煤油汽相干燥系統(tǒng)儲(chǔ)油罐虹吸泄漏處理方法

楊金勇，王占青，甘 巍，李培偉，蘇習(xí)琴

(保定保菱變壓器有限公司，河北 保定 071056)

煤油汽相干燥系統(tǒng)儲(chǔ)油罐虹吸泄漏處理方法

楊金勇，王占青，甘 巍，李培偉，蘇習(xí)琴

(保定保菱變壓器有限公司，河北 保定 071056)

分析了一起因虹吸現(xiàn)象造成的煤油汽相干燥儲(chǔ)油罐泄漏故障。針對(duì)地下輸油管道的特殊性，從防腐和降低管道泄漏幾率及泄漏后的檢測(cè)等方面考慮，采用新型雙層輸油管道代替無(wú)縫鋼管，較好地解決了地下輸油管道泄漏問(wèn)題，消除了地下輸油管道泄漏帶來(lái)的安全隱患。

變壓器；汽相干燥；儲(chǔ)油罐；虹吸現(xiàn)象；泄漏

煤油汽相干燥系統(tǒng)是生產(chǎn)電力變壓器過(guò)程中的重要設(shè)備之一，它采用煤油蒸汽為載熱介質(zhì)，利用相變換熱原理，加熱并清洗變壓器器身，使變壓器絕緣的出水量達(dá)到一定的要求值，進(jìn)而達(dá)到變壓器干燥處理的目的。這在變壓器生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)得到普遍應(yīng)用。煤油儲(chǔ)油罐主要用于煤油汽相干燥系統(tǒng)所用煤油的供給和存儲(chǔ)，其安全性能直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

虹吸現(xiàn)象是利用液面高度差的作用力，先將液體充滿在一根倒U形管(虹吸管)內(nèi)，再將開口高的一端置于裝滿液體的容器中，然后容器內(nèi)的液體則會(huì)持續(xù)通過(guò)虹吸管從開口低端流出。

虹吸現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上是由重力和分子間粘聚力而產(chǎn)生的。裝置中U型管內(nèi)最高點(diǎn)液體在重力作用下往低位管口處移動(dòng)，在U型管內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致高位管口的液體被吸進(jìn)最高點(diǎn)，從而使液體源源不斷地流入低位置容器。

1 故障現(xiàn)象

2014-12-11，某公司員工反映室外儲(chǔ)油罐液位異常下降。經(jīng)技術(shù)人員對(duì)儲(chǔ)油罐電子液位計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)磁翻板浮子液位計(jì)的確認(rèn)，初步判定儲(chǔ)油罐已經(jīng)發(fā)生泄漏。

由于儲(chǔ)油罐內(nèi)煤油屬易燃、易爆類化工產(chǎn)品，為了保證系統(tǒng)運(yùn)行安全，消除安全隱患，立即對(duì)室外儲(chǔ)油罐的泄漏情況進(jìn)行了排查處理。

2 排查步驟

對(duì)室外儲(chǔ)油罐的罐體進(jìn)行開挖檢查，經(jīng)外觀檢查未見(jiàn)異常；罐體周圍的沙石中也未見(jiàn)油體，且聞不到油味。對(duì)罐體打氮?dú)庠噳簻y(cè)試，首先打壓0.05MPa，保壓 10min，壓力未發(fā)生變化；然后打壓0.2MPa，保壓 30min，壓力保持不變且未見(jiàn)其他異常；打壓方法及要求參考《機(jī)電工程管理與實(shí)務(wù)》。因此，排除儲(chǔ)油罐罐體存在泄漏的可能。

對(duì)與儲(chǔ)油罐相連的4根輸油管道(2根進(jìn)油管、2根回油管)進(jìn)行打壓測(cè)試，打壓程序同上。打壓試驗(yàn)2根回油管及第1根進(jìn)油管時(shí)，未見(jiàn)異常。打壓試驗(yàn)第2根進(jìn)油管時(shí)，初次打壓0.05MPa，1min 后壓力下降為0，然后打壓0.2MPa，5min后壓力下降為0。故判斷，第2根進(jìn)油管發(fā)生泄漏。

開挖地下管道，在距離儲(chǔ)油罐25m處的地坑內(nèi)，油味刺鼻。靜置4h后，地坑中滲出了煤油。經(jīng)檢查地下管道，發(fā)現(xiàn)管道銹蝕嚴(yán)重，確認(rèn)地下進(jìn)油管發(fā)生了泄漏。

3 儲(chǔ)油罐泄漏情況分析

儲(chǔ)油罐及管道的布置如圖1所示?；赜凸艿墓艿乐簧烊雰?chǔ)油罐20mm，所以即使回油管發(fā)生泄漏，也只能將管道內(nèi)部殘存的油泄漏，而不會(huì)使儲(chǔ)油罐內(nèi)的液面一直下降。

進(jìn)油管與進(jìn)油泵相連，進(jìn)油泵的吸油口距離儲(chǔ)油罐罐底50mm，進(jìn)油管的埋深略高于儲(chǔ)油罐罐底，所以當(dāng)進(jìn)油管發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏點(diǎn)通過(guò)虹吸原理不斷地將儲(chǔ)油罐內(nèi)的油“抽出”，直至儲(chǔ)油罐內(nèi)的液面與進(jìn)油管最低位置的上管壁平齊(即圖1所示的距離罐底1200mm處)，虹吸現(xiàn)象消失，儲(chǔ)油罐內(nèi)的油面不再下降。

圖1 儲(chǔ)油罐及管道泄漏分析

4 處理方案

將地下預(yù)埋的無(wú)縫鋼管輸油管道全部更換為加油站新型雙層聚乙烯(PE)地埋復(fù)合管道，如圖2所示。該管道采用了同軸“管中管”結(jié)構(gòu)，內(nèi)部是低滲漏油品輸送管道，外部是使內(nèi)部輸油管道不受外界影響且防止其再次泄漏的套管。

PE管材不僅韌性好、焊接性能好、連接可靠、造價(jià)低，而且氣密性好、耐腐蝕性和抵抗裂紋加速擴(kuò)展能力強(qiáng)，已廣泛用于市政、石油、化工、燃?xì)獾阮I(lǐng)域。關(guān)于PE管道的施工方法和要求參考《埋地PE管施工技術(shù)的探討》。

圖2 雙層輸油管道截面

5 改造效果

(1)安全性高，便于油泄漏后的檢測(cè)。由于該管道為雙層管道，如在使用過(guò)程中內(nèi)部輸油管道發(fā)生泄漏，油首先流入雙層管道的夾層內(nèi)，在管道的終端處，有專門的泄漏檢測(cè)終端。拔開泄漏檢測(cè)終端的“堵頭”后，就能檢測(cè)出其內(nèi)部是否發(fā)生了泄漏，可以采用肉眼觀察或采用專用儀器進(jìn)行檢測(cè)。

(2)安裝便捷。管道的連接采用熱熔焊接，通過(guò)專用的焊接設(shè)備和焊接管件，內(nèi)外層管道可同時(shí)完成焊接。同時(shí)配有專用導(dǎo)靜電插件，可以保證管道內(nèi)部防靜電涂層的連續(xù)性，使之形成一個(gè)完整的導(dǎo)靜電管道系統(tǒng)，以保證管道內(nèi)液體流動(dòng)的同時(shí)排除靜電。通過(guò)在專用的銅管件上安裝法蘭盤，可使管道的終端與鋼管或設(shè)備進(jìn)行連接。

(3)使用壽命長(zhǎng)，安全、環(huán)保。該管道的材質(zhì)為聚乙烯。聚乙烯有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，具有較好的耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學(xué)物質(zhì)腐蝕性能。地埋敷設(shè)的耐腐蝕性較無(wú)縫金屬鋼管有較大提高，且聚乙烯材質(zhì)化學(xué)性能較為穩(wěn)定，不會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生污染。聚乙烯管材的正常使用壽命能夠超過(guò)50年。此處改造管路選用的是聚乙烯材質(zhì)管件，完全滿足使用環(huán)境的需要。但是，聚乙烯材質(zhì)不耐具有氧化性質(zhì)的酸(如硝酸、硫酸)，易發(fā)生光氧化、熱氧化、臭氧分解等；如果應(yīng)用環(huán)境不同或者比較惡劣，應(yīng)選擇適用性確定的其他管路材質(zhì)。

改造完畢后，儲(chǔ)油罐的泄漏情況消失，消除了系統(tǒng)安全運(yùn)行的隱患，保證了系統(tǒng)、人員的安全。另外，規(guī)定操作者要每周拔開泄漏檢測(cè)終端的“堵頭”進(jìn)行1次檢查，檢查管道是否發(fā)生泄漏，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏并處理。

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2015-05-18。

楊金勇(1981-)，男，工程師，主要從事變壓器干燥工藝、基建工程、生產(chǎn)設(shè)備、電氣技術(shù)工作，email：yjybd@163.com。

王占青(1986-)，男，工程師，主要從事機(jī)電工程技術(shù)工作。

甘巍(1975-)，男，工程師，主要從事變壓器工藝技術(shù)工作。

李培偉(1972-)，男，工程師，主要從事變壓器生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)械技術(shù)工作。

蘇習(xí)琴(1975-)，女，高級(jí)工程師，主要從事變壓器技術(shù)工作。