儲(chǔ)罐全接液蜂巢式浮盤的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

徐迪

摘要：全接液式浮盤是在國(guó)家相關(guān)部門新的要求下研發(fā)出來(lái)的新型節(jié)能式儲(chǔ)罐浮盤，相對(duì)照原浮筒式及其他型式的浮盤，具有較多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有更好的安全性。本文將全接液式浮盤與浮筒式浮盤進(jìn)行對(duì)比，從結(jié)構(gòu)、特性和經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)方面進(jìn)行分析，更為明顯的體現(xiàn)出全接液式浮盤的優(yōu)勢(shì)及廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：浮盤;全接液;結(jié)構(gòu);特性;經(jīng)濟(jì)效益

1.緒論

內(nèi)浮盤指的是能夠始終漂浮在液體石油化工產(chǎn)品液面上并隨之上下浮動(dòng)升降的浮動(dòng)頂蓋。在液體石油化工品儲(chǔ)罐中，內(nèi)浮盤能夠科學(xué)合理的防止儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)的揮發(fā)損耗，起到節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，提高安全性的作用。目前，國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的儲(chǔ)罐浮盤主要為浮筒式和全接液式。在國(guó)內(nèi)，長(zhǎng)久以來(lái)所使用浮盤型式主要為浮筒式，而隨著新法規(guī)的頒布，國(guó)家對(duì)VOCs排放量的控制進(jìn)一步加強(qiáng)，全接液式浮盤以其低油氣揮發(fā)、高安全性等優(yōu)點(diǎn)，逐步進(jìn)入了人們的視野。

2.浮筒式浮盤與全接液式浮盤結(jié)構(gòu)對(duì)比

2.1 浮筒式浮盤結(jié)構(gòu)

浮筒式浮盤主要由頂板、浮筒、浮筒支架、支柱和周邊密封組成，根據(jù)不同的使用要求會(huì)增設(shè)不同功用的開(kāi)孔及輔助件。

在使用中，浮筒式浮盤由于依靠浮筒的浮力漂浮在液面上，不可避免的會(huì)出現(xiàn)浮筒的下半部分浸入液面下，上半部分則漂浮在液面上。根據(jù)阿基米德定律，F(xiàn)浮=ρgV排，兩部分的體積（V排）比例根據(jù)液體密度和浮盤的重量而定。這樣，受液面上的上部分浮筒的支撐，液面與頂板間形成了穩(wěn)定的氣液相平衡空間。

2.2 全接液式浮盤結(jié)構(gòu)

全接液式浮盤主要由主梁、蜂窩箱、支柱和周邊密封組成，根據(jù)不同的使用要求，增設(shè)不同功用的開(kāi)孔及輔助件。

全接液式浮盤經(jīng)過(guò)多塊蜂窩箱板拼接，形成一個(gè)網(wǎng)狀中空浮塊，在使用中，浮塊的下部分浸入液面，整體的中空浮塊漂浮在液面上，隔絕了上部氣相與下部的液相空間，起到了覆蓋封閉液體的作用。

3.浮筒式浮盤與全接液式浮盤的特性對(duì)比

3.1 浮筒式浮盤特性

浮筒式浮盤具有質(zhì)量輕便，施工程序簡(jiǎn)單，易于安裝等特點(diǎn)，但由于存在氣液相空間，油氣密封效果稍差：

（1）油品氣液相空間大，揮發(fā)性強(qiáng)，油品損耗較大，污染環(huán)境;

（2）由于油氣揮發(fā)，存在火災(zāi)隱患，降低罐區(qū)安全運(yùn)行系數(shù);

（3）依靠浮筒產(chǎn)生浮力，浮力分布不均勻，不能承受多名維修人員走動(dòng)：

（4）整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度差，抗變形能力差，抗油氣沖擊能力小，容易變形而引

起卡盤。在面對(duì)操作中液體進(jìn)氣產(chǎn)生氣爆時(shí)浮盤易發(fā)生傾覆損壞，使用壽命短。

3.2 全接液式浮盤特性

全接液蜂巢式內(nèi)浮盤具有安全性高、節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行穩(wěn)定、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。浮盤整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，架構(gòu)緊密，具有良好的抗震性和維修維護(hù)便利性。相比于浮倉(cāng)式、甲板式、浮筒式等類型浮盤，全接液式浮盤具有全面的技術(shù)提升，避免了浮力單元單一，粘結(jié)劑受浸潤(rùn)發(fā)生剝離危險(xiǎn)，消除了油氣空間等等設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

（1）高安全性：浮盤整體實(shí)現(xiàn)全接液完全消除油氣空間最大程度降低安全事故隱患，減少火災(zāi)發(fā)生的可能性，保證儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行;

（2）節(jié)能環(huán)保：浮盤整體直接覆蓋介質(zhì)表面，無(wú)液體氣液相揮發(fā)空間，實(shí)現(xiàn)全接液，可有效抑制油氣揮發(fā)，效果可達(dá)99% 以上;

（3）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，浮力均勻穩(wěn)定，強(qiáng)度超過(guò)API650（H4.2 .1 .4）要求7倍以上，可允許2～4人在上面行走，完成維護(hù)作業(yè);抗油氣沖擊效果良好，可承受非正常操作時(shí)液體進(jìn)氣發(fā)生的氣爆壓力;

（4）施工簡(jiǎn)便：施工組裝安全、簡(jiǎn)易、迅速、無(wú)需動(dòng)火作業(yè);所有部件均可以由人孔進(jìn)入，無(wú)須開(kāi)頂;維修維修率低。

（5）相對(duì)于浮筒式浮盤，全接液式內(nèi)浮盤，消耗的材料較多，造價(jià)成本較高，同等條件下，整體造價(jià)要高出20～30%。

4.浮筒式浮盤與全接液式浮盤經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

根據(jù)某企業(yè)多年儲(chǔ)罐運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，以 5000m3 的油罐為例，年周轉(zhuǎn)次數(shù)36 次計(jì)算，直徑為21m 的浮筒式內(nèi)浮頂油罐，其油品揮發(fā)損耗量為6805 千克/年;而全接液蜂窩式內(nèi)浮頂油罐，其油品揮發(fā)損耗量?jī)H為778千克/年（參照美國(guó)PETREX INC公司對(duì)直徑為22.86米蜂巢板式內(nèi)浮頂油罐的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，其油品揮發(fā)損耗量為1714.76 ibs/年）。兩種內(nèi)浮盤相比，全接液蜂窩式內(nèi)浮盤可減少油氣揮發(fā)6027千克/年。按市場(chǎng)汽油價(jià)格計(jì)算，6.027噸×8500元/噸=5.12 萬(wàn)元/年。

從全接液蜂窩式內(nèi)浮盤儲(chǔ)罐與浮筒式內(nèi)浮盤儲(chǔ)罐的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益比較分析中可以看出，采用全接液蜂窩式內(nèi)浮頂?shù)?0000m3 油罐一年可以增效10.24萬(wàn)元。按設(shè)計(jì)規(guī)定全接液蜂窩式浮盤的使用年限為20年，儲(chǔ)運(yùn)廠成品二車間本年度共6臺(tái)內(nèi)浮頂罐完成全接液式浮盤改造，在20年的使用期內(nèi)，共計(jì)增效1228.8萬(wàn)元，節(jié)能效果顯著。

此外，油氣揮發(fā)的減少可有效改善環(huán)境污染、提高庫(kù)區(qū)安全性，從而帶來(lái)間接的社會(huì)效益。

5.結(jié)論

全接液蜂巢浮盤是一種新興的浮盤技術(shù)，以其特殊的蜂巢式接液設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使其更加堅(jiān)固耐用，沒(méi)有油氣揮發(fā)空間，具有更加可靠的安全性能，提高了對(duì)火災(zāi)的預(yù)防效果。浮盤設(shè)計(jì)注重細(xì)節(jié)，采用兩次密封，密封效果更好，減少優(yōu)品揮發(fā)，降低油品揮發(fā)損失，經(jīng)濟(jì)效益可觀，減少VOCs排放量，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也保證了罐區(qū)作業(yè)安全。結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、抗物料沖擊能力強(qiáng)、無(wú)沉船風(fēng)險(xiǎn)且施工簡(jiǎn)單，具有比傳統(tǒng)浮筒式浮盤更多的優(yōu)勢(shì)，全接液式浮盤在石油化工企業(yè)里會(huì)有更加廣闊的發(fā)展和應(yīng)用。

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