储罐的损耗及铝浮盘的应用设计

2015-08-15郭育中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司河北沧州062550

化工管理 2015年29期

郭育（中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北沧州 062550）

随着石油化工业的发展，储油罐的需求越来越大，并且不断更新换代.内浮顶油罐被广泛应用，由于炼油厂、油库的油品在储存过程中每年因为蒸发而损失的数量非常大，为了减少油品在储存过程中的蒸发损失，减少对环境污染，采用铝浮盘是降低油品损耗的一个有效措施。

1 油品的损耗

油品是多种碳氢化合物的混合物，蒸发性强是成品油的主要特性之一。蒸发数量的大小与成品油密度、蒸发面积、液面压力、大气温度和油品温度等因素有直接关系。蒸发损耗是以缓慢的形式持续发生的，数量上的损耗，也降低了油品质量。另外油品蒸发引起环境污染，形成了火灾危险。

要降低或消除油品蒸发损耗，浮顶罐油品降耗的原理是，要减小或消除罐内油面上的气体空间。由于液面上没有气体空间，减少了在运输过程中产生的振荡，防止储液对罐内壁产生撞击或内压力变大，减轻罐顶和罐壁的腐蚀，延长储罐使用寿命。浮顶罐分为内浮顶储罐和外浮顶储罐两大类。过去应用较多的钢制内浮盘装置，由于其耗用材料量多，制造成本高，施工周期长，重量大等因素的影响，其发展趋势下降。不同于过去钢制浮船式内浮盘的设计方式，目前装配式铝浮盘装置采用了密封铝制浮筒作为浮构件，因为铝的化学稳定性能好，不容易发生氧化腐蚀，并且在浮盘下部，浮筒均布，倘若有少数浮筒由于破损产生渗漏，浮盘装置也不会沉没。

2 铝浮盘的特点

装配式铝浮盘由于其重量轻、浮力大，安装方便、耐腐蚀、使用安全可靠等优点，在世界上迅速发展并应用。

浮盘安装方便，铝板铺在框架上，浮盘框架和罐壁之间配有密封胶带，另外浮盘上附件，运到现场去可通过人孔运送到罐内，方便安装；并且由于各部件材料为铝合金，非常轻便，不需要起重设备助力。另外安装不会引起附加危险，浮盘各部件用螺栓连接而成，不需要动火，大大提高了施工安全系数。

3 浮盘设计

3.1 浮顶浮力的影响

在浮顶设计中极为重要的参数之一就是浮顶浮力大小，它直接影响到浮顶的安全运行。要考虑：由于浮顶偏移会造成浮顶与罐壁间摩擦力加大，可能会造成卡、阻或浮顶倾斜的情况；由于油罐的水平半径允许偏差和罐壁垂直度、局部凹凸度等原因，引起浮顶与罐壁间软密封摩擦力增大，从而浮顶倾斜程度增加；为满足上述要求，包括周边密封件与螺栓重量的重量和在内，浮顶浮力至少要为两倍自身重量。浮筒外径一般为250mm，设计浮筒最大沉没深度应在130-150mm。

3.2 浮顶直径大小确定

浮顶直径大小对油气损耗及浮顶运的行安全性影响很大。直径比较小的浮顶，会造成罐壁与浮顶之间存在较大间隙，从而增大了浮顶环形与罐壁的面积。由于软密封对罐壁凹凸度的适应性有限，会在罐壁与软密封之间存在缝隙，从而使油气溢出；若浮顶直径较大，可以适当克服上述不足。同一内径的浮顶罐，浮顶直径增大，在上下浮动中，浮顶上易形成一个倾覆力矩，使浮顶绕其中轴线上下浮动，浮顶偏移越大，倾覆力矩就越大，危险性业越高。

因罐壁允许局部凹凸度、油罐内径水平半径允许偏差，均随罐容积增大而增大。故同一规格形式的软密封，在不同容积油罐进行安装时，若提供浮顶与罐壁之间的尺寸相同时，较大容积罐的软密封杯压缩量也会较大。但大容积内浮顶罐中浮顶的直径大、惯性大，使其不易在储液中上下移动，而且对浮顶的形心倾覆力矩增大大，容易产生卡盘事故。因此，罐壁与浮顶之间间的间隙，应随储罐容积的增大而增大，并且软密封袋也应随储罐增大而加粗。