低库存运行下降低内浮顶储罐浮盘安装高度的实践与启示

2020-11-18刘辉

石油库与加油站 2020年4期

刘辉

〔中国石油甘肃销售分公司甘肃兰州 730000〕

对销售企业而言，保证合理的油品库存至关重要，既可保障市场供应，还能规避跌价风险、减少油品库存资金占压。内浮顶储罐浮盘安装高度对储罐内可动用油品的储量影响很大，若储罐长期存储大量不可输转油品，存在诸多风险。探索降低内浮顶储罐浮盘安装高度势在必行[1]。

1 低罐容运行的重要意义

1.1 有利于降低“沉没成本”，加快公司资金周转

为更好地履行国有骨干企业肩负的经济、政治、社会责任，公司成品油罐容普遍较高。油品价格较高时，占用资金量大，背负较大的资金成本，影响公司资金周转。

1.2 在当前油品定价机制下，可规避油品跌价风险

按照当前机制，油品调价周期由22天调整为10天，市场价格波动会及时调整，油品存量过高时，会带来巨大资金亏损[2]。

1.3 有利于降低安全环保风险

随着危险化学品道路运输安全管理、环保标准的不断提高，管理成本呈上升之势，油品高存量运行不仅会加大员工接卸安全风险，油品集中到储罐时更是存在较大的安全、环保隐患。

2 降底浮盘安装高度对油罐存量的影响

2.1 储油罐内浮盘降落高度的影响因素

储油罐内浮盘是漂浮在油罐液面上随油品液面上下升降的浮动顶盖。它可减少介质的挥发损耗，还能使罐内储油和空气有效隔绝，在一定程度上降低发生火灾爆炸的危险等级。内浮顶油罐浮盘降落到罐底时靠若干个支柱支撑，浮盘安装高度主要由储罐附件(人孔、低液位音叉开关等)安装位置决定。浮盘的最低位置,是人孔的上边缘，人孔直径一般为600 mm，人孔下边缘距罐底为300 mm，所以浮盘的最低高度不小于900 mm。为了便于施工和检修，GB 50341—2014规定浮盘的高度不小于1 800 mm,而SH/T3194—2017规定浮盘安装高度不宜大于1 800 mm。笔者所在公司的所属油库在2014-2017年之间所建浮盘的高度均在1 800 mm[3]。

2.2 国家规范对浮盘安装的要求

(1)GB 50341—2014《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》中8.3.2条规定，浮顶支柱的最小安装高度应满足施工和检修的需求，且高径比不应大于150；浮顶外边缘底部距罐底油上表面的垂直距离不宜小于1 800 mm。

(2)SH/T3194—2017《石油化工储罐用装配式内浮顶工程技术规范》第4.9条规定：装配式内浮顶储罐浮盘的安装高度不宜大于1 800 mm，并在条文解释中说明：内浮顶的安装高度越小储罐的有效及安全操作容积越大，且支柱的稳定性越好，但考虑到安装检修及罐底开口等部件需有一定的高度，故规定装配式内浮顶的安装高度不宜大于1 800 mm。

(3)GB 50341—2014和SH/T3194—2017安装规定相悖的说明。GB 50341—2014规范中规定浮顶外边缘底部距罐底上表面的垂直距离不宜小于1 800 mm。而SH/T3194—2017规范中规定装配式内浮顶的安装高度不宜大于1 800 mm，两规范要求明显相悖。

通过查找资料发现，在2015年前，国家未发布《油气罐区防火防爆十条规定》，浮盘运行过程中可以落底，浮盘安装高度对储罐有效容积没有影响，但为了施工和检修方便，规范标准将浮盘安装高度定为不小于1 800 mm；2015年，国家发布《立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范》(AQ3053—2015)和《油气罐区防火防爆十条规定》，明确浮盘运行不能落底，储罐可利用容积明显减少；2017年，石化行业推荐性标准《石油化工储罐用装配式内浮顶工程技术规范》发布，其中4.9条规定：装配式内浮顶储罐浮盘的安装高度不宜大于1 800 mm，并在条文解释中说明：内浮顶的安装高度越小储罐的有效及安全操作容积越大，且支柱的稳定性越好[4]。

2.3 浮盘安装高度对罐容的影响

为防止收油作业时发生油品冒顶事件和浮盘落底作业造成安全事故，《AQ3053—2015 立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范》12.2.2条规定，可燃液体储罐，应按规范的要求和操作需要设置液位计和高、低液位报警装置、高高液位报警装置。因此，储罐收油作业时不能高于高液位高度，发油作业时不能低于低液位高度，储罐收发油作业可利用容积在高液位和低液位之间,储罐罐容示意如图1所示。

图1 储罐罐容示意

目前，笔者所在中国石油甘肃销售分公司所属油库平均库存量在15万t左右，但是由于受到国家标准规定(浮盘严禁落底和高低液位报警设置高度)的限制，有3.79万t的库存为不可发量，这也影响到石油库收油作业的罐存量，也就降低了石油库储罐的有效利用率。因此，石油库储油罐浮盘安装高度直接决定着储罐的可发量和利用率，要增大储罐的可发量，实现库存创效，只有降低石油库储油罐浮盘安装高度，增大石油库储罐有效容积。

3 内浮顶罐浮盘降低的实践

3.1 油库浮盘的安装情况

目前，公司13座油库共有155座储油罐，其中储存柴油和汽油的内浮顶罐分别为20座和56座，内浮顶罐浮盘安装高度有14种(见表1)，浮盘安装高度在1 800 mm以上的有35座，占内浮顶储罐总数的42 %。现有储罐49 %为内浮顶储罐，浮盘高度均不相同，且运行多年，也未出现因安装高度问题造成储罐运行的安全事件，故安装高度不是影响浮盘安全运行的因素。

表1 油库内浮顶储罐浮盘的安装高度

3.2 成县、临洮油库浮盘降低的实践

为探索有效的、可复制的降低浮盘的经验，在前期理论分析的基础上，甘肃公司在成县油库、临洮油库、张掖油库对5座储罐实施了浮盘安装高度从1 500 mm降低至1 200 mm和1 700 mm降低至1 450 mm的实践，目前运行十分平稳，未发生任何安全事件，5座油库储罐可发油品数量增加4 000 t，减少资金占用约1 200万元。

3.2.1 对浮盘检修及清罐作业的影响分析

目前现有规范规定浮盘安装高度为不高于1 800 mm，主要是为了浮盘检修作业方便，同时在清罐作业时不需要弯腰；现若将浮盘高度降低至1 450 mm，人工清罐时需要弯腰作业。但目前国家规定严禁人工清罐，必须采用机械清罐；机械清罐完毕后人工才可进入罐内清扫废物，在罐内作业时间较全程人工清罐作业时间大大减少，即浮盘安装高度降低至1 450 mm时对清罐作业影响很小。同时在对浮盘密封完好性，静电接地导线、支柱螺丝检查以及罐底板和第一层圈板的防腐检测时，一般不需要站立作业，所以降低浮盘安装高度对浮盘检修和罐底板防腐检测的影响不大。在对成县、临洮油库复盘检修时也印证了上述分析的可操性和安全性。

3.2.2 施工过程的安全风险分析及控制

降低浮盘支柱高度时，需要在储罐内进行切割作业，有产生火灾事故的风险。为防范事故，在严格风险辩识的基础上，采取以下措施：一是选择专业安装公司，制定详细的施工方案；二是严格执行清罐作业制度，特别是清罐后对油气浓度的检测，不合格坚决不实施切割作业；三是施工作业严格按照安装浮盘安装厂家技术说明操作，同时做好应急准备。按照上述准备，成功在成县、临洮、张掖油库实施了降低浮盘支柱高度的施工，并积累了丰富的经验。

3.2.3 改造后浮盘运行风险的分析及控制

如果在降低浮盘安装高度时，各支柱切割高度不一致将直接导致浮盘安装高度不一致，造成浮盘整体倾斜，在起浮运行过程中可能出现浮盘卡盘，造成浮盘损坏。针对这一风险，在理论上根据风险等级划分的依据，使用风险矩阵评价法测算风险R=3,即轻微风险(V级)，也就是可忽略的风险；在施工中严格进行支柱切割后的验收，误差控制在0.5 mm以内，确保切割后的支柱高度一致。按照该思路，2016年成县油库柴油罐改汽油罐时，将2座储罐浮盘安装高度由设计的1 500 mm降至1 200 mm,2019年在临洮油库、张掖油库将设计的1 700 mm降至1 400 mm,运行未发生卡盘事件。由此可见，降低安装高度导致出现浮盘卡盘或出现浮盘运行安全事件的风险是可以忽略不计的。

3.3 咨询专业安全评价公司开展安全评估

在实施浮盘降低改造后，为降低安全风险，对改造后的运行环境安全问题专门咨询了甘肃某管理咨询有限公司，专家表示降低浮盘支柱高度属于设备参数变更，修订操作规程即可，且降低浮盘安装高度国家没有明确的标准和要求，所以在油库周边环境未发生变化、储罐未增加附件设施的情况下，无需重新开展油库安全评价工作。

4 降低浮盘实践推广应用的效益测算

鉴于成县油库、临洮油库、张掖油库浮盘降低改造的成功经验，结合甘肃公司目前13座油库浮盘安装实际情况，将1 500 mm(含)以上浮盘的高度均降低至1 450 mm，储罐罐容变化如表2。

表2 降低浮盘高度后罐容的变化

表2表明，55座储罐浮盘高度降低至1 450 mm后，储罐可发油量可增加1 117.5 t，产生的延伸效益将大幅增加。

4.1 减少槽车费用，增加储罐周转量

资源紧张期，铁路槽车集中到货时，等于增加了1 117.5 t罐容量，按单个槽车费用1 093.86元、数量60 t，年周转7.8次推算，可以减少槽车费用15.89万元。如果按照笔者所在公司现有汽油罐罐容15万m3，每座储罐罐容1万m3、单罐增加可发量477.75t，年周转次数7.8次，可增加储罐周转容量5.6万t。