組裝式內浮盤的發展與應用研究

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)

組裝式內浮盤的發展與應用研究

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的發展歷史，國內組裝式浮盤的使用與研發現狀，對國內常用組裝式浮盤的結構及合理性進行了分析，詳細闡述了正六邊蛛網狀內浮盤的優點，并提出了組裝式浮盤的發展建議。

內浮頂油罐；組裝式浮盤；密封；構件；節能；環保

儲油罐是石油儲運設施中的主要裝備之一,其中立式油罐是使用數量最多的一種，立式油罐分為外浮頂油罐、內浮頂油罐、固定頂油罐3類。20世紀60年代初,國外出現了由鋁合金制作的組裝式浮盤。該浮盤造價較低,安裝速度快,使用安全可靠,防耗效果好等優點。20世紀80年代初,我國引進該項技術進行國內開發。目前,國內在用和新建的汽油儲罐、石腦油儲罐和揮發性較高的石油化工產品儲罐,基本采用了裝有組裝式浮盤的內浮頂油罐,在節能與環保方面取得了良好的效果。

1 國內組裝式浮盤的使用與研發現狀

隨著我國石油需求的快速增長及社會對節能和環保要求的日益提高,近20年來,浮盤在國內得到了大量使用。其中絕大多數是鋁浮盤,應用范圍從內浮頂油罐容積為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浮頂油罐儲存原油的先例?？傮w而言,安裝了組裝式浮盤的內浮頂油罐與同容積的固定頂油罐相比,在相同工況下儲存輕質石油產品時,油氣損耗可減少近95%。根據20世紀80年代引進鋁浮盤的生產商西德公司提供的減耗數據∶1座2000m儲存汽油的固定頂油罐,改造成安裝組裝式浮盤的內浮頂油罐,當年周轉系數為20次時,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浮頂,每年可減少油氣損失近百萬噸,同時還保證了儲存油品不會因輕質成分大量揮發而降低質量,并大大減少了烴蒸氣(對大氣的危害程度比CO2高約20倍)的排放量和發生火災的可能性。由此可見,使用組裝式浮盤具有良好的經濟和社會效益。

2 正六邊形蛛網狀內浮盤的結構性能

2.1 結構特點

浮筒式組裝浮盤是上世紀九十年代我國發展起來的一種全新的浮盤結構，全面克服了傳統內浮盤的缺點，這種新型內浮盤結構，用正六邊形放射骨架，將浮力元件與獨立的骨架結構鑲嵌，形成蛛網狀。與國內外傳統“井”字形內浮盤相比，內浮盤的整體結構加強，密封性能提高，生產工藝簡化，節能降耗率達98%。經專家評審，該項技術屬國內領先和國際先進水平。其技術先進性及特點主要表現在以下幾方面：

（1）浮筒式組裝浮盤在結構上，打破了傳統浮盤的結構模式。采用仿生學原理，浮盤骨架形成“蛛網狀”，將浮力元件安裝在輻射狀骨架內，使浮子排成正六邊形，大大增加了浮盤的結構強度，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計并經過多次實驗后確定的成熟方案，使浮子的結構合理，焊接牢固。

（3）浮筒規格、數量方面，打破傳統浮盤的長度不一、規格不齊的狀況，全部采用標準化、規范化、通用化的浮子，大小浮盤完全一至，運輸、安裝、維修十分方便；浮子直徑185mm或200mm,浮盤在運行時，浮盤下的油氣空間小，介質的蒸發飽和空間小，因此浮盤的節能降耗、保護環境、預防火災效果十分顯著。

（4）內浮盤運行的穩定性能優越，絕不會發生卡盤、傾盤和沉盤。由于浮盤的多邊形結構，內浮盤在運行時，浮子、邊緣梁、附件等沒入液體中，將液面分割成若干個獨立的空間，當罐內液體波動時，這些空間能對液體的波動產生阻尼作用，從而迅速降低和消除沖擊波，使得內浮盤運行平穩；

（5）內浮盤采用獨立的外圈設計，能很好地將浮盤上、下運行時浮盤周邊密封帶與罐壁產生的磨擦力均勻分載，浮盤運行時整體的平穩性能更加提高；

（6）擁有完整的靜電導出系統，對地泄漏電阻小于10歐姆，能有效地將介質產生的游離靜電導出，有效地抑制液體介質的自燃，消滅火災隱患。

（7）維修性能好，浮盤浮力元件與浮盤骨架各自獨立，維修時，可以做到點對點，無需將整個浮盤進行拆裝。

（7）浮盤浮力元件眾多，任何不相鄰的兩個浮子發生泄漏時，不會對整個浮盤產生重大影響，浮盤仍能正常運行。

3 內浮盤適用范圍

(1)工作壓力：常壓儲罐。

(2)工作溫度：-30℃～150℃。

(3)介質：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。

4 結語

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

綜上所述,使用組裝式浮盤具有良好的經濟和社會效益。使用內浮盤是目前公認的最理想的降低油品蒸發損耗的最經濟、最簡單的方法，其應用數量多,經濟與社會效益大,為此我們應該大力推廣組裝式內浮盤的使用。

[1]莫志安.導則勘誤及內浮頂罐輕質油揮發損耗計算.廣東化工，2013，第40卷（10期）∶47-48.

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

[3]柯堤主.國外儲罐技術的現狀和動向.石油化工設備技術，1994,15(3)∶5-10.

[4]史倬輪.內浮頂罐技術及發展.石化技術，1996,01期：17-22.