全接液蜂窩內浮盤結構及密封性研究

田愛軍

【摘 要】全接液蜂窩內浮盤是一種安全環保和節能損耗為一體的內浮盤技術，已經在中石油、中石化、等下屬多家單位進行了成功應用。內浮盤的均與性、開孔部位的密封性以及使用過程的穩定性，是設計人員設計浮盤前充分考慮的因素。對配件處進行技術改進，對提高內浮盤整體的密封性起到了舉足輕重的作用。

【關鍵詞】內浮盤；密封性；配件升級；技術改進

一、引言

具有蜂窩箱浮力單元的浸液式內浮頂的研制成功，填補了國內浮頂行業沒有油氣空間裝配式內浮頂的空白，符合安監總管三〔2014〕68號文件對內浮頂結構要求，解決了介質與浮盤間有油氣空間問題，有效的阻止了介質的揮發，是符合GB/T31570《石油煉制工業污染物排放標準》的環保節能產品，極大增強了浮盤密封性能。

通氣閥、人孔裝置、取樣裝置以及防旋轉裝置處對浮盤密封性都會產生影響，當管內有伺服液位計或導波管，必然要對浮盤進行開孔，此處對浮盤整體密封性也會帶來影響。

二、全接液蜂窩內浮盤

1.結構特點

（1）全接液蜂窩內浮頂選用無油氣空間的蜂窩箱結構。（2）材質：型材6063T6/304、蜂窩箱3003H24/304、人孔配件3003/304、螺栓304。（3）蜂窩箱的底板及四周的側板為整塊板材煨制，蜂窩箱四角立縱縫應焊接成型，焊肉高度小于1.5mm，外表面應打磨光滑，并經煤油試漏或著色試驗，確保無泄漏。（4）蜂窩芯應采用不連續孔設計，蜂窩箱底板、蜂窩芯、蜂窩箱蓋板緊密粘合膠接，即使蜂窩箱出現泄漏，蜂窩芯出現穿刺性破壞， 內浮盤仍能飄浮在液面上且不產生附加危害；（5）浮力設計標準，為浮盤總重量2.5倍以上，且結構穩固，強度大。（6）現場組裝方便、安全，進度快，能滿足客戶對工期要求。

2.周邊密封裝置的形式

蜂窩內浮頂邊緣構件與儲罐內壁的環形空間應設置密封裝置。密封裝置應能補償±100mm的環形間隙尺寸偏差，且應具有良好的密封性能。

2.1雙密封結構

（1）一次囊式密封上部增加二次刮板密封，二次密封宜采用彈性材料制成的舌型密封。（2）密封橡膠帶安裝后與罐壁的接觸寬度不宜小于30mm，舌型密封在任何情況下均不應浸液。

2.2機械鞋型密封

（1）機械密封廣泛用于內浮頂環向柔性密封，主要是由吊掛、連桿、彈簧板、密封膜、滑板組合而成。（2）板式機械鞋型密封機械組件宜選用不銹鋼304和301材質，其滑板厚度不小于0.5mm，吊掛連桿為1.5mm，彈簧片大于等于0.8mm。

3、配件部分

3.1自動通氣閥

（1）自動通氣閥是內浮盤重要部件，其主要作用是字在浮頂上下形成壓力差式提供氣體流通的通道，防止浮盤在運行過程中，浮盤形成超壓或真空，從而損壞浮盤。（2）自動通氣閥中部有一個DN300mm的孔，此處密封靠閥桿上端蓋板與本體上平面密封，一旦密封不好，便會有油氣。

3.2人孔裝置

內浮盤上至少設置一個人孔，其中間部位空間甚大，這部分油氣肯定存在。

3.3取樣裝置

量油取樣裝置規格為DN300mm，上端應有錐形導向結構。這種結構都存在很大油氣揮發空間，密封性能不太理想。

3.4通過裝置

（1）當儲罐配備有司服液位計或雷達液位計導波管時，導波管安裝同心度≦10mm，直線度≦10mm。應設置通過裝置，通過裝置應由良好的導向、密封性能。（2）儲罐立柱往往存在垂直度不高、表面不平整等現象，為了滿足立柱的缺陷，則要求浮盤的立柱通過裝置具備更大的補償量。因此立柱通過裝置在實際運行過程出現縫隙、油漬浸漏等現象，造成嚴重的油氣損耗。

3.5防旋轉裝置

防旋轉裝置顧名思義就是防止浮盤旋轉移動，至少安裝2套。一般都要對浮盤進行現場開孔，穿過內浮頂處密封性處理不好，極易產生泄漏空間。

三、典型案例

我公司在中石油大連石化分公司制造安裝的輕油罐G658Φ25m，大氣污染排放值為68mg/m3，低于GB31570、GB31571大氣污染排放120mg/m3排放標準。

四、技術改進方案

1.自動通氣閥及人孔改進

在自動通氣閥桿下端和人孔蓋下端焊接一圓筒塊，填充了空洞，有效消除油氣空間。并且在通氣閥體上端安裝槽型密封圈，防止密封圈在通氣桿運行工程中脫落，密封性好。

2.滑動式球型蓋量油采樣裝置

2.1概述

取樣裝置采用滑動式球型蓋量油采樣裝置，該裝置也取得了國家實用型專利技術。密封性能好、取樣方便、有效減少了取樣孔揮發。

2.2技術要點

取樣上部喇叭口漏斗結構固定在蜂窩箱箱體上，喇叭口漏斗處采用填充球型密封，并設有一滑道裝置。當取樣時，在罐頂拉拽鋼絲繩，使填充球沿著滑道通過滑輪組離開取樣口，取樣完畢后，放松鋼絲繩使其填充球復位。罐頂開孔位置應距取樣處1500mm左右，并在罐頂配有鋼絲繩收線器，防止了鋼絲繩纏繞問題。

2.3顯著成效

目前該裝置用在山東昌邑，慶陽石化項目均運行平穩正常，尤其在上東昌邑項目油氣檢測值達到國家標準。

五、滑蓋式穿透管通過裝置

1.概述

引進了國外同行的浮頂穿透管通過密封裝置，經過消化吸收，取得了國家實用新型專利技術，從根本上解決了穿透管浮頂處的密封不嚴的問題。

2.技術要點

（1）滑蓋式穿透管通過裝置包括一下尾板，該下尾板與內浮盤固定連接。該下尾板通過彈簧與上、下蓋板連接，上、下蓋板之間設有適合介質的密封膠墊。上蓋板上有XPE泡沫棉與柱子緊緊包裹，通過頂板板與下蓋板連接。（2）在浮盤運行過程中，穿透管的垂直度會產生偏差，拉簧會拉動蓋板等部件隨穿透管的偏差而移動，密封膠墊及密封層會始終緊貼穿透管，消除穿透管的間隙，不會產生油氣揮發空間，有效提高穿透管周邊的密封性，降低環境污染，提高安全系數。

3.顯著成效

此裝置在撫順石化、四川石化、錦西石化等項目均在正常使用，且效果顯著。

六、防旋轉裝置改進

增大了防旋轉裝置通過浮盤的雙頭螺桿的直徑，增強了浮盤的穩定性。雙頭螺柱穿過浮盤蜂窩箱底板里、外分別加了橡膠墊，并進行打膠處理。對螺桿上下端加設聚四氟乙烯的襯套進行密封處理，使得防旋轉裝置在運行過程中完全消除油氣損耗。

七、結論

全接液蜂窩浮盤適用在儲存汽煤柴油、石腦油及化學品等高揮發性流體儲罐內的石油、化工類機械產品結構的技術領域，主體結構扎實、質輕架構緊密，具有良好的抗震性，安裝簡易、維護方便、壽命長等優點。對配件進行技術升級改進后有效解決了現有浮盤存在的泄漏問題。

【參考文獻】

[1]于婷，嵇升陽.芻議蜂窩箱全接液式金屬內浮盤結構設計[J].化工管理，2014（30）：138.