提高浮顶储油罐密封效果

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【摘 要】鲁宁输油处临邑站部分浮顶储油罐密封泄漏问题较为严重，本文对密封泄漏现象进行了分析，得出造成泄漏的主要原因，并提出了有效的控制措施。

【关键词】浮顶储油罐;密封;控制

浮顶储罐的浮顶是一个漂浮在储液表面上的浮动顶盖，随着储液的输入输出而上下浮动，浮顶与罐壁之间有一个环形空间，这个环形空间有一个密封装置，使罐内液体在顶盖上下浮动时与大气隔绝，从而大大减少了储液在储存过程中的蒸发损失。密封装置能够减少油气损耗，保证罐内油品质量，降低因油气泄漏造成火灾爆炸的可能性，是浮顶储油罐的重要附件。

1.储油罐密封现状描述

临邑输油站五万方浮顶油罐为单盘式浮顶，一次密封结构形式为弹性海绵密封，由密封包带填充海绵材料，安装在浮顶与罐壁间隙中，实现浮顶与罐壁间间隙发生变化时的密封，浮顶在储罐内升降自如而不被卡住，从而减少油气蒸发损耗。

在运行过程中，部分浮顶储油罐密封泄漏问题较为严重，出现了密封包带多处破损、进油和罐壁局部密封不严的现象，给企业的安全生产带来了隐患。经检测，浮船与罐壁之间的环向空间间隙大小不均匀，间隙最大处达382mm，最小处只有118mm，超过了规定的150-350mm的间隙要求，影响了油罐的密封效果。间隙尺寸较小处，一次软密封局部受到重挤压，致使密封包带受到密封托板与罐壁的剪切，出现包带破损、进油现象；间隙较大处，密封不能完全覆盖油面，起不到密封作用，既造成油气损耗增大，又易成为火灾爆炸的源头。

2.密封泄漏原因分析

2.1由于临邑站70%左右的储油罐为上世纪70年代建成投产，当时建造工艺和焊接工艺落后，油罐壁板在制作和安装过程中如果没有很好的按程序和标准执行，都有可能使壁板的垂直度及椭圆度发生超差，造成浮船侧面立板变形，罐壁椭圆度较大，密封托板宽度不一致，密封托板宽度不一，与浮船不是同心圆等问题，影响油罐的密封效果。

2.2储油罐经过长期运行后，由于罐基础承压不均匀造成的储油罐基础不均匀沉降，经检测得到最大正偏差达到32mm，最大负偏差达到49mm。由此罐体产生一定的倾斜，根据检测结果油罐内倾外倾都有，油罐整体呈内倾，油罐主体最大外倾点外倾86mm，最大内倾点内倾-123mm。此外罐主体承压造成不均匀的罐壁凹凸变形也会造成浮船与罐壁之间的环向空间间隙大小不均匀。这些情况都会导致浮船向一侧飘移，影响油罐的密封效果。

2.3储油罐在运行过程中罐顶空气和温度的变化也是导致密封泄漏的主要原因。空气流动产生的涡流会打破罐顶上方的油气平衡，从而促使油气不断蒸发损失。昼夜温差和阳光照射引起的罐顶液面温度变化，会增加环形气象空间与大气压的压差，从而造成油气泄漏。

2.4浮船沿导向管和量油管上下运行上，导向管、量油管对浮船轴向、径向移动范围起一定的限制作用，在油罐运行中，浮船会出现一定幅度的自由漂移，如果导向管、量油管垂直度超差会加剧这种现象的发生，使得浮船与罐壁之间间距出现不均匀的现象，从而影响油罐的密封效果。经检测量油管径向南倾105mm，环向东南倾195mm；导向管向北倾27mm，环向北倾35mm，不满足立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程（SY/T5921-2000）规定的15mm的要求。

2.5密封包带、L型压板、密封海绵条等密封部件为厂家批量生产，尺寸规格统一，现场实际间隙尺寸不统一，密封部件不能完全按照现场实际尺寸进行调整，造成局部安装不到位，影响油罐的密封效果。此外密封包带受阳光照射或风蚀也会引起老化开裂现象，从而造成密封失效情况的发生。

3.密封泄漏控制措施

3.1调整浮船漂移度

调整导向管、量油管的倾度，通过管托、支架固定导向管、量油管的上下端，解除罐上部约束，通过垂直掉线重新找正，调整后恢复罐上部约束，使之满足SY/T5921-2000规定的15mm的要求。

在上水试验开始，浮船浮起后，利用千斤顶调整浮船漂移度。利用多个千斤顶配合枕木，从间隙小处向间隙大的方向顶挤，顶挤时要有人多在四周进行监护，力量均匀，缓慢调整。

通过调整限位滚轴，适量增大或减少浮船与罐壁之间局部的环向间隙，控制间隙数值不超标。

3.2调整密封部件

调整密封部件尺寸，符合现场要求。一次软密封的自由直径是200mm，三根密封“品”字型排列后，覆盖直径为373mm，外加包带后，覆盖直径会略微减小，现场安装后覆盖直径会进一步减小，达到 360mm左右。

通过检测，参考油罐垂直方向上凹凸变化，调整密封包带宽度和软密封根数，增大或减小密封覆盖范围，降低油罐垂直方向上凹凸变化带来的影响，实现密封的正常安装和密封严密。密封包带宽度通过改变包带打孔距离的办法实现，在打孔时要逐渐改变孔距，不能突然改变，以避免出现包带皱褶现象。在间隙较小处，填充两根半密封，既保证密封效果，又减少包带与罐壁的摩擦力；间隙较大处填充三根半密封，以保证密封效果。为保护密封，在密封托板外边缘板上用弹性软塑料把边沿包住，避免密封包带被托板和罐壁剪切造成损坏。密封安装后，对一次密封进行外观检查，密封效果良好，包带无皱褶、拧挤。

一次密封安装后，安装承压板，对浮船起到挡雨、增加二次密封与罐壁压紧力的作用，同时也限制了浮船的漂移。

3.3效果检验

对油罐进行上水试验，及时跟踪测量浮船与罐壁间距尺寸是否符合要求，罐位每上升半米检测一次环向间隙尺寸，检查密封是否存在卡挤、密封不严的现象。在罐壁变形较大的部位，进行放水、上水反复试验，检查密封运行情况和密封效果。

4.结论

提高储油罐浮顶密封装置的可靠性和严密性对减少油气挥发，确保储油罐安全操作有着十分重要的意义。2011年临邑站对五万方浮顶罐按上述措施进行了检修，事实证明通过调整浮船漂移度和密封部件，可以有效消除密封不严造成的油品挥发，减少了油品损耗，实现了一次软密封与罐壁的紧密贴合，提高了浮船密封效果，为企业节约了罐壁校正大修所需的大量资金，保证了安全输油生产的顺利进行。

参考文献

[1]浮顶油罐软密封装置―橡胶密封带.HG/T 2809-2009.化学工业出版社.

[2]陈宝东,马贵阳.储油罐分类及附件.中国石化出版社.

[3]潘家华.圆柱形金属油罐设计.石油工业出版社.

[4]立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程.SY/T 5921-2000.石油工业出版社.