定保菱變壓器有限公司，河北 保定 071056)

分析了一起因虹吸現象造成的煤油汽相干燥儲油罐泄漏故障。針對地下輸油管道的特殊性，從防腐和降低管道泄漏幾率及泄漏后的檢測等方面考慮，采用新型雙層輸油管道代替無縫鋼管，較好地解決了地下輸油管道泄漏問題，消除了地下輸油管道泄漏帶來的安全隱患。

變壓器；汽相干燥；儲油罐；虹吸現象；泄漏

煤油汽相干燥系統是生產電力變壓器過程中的重要設備之一，它采用煤油蒸汽為載熱介質，利用相變換熱原理，加熱并清洗變壓器器身，使變壓器絕緣的出水量達到一定的要求值，進而達到變壓器干燥處理的目的。這在變壓器生產領域已經得到普遍應用。煤油儲油罐主要用于煤油汽相干燥系統所用煤油的供給和存儲，其安全性能直接關系到整個系統的安全運行。

虹吸現象是利用液面高度差的作用力，先將液體充滿在一根倒U形管(虹吸管)內，再將開口高的一端置于裝滿液體的容器中，然后容器內的液體則會持續通過虹吸管從開口低端流出。

虹吸現象實質上是由重力和分子間粘聚力而產生的。裝置中U型管內最高點液體在重力作用下往低位管口處移動，在U型管內部產生負壓，導致高位管口的液體被吸進最高點，從而使液體源源不斷地流入低位置容器。

1 故障現象

2014-12-11，某公司員工反映室外儲油罐液位異常下降。經技術人員對儲油罐電子液位計及現場磁翻板浮子液位計的確認，初步判定儲油罐已經發生泄漏。

由于儲油罐內煤油屬易燃、易爆類化工產品，為了保證系統運行安全，消除安全隱患，立即對室外儲油罐的泄漏情況進行了排查處理。

2 排查步驟

對室外儲油罐的罐體進行開挖檢查，經外觀檢查未見異常；罐體周圍的沙石中也未見油體，且聞不到油味。對罐體打氮氣試壓測試，首先打壓0.05MPa，保壓 10min，壓力未發生變化；然后打壓0.2MPa，保壓 30min，壓力保持不變且未見其他異常；打壓方法及要求參考《機電工程管理與實務》。因此，排除儲油罐罐體存在泄漏的可能。

對與儲油罐相連的4根輸油管道(2根進油管、2根回油管)進行打壓測試，打壓程序同上。打壓試驗2根回油管及第1根進油管時，未見異常。打壓試驗第2根進油管時，初次打壓0.05MPa，1min 后壓力下降為0，然后打壓0.2MPa，5min后壓力下降為0。故判斷，第2根進油管發生泄漏。

開挖地下管道，在距離儲油罐25m處的地坑內，油味刺鼻。靜置4h后，地坑中滲出了煤油。經檢查地下管道，發現管道銹蝕嚴重，確認地下進油管發生了泄漏。

3 儲油罐泄漏情況分析

儲油罐及管道的布置如圖1所示?；赜凸艿墓艿乐簧烊雰τ凸?0mm，所以即使回油管發生泄漏，也只能將管道內部殘存的油泄漏，而不會使儲油罐內的液面一直下降。

進油管與進油泵相連，進油泵的吸油口距離儲油罐罐底50mm，進油管的埋深略高于儲油罐罐底，所以當進油管發生泄漏時，泄漏點通過虹吸原理不斷地將儲油罐內的油“抽出”，直至儲油罐內的液面與進油管最低位置的上管壁平齊(即圖1所示的距離罐底1200mm處)，虹吸現象消失，儲油罐內的油面不再下降。

圖1 儲油罐及管道泄漏分析

4 處理方案

將地下預埋的無縫鋼管輸油管道全部更換為加油站新型雙層聚乙烯(PE)地埋復合管道，如圖2所示。該管道采用了同軸“管中管”結構，內部是低滲漏油品輸送管道，外部是使內部輸油管道不受外界影響且防止其再次泄漏的套管。

PE管材不僅韌性好、焊接性能好、連接可靠、造價低，而且氣密性好、耐腐蝕性和抵抗裂紋加速擴展能力強，已廣泛用于市政、石油、化工、燃氣等領域。關于PE管道的施工方法和要求參考《埋地PE管施工技術的探討》。

圖2 雙層輸油管道截面

5 改造效果

(1)安全性高，便于油泄漏后的檢測。由于該管道為雙層管道，如在使用過程中內部輸油管道發生泄漏，油首先流入雙層管道的夾層內，在管道的終端處，有專門的泄漏檢測終端。拔開泄漏檢測終端的“堵頭”后，就能檢測出其內部是否發生了泄漏，可以采用肉眼觀察或采用專用儀器進行檢測。

(2)安裝便捷。管道的連接采用熱熔焊接，通過專用的焊接設備和焊接管件，內外層管道可同時完成焊接。同時配有專用導靜電插件，可以保證管道內部防靜電涂層的連續性，使之形成一個完整的導靜電管道系統，以保證管道內液體流動的同時排除靜電。通過在專用的銅管件上安裝法蘭盤，可使管道的終端與鋼管或設備進行連接。

(3)使用壽命長，安全、環保。該管道的材質為聚乙烯。聚乙烯有優異的化學穩定性，具有較好的耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質腐蝕性能。地埋敷設的耐腐蝕性較無縫金屬鋼管有較大提高，且聚乙烯材質化學性能較為穩定，不會對土壤產生污染。聚乙烯管材的正常使用壽命能夠超過50年。此處改造管路選用的是聚乙烯材質管件，完全滿足使用環境的需要。但是，聚乙烯材質不耐具有氧化性質的酸(如硝酸、硫酸)，易發生光氧化、熱氧化、臭氧分解等；如果應用環境不同或者比較惡劣，應選擇適用性確定的其他管路材質。

改造完畢后，儲油罐的泄漏情況消失，消除了系統安全運行的隱患，保證了系統、人員的安全。另外，規定操作者要每周拔開泄漏檢測終端的“堵頭”進行1次檢查，檢查管道是否發生泄漏，以便及時發現泄漏并處理。

1尤明慶，陳小敏．實現虹吸過程的條件[J].焦作工學院學報，2003，12(6):487-489.

2翟玉鐸．磁翻管式浮子液位計的修復[J].山東冶金，2001，23(2):30.

3楊明．石化行業場站工藝管線系統氮氣試壓施工技術探討[J]．建筑工程技術與設計，2014，2(19):98.

4全國一級建造師執業資格考試用書編寫委員會．機電工程管理與實務[M]．中國建筑工業出版社，2014.

5劉靜云．埋地PE管施工技術的探討[J]．山西建筑，2009，35(3):172-173.

6田悅．PE管電熔焊接和熱熔焊接在施工中的比較[J]．遼寧化工，2011，40(9):935-937.

7王建設．聚乙烯管韌性破壞壽命預測方法研究[J]．壓力容器，2012，29(1):1-6.

2015-05-18。

楊金勇(1981-)，男，工程師，主要從事變壓器干燥工藝、基建工程、生產設備、電氣技術工作，email：yjybd@163.com。

王占青(1986-)，男，工程師，主要從事機電工程技術工作。

甘巍(1975-)，男，工程師，主要從事變壓器工藝技術工作。

李培偉(1972-)，男，工程師，主要從事變壓器生產設備、機械技術工作。

蘇習琴(1975-)，女，高級工程師，主要從事變壓器技術工作。