内浮盘密封性的探讨

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摘 要：在通过记录我司以往的高挥发性货物的储存损耗情况，我们分析相同罐容不同罐形（内浮盘储罐与拱顶储罐）、不同罐容相同罐形、不同浮盘形式等方面的储罐储存损耗数据，对内浮盘减少95%的挥发损耗进行验证。然后通过深入分析浮盘附件、材料选择与验收、浮盘的加工与安装工艺等方面对油气挥发的影响，据此找出浮盘对油品储存损耗影响的根本原因，探讨浮盘密封的优化方案，为内浮盘选用的技术指标提出建议。

关键词：油库 库存损耗 内浮盘

一、前言

储罐基础设计的时候，设计人员或浮盘厂家都会说安装内浮盘后比拱顶罐挥发损耗降低95%以上，但缺少实验数据或实际测算数据。而在我司的实际应用中，内浮盘罐对损耗的控制远远达不到预期效果，甚至不如自动氮封的拱顶储罐，至今也甚少关于内浮盘与损耗的相关研究参数。因此，我们利用公司的三期项目建设、内浮盘更换的机会，对内浮盘相关数据进行研究。

二、问题的发现

我司T1102罐是3000m3的氮封立式拱顶储罐，罐顶安装3个设计压力范围是（-295Pa～+1750Pa）的DN300的呼吸阀；T1103罐是3000m3的铝浮盘内浮盘储罐，两罐都是2007年建成并投入使用。自投用至2012年6月，两罐用于储存柴油，未能发现两者间储存损耗的差异；2012年下半年，两罐变更为储存混合芳烃，在外界条件相同的情况下，我们发现内浮盘储罐的储存损耗超过立式拱顶罐，因此我司加强了两罐日常盘点，经过两个月的统计，得出T1102的平均损耗为0.16吨/天；T1103的平均损耗为0.21吨/天。内浮盘储罐比氮封拱顶罐的储存损耗更大。

三、原因分析

除上面所列的T1103浮盘罐外，其余6个同期的内浮盘储罐都比氮封拱顶罐的储存损耗大。因此当储罐清空清洗完成后，我司相关技术人员对浮盘进行观察检验，并认真分析，总结原因主要有以下几点：

1.浮盘坍塌：储罐每次收料、通球进罐、发料等操作，使浮盘上下运动，尤其是收/发货高度超过浮盘临界高度，对浮盘震动大，导致浮盘塌陷损坏。

2.施工质量不达标：例如，我司安装的浮盘都是浮筒式组装内浮盘，由于现场实际情况与设计的差异，部分设计安装螺栓位置不合适，需现场开孔；但原有的螺栓孔没有妥善处理，若检查不到位即投入使用，油气可以从螺栓孔逸散到浮盘外，大大降低浮盘密封性能。另一方面，需要全焊的地方改为点焊、需加装垫片不加垫片等等施工质量不符要求的操作，都会使浮盘泄露。

3.密封部件损坏：在浮盘使用过程中，由于浮盘上下浮动、左右晃动，浮盘的密封元件，包括密封带、边缘构件、插板、压条、自动呼吸阀等部件出现损坏、移位，导致浮盘密封性能降低。

四、整改控制措施

1.技术指标

浮盘制造厂家都需要需求方提供技术指标。若技术指标过低，虽然降低了生产成本，但实际使用过程中可能达不到原来的预期效果。因此，需求方在提供技术指标时要全面、细致。通过与多家厂家的沟通联系，结合历次浮盘改造、浮盘安装项目的验收经验，我们认为提供技术指标时，除了明确各项构件的材质外，还需考虑以下方面内容：

1.1浮力设计：影响浮力的因素主要包括几个方面：（1）浮盘正常浮动在液面之上；（2）操作人员临时上浮盘检查要求；（3）浮盘与罐壁摩擦阻力影响；（4）一定数量（一般是任意两个）浮筒损坏进油而不影响浮盘上浮。综合来说，浮盘设计浮力不小于其2倍重量即可达到要求。而浮盘重量，除自身主要框架、浮筒、盖板、蒙皮的主要元件的重量外，还应包括浮盘周边密封带、紧固螺丝、浮盘附件、检修附件等元件重量之和，甚至支柱重量也可考虑在内。

当然过大的浮力也是没有必要的，因为浮力过大不仅仅增加制造成本，还会增大液面与浮盘底部的油气空间。

1.2导电绳的数量、直径、接地电阻，以及连接端子的材质。

1.3框架的结构形式，包括四边形、放射性六边形等。

1.4主、副梁的高度、宽度、厚度。

1.5浮筒的最大长度、最大直径、板材厚度、安装个数，以及浮筒制造、焊接方法的限制。

1.6边缘构件、开孔处封闭构件的结构、厚度以及浸入液面下的高度。

1.7盖板与骨架连接、盖板自身搭接处的紧固件间距、搭接块宽度。

1.8蒙皮的厚度。

1.9支柱的厚度、直径、高度，分布的间距、密度，支柱底部的材质。

1.10 边缘密封带的形式、材质，填充物的材质、密度。

1.11自动通气阀的数量、总重、开孔直径，阀座板材，垫圈材质、厚度。

1.12静电、液位计等导管滚动摩擦结构、数量，滚轮数量。

1.13防转装置材质、数量、结构，套管材质、长度、厚度。

2.材料验收

加强材料、备件及半成品入场验收前的验收，其中包括材料、备件及半成品在生产过程中监造过程，发货前的联合检查程序，到货后相关部门的联合验收程序等。验收方法分为现场简易检查和专业检查，简易检查如眼睛观察，直尺测量材料几何尺寸，用芳烃侵泡氟橡胶压条等；对有争议的检查结果必须采用有权威的专业检查机构进行复验。现场简易验收还要注意以下几点：

2.1核对各零部件的规格和数量。

2.2检查浮筒、边缘构件、框架结构件及附件等是否损坏、变形。

2.3检查密封带是否有破损和缺陷，核对密封带长度。

2.4检查垫条、压条的宽度、厚度是否符合要求。

2.5检查支柱下发垫块是否满足防爆、防腐等要求。

2.6通气阀阀体材料、阀杆重量等是否达到要求。

2.7检查已连接的盖板、边缘板等是否加垫条，垫条厚度是否满足要求。

3.施工过程监控

加强在施工过程中的日常质量检查，发现问题应及时处理，并把处理结果进行上报。安装施工现场增加专业质量员进行全方位的监管。严格检查的依据是合同条款和技术指标，严格按照技术指标进行检查，主要包括：

3.1检查螺丝、铆钉距离是否符合要求，螺丝是否有垫圈、拧紧。

3.2盖板蒙皮连接处是否加装压条。

3.3边缘板、插入板等搭接处是否加装垫条，若是焊接的是否满焊。

3.4浮盘边缘密封囊是否透光。

3.5无连接的螺丝孔是否有效封堵。

3.6防转钢丝下是否安装套管。

3.7自动通气阀阀盖超出浮盘高度是否合适，阀盖是否平整，垫圈厚度、宽度是否适合，下端凸台边缘是否平整，抗挠性是否良好。

3.8浮筒有无变形、损坏。

3.9支柱底端垫块是否安装。

3.10计量管、取样管等浮盘开孔处密封带是否严密。

3.11静电导线是否可靠连接。

4.加强安装质量验收

质量验收包括中间验收及最终验收，中间验收应有项目负责人和同部门相关人员参与，并对验收结果提出初审意见，判断整改事项。浮盘验收方法可分为光照法和升降试验两种。通过查看浮盘透光性可初步判断浮盘整体密封状态；通过升降试验检验浮盘能否正常上浮、下降。

最终验收在初审意见整改合格的基础上，由项目负责人及部门领导协同相关部门领导及负责人共同检查，并对质量结果做出最终评价。

五、总结

使用内浮盘是目前公认的最理想的降低油品蒸发损耗的最经济、最简单的方法，但若浮盘密闭性不足，由于储罐设计通气孔与大气直接连通，其蒸发损耗反而远远超过拱顶罐。因此在实际应用中，从技术指标、材料验收、过程监控等方面严格要求，确保浮盘密闭性。

参考文献

[1]潘家华，郭光臣，高锡棋。油罐及管道强度设计〔M〕。北京 ： 石油工业出版社，1986.

[2]孔昭瑞，铝浮盘失效分析及寿命预测，油气储运，1995，14（6）：4～7.

[3]孔昭瑞，使用组装式内浮顶应注意的一些问题，油气储运，1994，13（3）：12～17.