雙層油罐發(fā)展現(xiàn)狀及其國內(nèi)應(yīng)用前景分析

楊金林　何 旺　杜明忠　張方林

(1. 中國人民解放軍76167部隊, 廣東 韶關(guān) 512000; 2. 解放軍后勤工程學(xué)院管理科學(xué)與工程系, 重慶 401311)

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雙層油罐發(fā)展現(xiàn)狀及其國內(nèi)應(yīng)用前景分析

楊金林1何 旺2杜明忠1張方林1

(1. 中國人民解放軍76167部隊, 廣東 韶關(guān) 512000; 2. 解放軍后勤工程學(xué)院管理科學(xué)與工程系, 重慶 401311)

摘要：目前加油站和油庫零發(fā)油臺應(yīng)用較多的是臥式單壁油罐，在環(huán)保和安全方面與國外仍有較大差距?？v觀油罐技術(shù)發(fā)展趨勢，認(rèn)為臥式雙層油罐將取代臥式單壁油罐。文中通過臥式雙層油罐的性能、類別和結(jié)構(gòu)等內(nèi)容介紹，結(jié)合臥式雙層油罐在技術(shù)發(fā)達(dá)國家的成功推廣經(jīng)驗，深入分析臥式雙層油罐在安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)實用性方面的相對優(yōu)勢，并指出其在國內(nèi)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：加油站； 臥式雙層油罐； 臥式單壁油罐； 滲漏； 泄漏

目前國內(nèi)加油站和油庫的零發(fā)油臺普遍采用的是埋地式單壁鋼制臥式油罐。這種單壁鋼罐易因腐蝕而導(dǎo)致滲、泄漏，從而造成地下水和土壤的嚴(yán)重污染，甚至可能引起火災(zāi)和爆炸等安全事故[1]。在國外加油站，多使用臥式雙層油罐以預(yù)防地下油罐滲、泄漏，效果顯著。從環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)性幾方面來考慮，雙層儲油罐終將取代臥式單壁儲油罐，這是油罐應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢。

國內(nèi)加油站和油庫的零發(fā)油臺通常距離生活區(qū)很近，也有一部分加油站和油庫分布于城市人口稠密區(qū)，若出現(xiàn)油罐滲、泄漏現(xiàn)象，將造成嚴(yán)重的環(huán)境和安全問題，后果嚴(yán)重。為了減少此類油罐的安全隱患，減少使用單壁鋼制臥式油罐，國家技術(shù)部門已開始重視臥式雙層油罐的推廣應(yīng)用。目前，我國已出臺了一系列相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括GB 50156 — 2012《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》[2]、GBT 30040.1-7 — 2013《雙層罐滲漏檢測系統(tǒng)》等系列標(biāo)準(zhǔn)，為推行雙層油罐提供了技術(shù)規(guī)范。

1雙層油罐的發(fā)展

出于對環(huán)境的保護(hù)，德國于1956年率先頒布了地下水保護(hù)法規(guī)，于1960年開始應(yīng)用雙層鋼制油罐(即SS型雙層油罐)。1970年，德國相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，新安裝的加油站儲油罐必須采用雙層結(jié)構(gòu)。之后，瑞士、奧地利等國逐漸開始應(yīng)用SS型雙層罐。

20世紀(jì)70、80年代，美國鋼罐協(xié)會(Steel Tank Institute，縮寫為STI)首先引進(jìn)了德國的雙層罐技術(shù)，開始生產(chǎn)SS型雙層罐。1985年SF型雙層罐最先由美國STI推出，其品牌標(biāo)示為Permatank?。該品牌雙層罐內(nèi)層用的是鋼材，外層用的是FRP(即fiberglass reinforced plastics)材料，中間帶有中空夾層。1994年美國洛杉磯誕生了世界上第一個FF型雙層罐(即內(nèi)外層均由FRP材料制成)[3]。

早在1988年，歐盟即提出強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，要求所有成員國在1996年之前全部改用雙層罐。1990年，英國開始使用環(huán)氧材料的雙層埋地罐(即SF和FF型雙層罐)。至1996年，歐盟核心國家基本完成單層罐向雙層罐的更新和改造。加拿大、日本等國也于1990年代中期開始應(yīng)用雙層油罐。

2003年，歐盟發(fā)布整合過后的EN12285(雙層鋼罐)、EN13160(滲漏檢測器)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，英、美、加等國隨后引用該標(biāo)準(zhǔn)。我國中石化集團(tuán)于2006年在其“四海守信”加油站率先應(yīng)用臥式雙層儲油罐，走在國內(nèi)推行雙層油罐企業(yè)的前列。

借鑒美歐等發(fā)達(dá)國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我國相繼出臺了相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。2013年頒布實施GB 50156 — 2012《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》，2014年頒布實施GBT 30040.1-7 — 2013《雙層罐滲漏檢測系統(tǒng)》[4]，這些標(biāo)準(zhǔn)的實施標(biāo)志著雙層儲油罐在我國加油站開始廣泛應(yīng)用。

2雙層油罐的特點、類別和結(jié)構(gòu)

玻璃鋼、抗腐蝕金屬(或合金)或者合成膜包覆的金屬(或合金)、環(huán)氧樹脂等材料是制作雙層罐外罐的主要材料。雙層空間夾層填充材料選用耐磨損、隔熱、耐壓、高強(qiáng)、抗斷裂和抗沖擊性能的整體夾芯中空復(fù)合材料[5]。根據(jù)滲、泄漏檢測系統(tǒng)的要求，在滲、泄漏發(fā)生的同時應(yīng)發(fā)出警報或全天候?qū)崟r監(jiān)控油料滲、泄漏情況。

目前市場上的雙層油罐主要有FF型雙層油罐、SF型雙層油罐和SS型雙層油罐[6]，SS型雙層油罐市場造價最低，F(xiàn)F型雙層油罐造價最高，SF型雙層油罐造價居中。表1所示為3種雙層油罐的特點[7]。

表1　3種雙層油罐的特點

圖1所示為SS型雙層油罐的結(jié)構(gòu)圖。FF雙層油罐、SF雙層油罐的結(jié)構(gòu)與SS型雙層油罐相似。

圖1　SS型雙層油罐的結(jié)構(gòu)圖

3雙層油罐的相對優(yōu)勢

與單壁油罐相比較，雙層油罐如同在環(huán)保和安全防護(hù)方面加了一層保險，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)實用性。

3.1環(huán)保性

因常年埋于地下，單壁油罐的外罐壁易受到地下水氣的侵蝕，其內(nèi)罐壁易受到沉積水和油料的腐蝕，所以單壁油罐的使用壽命較短，一般只有10 a左右，且罐壁易受腐蝕穿孔而發(fā)生油料滲、泄漏事故。相比之下，雙層油罐的夾層空間一般抽成真空或充滿惰性氣體，能夠保證夾層的罐壁不被腐蝕。同時，雙層油罐上的滲、泄漏檢測系統(tǒng)能全程監(jiān)控外罐壁滲、泄漏情況，及時發(fā)出警報，只要外罐壁不漏，就能保證不會發(fā)生滲、泄漏事故，從而最大限度地避免污染環(huán)境。在通常環(huán)境下雙層油罐的安全使用壽命至少可達(dá)30 a。

3.2安全性

雙層油罐的雙層結(jié)構(gòu)如同安全防護(hù)的兩把鎖，只有兩層罐壁均穿孔才會發(fā)生油料的滲、泄漏事故。由于雙層油罐配備有高級泄漏檢測儀，可實時全程監(jiān)控，內(nèi)罐壁或外罐壁一有穿孔就能及時發(fā)現(xiàn)，只要內(nèi)罐壁和外罐壁不是同時穿孔就不會發(fā)生油料滲、泄漏事故，所以極大地增強(qiáng)了雙層油罐的安全性[8-10]。

3.3經(jīng)濟(jì)實用性

雖然普通單壁油罐造價較低，但單壁油罐每年都需要進(jìn)行維修和檢測，并且需要建造地下儲油室或防滲池，綜合來看其經(jīng)濟(jì)實用性欠佳。高環(huán)保性、高安全性和近3倍的使用壽命間接降低了雙層油罐用戶的使用成本。雙層油罐不需要建造地下儲油室或防滲池，可以直接埋地使用，安裝便捷，極大地縮短了工期，減少了工程成本投入；此外，其具備環(huán)保性和安全性，可省去后期高額的環(huán)保和安檢費用，所以雙層油罐相比單壁罐經(jīng)濟(jì)實用性更高。

下面以一個預(yù)計運營期為30 a的加油站為例來比較兩種油罐的經(jīng)濟(jì)性。

先計算單壁油罐總費用。投入4個50 m3臥式單壁油罐，油罐單價4萬元，共需16萬元；同時需建造防滲罐池，單價8萬元，共需為32萬元；假定壽命期更換1批單壁油罐，其費用折舊為16萬元×80%，計12.8萬元；在壽命期內(nèi)若按每年0.5萬元的維修檢測費用計算，維修檢測費共需15萬元。這樣預(yù)計總費用為75.8萬元。

再計算雙層油罐總費用。投入4個50 m3臥式SF油罐，油罐單價9萬元，共需36萬元；無需建造防滲池，此項費用為0；按每年0.2萬元的檢測費用計算，檢測費共需6萬元。這樣預(yù)計總費用42萬元[11]。

兩者費用相比較，雙壁油罐的費用只是單壁油罐總花費的55%。

因此，雖然普通單壁油罐造價較低，最初投入少，但長期綜合來看其總花費反而高于雙層油罐。相比而言，雙層油罐更經(jīng)濟(jì)實用。

4雙層油罐在我國的應(yīng)用前景分析

歐美等國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中曾經(jīng)出現(xiàn)的環(huán)境污染問題，當(dāng)前在我國已普遍顯現(xiàn)?？諝?、土壤、地表水、地下水等污染嚴(yán)重，環(huán)境污染問題堪憂?！八街?，可以攻玉”。我們需要改進(jìn)技術(shù)以解決污染問題，必須借鑒歐美等技術(shù)發(fā)達(dá)國家現(xiàn)成的先進(jìn)經(jīng)驗。

雙層油罐是從歐盟國家引進(jìn)的技術(shù)，原理簡單，但其環(huán)保性卻經(jīng)過了多年實踐檢驗，能夠可靠地預(yù)防儲液對土壤和地下水的污染。自1988年開始進(jìn)行技術(shù)更新改造至今，歐盟目前早已將雙層油罐作為儲液的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行全面推廣。

在我國，有大量的油庫和加油站處于人口稠密的城市地帶，還有一些甚至處于水源地附近。這些油庫和加油站的安全防護(hù)措施尤其重要，如果埋地單壁油罐腐蝕穿孔而發(fā)生油料滲、泄漏，后果將不堪設(shè)想。然而，實際上由于資金、技術(shù)和人員專業(yè)化等并不到位，很多時候無法定期完成埋地油罐的維修和檢測。根據(jù)2010年商務(wù)部的統(tǒng)計：我國大陸地區(qū)加油站就已超過9.5萬座，數(shù)量位居世界第2位；同時加油站數(shù)量還在不斷增多，使用年限不足10 a的油罐發(fā)生滲泄漏事故的概率是1.6%，使用年限超過10a的油罐發(fā)生滲泄漏事故的概率陡增，使用年限超過15a的油罐發(fā)生滲、泄漏事故的概率高達(dá)67.6%[13]。

安全和環(huán)保問題日益嚴(yán)峻，雙層油罐推廣應(yīng)用勢在必行。中石油、中石化兩大集團(tuán)公司的數(shù)據(jù)及其他資料顯示，全國每年新建、遷建、改建的加油站總計0.4萬～0.5萬座，假設(shè)每座加油站有4臺油罐，則每年油罐需求量將有約1.6萬～2.0萬臺的增長空間。假如其中一半加油站用的是雙層油罐，將有0.8萬～1萬臺雙層油罐的市場份額。可以預(yù)見，應(yīng)用雙層油罐后油料滲、泄漏事故將大大減少，環(huán)境污染風(fēng)險大大降低，且全國每年將少投入費用約3 000萬元[12]，社會效益與經(jīng)濟(jì)效益得以兼顧。

5結(jié)語

我們要在環(huán)境保護(hù)與安全保障方面，向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，完善立法，嚴(yán)格執(zhí)法。同時，引進(jìn)并掌握先進(jìn)的油罐制造技術(shù)和工藝，降低建造成本，推廣應(yīng)用于各地加油站和零發(fā)油臺。臥式雙層油罐完全取代臥式單壁油罐是大勢所趨，安全環(huán)保，應(yīng)積極推廣應(yīng)用。雙層油罐具有更高的安全性、更好的環(huán)保性、更佳的經(jīng)濟(jì)實用性，在歐盟各國及美國、加拿大、日本等國完全取代了單壁油罐。隨著能源領(lǐng)域安全生產(chǎn)意識和環(huán)保意識的日益增強(qiáng)及環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的逐步完善與進(jìn)步，這種具有更高環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)實用性的雙層油罐應(yīng)該在我國加油站或油庫中廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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The Application Prospect of Double-Deck Oil Tank in China

YANGJinlin1HEWang2DUMingzhong1ZHANGFanglin1

(1.The Chinese People′s Liberation Army 76167 Troops, Shaoguan Guangdong 512000, China;2.Department of Management Science and Engineering, Logistical Engineering University of PLA, Chongqing 401311, China)

Abstract:At present horizontal single oil tanks are widely used at the gas stations and sporadic issuing oil stations of oil depots in our country, and there is a big gap between China and foreign countries in terms of environmental protection and safety. It is the trend that horizontal double deck oil tanks end horizontal single oil tanks. This paper introduced the performance, category and structure of horizontal double deck oil tanks, and combined with the successful promotion experience in technology developed countries to outlook the wide application prospects of double deck oil tanks in our country due to its advantages in the aspects of safety, environmental protection and economic practicality.

Key words:gas station; horizontal double deck oil tank; horizontal single oil tank; seepage; leakage

收稿日期：2015-09-15

基金項目：中國人民解放軍總后勤部重點科研項目“儲油狀況下油罐檢測技術(shù)研究”(油20080208)

作者簡介：楊金林(1977 — )，男，湖北鐘祥人，博士，工程師，研究方向為油料的儲存與加注及油罐檢測。

中圖分類號：TE972

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-1980(2016)02-0087-03