組裝式內(nèi)浮盤的發(fā)展與應(yīng)用研究

穆道彬(中海油石油煉化有限公司惠州煉化分公司，廣東 惠州 516082)

組裝式內(nèi)浮盤的發(fā)展與應(yīng)用研究

穆道彬(中海油石油煉化有限公司惠州煉化分公司，廣東 惠州 516082)

介紹了組裝式浮盤技術(shù)的發(fā)展歷史，國內(nèi)組裝式浮盤的使用與研發(fā)現(xiàn)狀，對國內(nèi)常用組裝式浮盤的結(jié)構(gòu)及合理性進(jìn)行了分析，詳細(xì)闡述了正六邊蛛網(wǎng)狀內(nèi)浮盤的優(yōu)點(diǎn)，并提出了組裝式浮盤的發(fā)展建議。

內(nèi)浮頂油罐；組裝式浮盤；密封；構(gòu)件；節(jié)能；環(huán)保

儲(chǔ)油罐是石油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施中的主要裝備之一,其中立式油罐是使用數(shù)量最多的一種，立式油罐分為外浮頂油罐、內(nèi)浮頂油罐、固定頂油罐3類。20世紀(jì)60年代初,國外出現(xiàn)了由鋁合金制作的組裝式浮盤。該浮盤造價(jià)較低,安裝速度快,使用安全可靠,防耗效果好等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)80年代初,我國引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行國內(nèi)開發(fā)。目前,國內(nèi)在用和新建的汽油儲(chǔ)罐、石腦油儲(chǔ)罐和揮發(fā)性較高的石油化工產(chǎn)品儲(chǔ)罐,基本采用了裝有組裝式浮盤的內(nèi)浮頂油罐,在節(jié)能與環(huán)保方面取得了良好的效果。

1 國內(nèi)組裝式浮盤的使用與研發(fā)現(xiàn)狀

隨著我國石油需求的快速增長及社會(huì)對節(jié)能和環(huán)保要求的日益提高,近20年來,浮盤在國內(nèi)得到了大量使用。其中絕大多數(shù)是鋁浮盤,應(yīng)用范圍從內(nèi)浮頂油罐容積為100～10000m3，不銹鋼制作的組裝式浮盤也在有特殊要求的情況下開始使用。此外,在大慶油田也有使用裝有組裝式浮盤的內(nèi)浮頂油罐儲(chǔ)存原油的先例。總體而言,安裝了組裝式浮盤的內(nèi)浮頂油罐與同容積的固定頂油罐相比,在相同工況下儲(chǔ)存輕質(zhì)石油產(chǎn)品時(shí),油氣損耗可減少近95%。根據(jù)20世紀(jì)80年代引進(jìn)鋁浮盤的生產(chǎn)商西德公司提供的減耗數(shù)據(jù)∶1座2000m儲(chǔ)存汽油的固定頂油罐,改造成安裝組裝式浮盤的內(nèi)浮頂油罐,當(dāng)年周轉(zhuǎn)系數(shù)為20次時(shí),每年可減少汽油損失76t左右。依此估算,我國在用油罐全部采用內(nèi)浮頂,每年可減少油氣損失近百萬噸,同時(shí)還保證了儲(chǔ)存油品不會(huì)因輕質(zhì)成分大量揮發(fā)而降低質(zhì)量,并大大減少了烴蒸氣(對大氣的危害程度比CO2高約20倍)的排放量和發(fā)生火災(zāi)的可能性。由此可見,使用組裝式浮盤具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2 正六邊形蛛網(wǎng)狀內(nèi)浮盤的結(jié)構(gòu)性能

2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

浮筒式組裝浮盤是上世紀(jì)九十年代我國發(fā)展起來的一種全新的浮盤結(jié)構(gòu)，全面克服了傳統(tǒng)內(nèi)浮盤的缺點(diǎn)，這種新型內(nèi)浮盤結(jié)構(gòu)，用正六邊形放射骨架，將浮力元件與獨(dú)立的骨架結(jié)構(gòu)鑲嵌，形成蛛網(wǎng)狀。與國內(nèi)外傳統(tǒng)“井”字形內(nèi)浮盤相比，內(nèi)浮盤的整體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，密封性能提高，生產(chǎn)工藝簡化，節(jié)能降耗率達(dá)98%。經(jīng)專家評審，該項(xiàng)技術(shù)屬國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進(jìn)水平。其技術(shù)先進(jìn)性及特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）浮筒式組裝浮盤在結(jié)構(gòu)上，打破了傳統(tǒng)浮盤的結(jié)構(gòu)模式。采用仿生學(xué)原理，浮盤骨架形成“蛛網(wǎng)狀”，將浮力元件安裝在輻射狀骨架內(nèi)，使浮子排成正六邊形，大大增加了浮盤的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且能保持浮盤單位面積所受浮力均勻；

（2）浮盤封頭采用特殊設(shè)計(jì)并經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后確定的成熟方案，使浮子的結(jié)構(gòu)合理，焊接牢固。

（3）浮筒規(guī)格、數(shù)量方面，打破傳統(tǒng)浮盤的長度不一、規(guī)格不齊的狀況，全部采用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、通用化的浮子，大小浮盤完全一至，運(yùn)輸、安裝、維修十分方便；浮子直徑185mm或200mm,浮盤在運(yùn)行時(shí)，浮盤下的油氣空間小，介質(zhì)的蒸發(fā)飽和空間小，因此浮盤的節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境、預(yù)防火災(zāi)效果十分顯著。

（4）內(nèi)浮盤運(yùn)行的穩(wěn)定性能優(yōu)越，絕不會(huì)發(fā)生卡盤、傾盤和沉盤。由于浮盤的多邊形結(jié)構(gòu)，內(nèi)浮盤在運(yùn)行時(shí)，浮子、邊緣梁、附件等沒入液體中，將液面分割成若干個(gè)獨(dú)立的空間，當(dāng)罐內(nèi)液體波動(dòng)時(shí)，這些空間能對液體的波動(dòng)產(chǎn)生阻尼作用，從而迅速降低和消除沖擊波，使得內(nèi)浮盤運(yùn)行平穩(wěn)；

（5）內(nèi)浮盤采用獨(dú)立的外圈設(shè)計(jì)，能很好地將浮盤上、下運(yùn)行時(shí)浮盤周邊密封帶與罐壁產(chǎn)生的磨擦力均勻分載，浮盤運(yùn)行時(shí)整體的平穩(wěn)性能更加提高；

（6）擁有完整的靜電導(dǎo)出系統(tǒng)，對地泄漏電阻小于10歐姆，能有效地將介質(zhì)產(chǎn)生的游離靜電導(dǎo)出，有效地抑制液體介質(zhì)的自燃，消滅火災(zāi)隱患。

（7）維修性能好，浮盤浮力元件與浮盤骨架各自獨(dú)立，維修時(shí)，可以做到點(diǎn)對點(diǎn)，無需將整個(gè)浮盤進(jìn)行拆裝。

（7）浮盤浮力元件眾多，任何不相鄰的兩個(gè)浮子發(fā)生泄漏時(shí)，不會(huì)對整個(gè)浮盤產(chǎn)生重大影響，浮盤仍能正常運(yùn)行。

3 內(nèi)浮盤適用范圍

(1)工作壓力：常壓儲(chǔ)罐。

(2)工作溫度：-30℃～150℃。

(3)介質(zhì)：各種油品，如石腦油、汽柴油、煤油、原油、燃料油、重油、苯、二甲苯、甲醇、乙醇等對鋁合金無腐蝕介質(zhì)。

4 結(jié)語

隨著我國石油需求的快速增長及社會(huì)對節(jié)能和環(huán)保要求的日益提高,近年來,浮盤在國內(nèi)得到了大量使用。安裝了組裝式浮盤的內(nèi)浮頂油罐與同容積的固定頂油罐相比,在相同工況下儲(chǔ)存輕質(zhì)石油產(chǎn)品時(shí),油氣損耗可減少近95%。既能降低油品儲(chǔ)存的揮發(fā)損耗,又大大減少了對環(huán)境的污染及發(fā)生火災(zāi)的可能性。

綜上所述,使用組裝式浮盤具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。使用內(nèi)浮盤是目前公認(rèn)的最理想的降低油品蒸發(fā)損耗的最經(jīng)濟(jì)、最簡單的方法，其應(yīng)用數(shù)量多,經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益大,為此我們應(yīng)該大力推廣組裝式內(nèi)浮盤的使用。

[1]莫志安.導(dǎo)則勘誤及內(nèi)浮頂罐輕質(zhì)油揮發(fā)損耗計(jì)算.廣東化工，2013，第40卷（10期）∶47-48.

[2]黃才良.裝配式鋁制內(nèi)浮頂油罐.石油化工設(shè)備技術(shù)，1998,19（1）∶17-24.

[3]柯堤主.國外儲(chǔ)罐技術(shù)的現(xiàn)狀和動(dòng)向.石油化工設(shè)備技術(shù)，1994,15(3)∶5-10.

[4]史倬輪.內(nèi)浮頂罐技術(shù)及發(fā)展.石化技術(shù)，1996,01期：17-22.