儲罐全接液蜂巢式浮盤的優(yōu)勢及應用

徐迪

摘要：全接液式浮盤是在國家相關部門新的要求下研發(fā)出來的新型節(jié)能式儲罐浮盤，相對照原浮筒式及其他型式的浮盤，具有較多的優(yōu)點，同時也具有更好的安全性。本文將全接液式浮盤與浮筒式浮盤進行對比，從結構、特性和經濟效益三個方面進行分析，更為明顯的體現出全接液式浮盤的優(yōu)勢及廣闊的應用前景。

關鍵詞：浮盤;全接液;結構;特性;經濟效益

1.緒論

內浮盤指的是能夠始終漂浮在液體石油化工產品液面上并隨之上下浮動升降的浮動頂蓋。在液體石油化工品儲罐中，內浮盤能夠科學合理的防止儲罐內介質的揮發(fā)損耗，起到節(jié)約能源，保護環(huán)境，提高安全性的作用。目前，國內外常見的儲罐浮盤主要為浮筒式和全接液式。在國內，長久以來所使用浮盤型式主要為浮筒式，而隨著新法規(guī)的頒布，國家對VOCs排放量的控制進一步加強，全接液式浮盤以其低油氣揮發(fā)、高安全性等優(yōu)點，逐步進入了人們的視野。

2.浮筒式浮盤與全接液式浮盤結構對比

2.1 浮筒式浮盤結構

浮筒式浮盤主要由頂板、浮筒、浮筒支架、支柱和周邊密封組成，根據不同的使用要求會增設不同功用的開孔及輔助件。

在使用中，浮筒式浮盤由于依靠浮筒的浮力漂浮在液面上，不可避免的會出現浮筒的下半部分浸入液面下，上半部分則漂浮在液面上。根據阿基米德定律，F浮=ρgV排，兩部分的體積（V排）比例根據液體密度和浮盤的重量而定。這樣，受液面上的上部分浮筒的支撐，液面與頂板間形成了穩(wěn)定的氣液相平衡空間。

2.2 全接液式浮盤結構

全接液式浮盤主要由主梁、蜂窩箱、支柱和周邊密封組成，根據不同的使用要求，增設不同功用的開孔及輔助件。

全接液式浮盤經過多塊蜂窩箱板拼接，形成一個網狀中空浮塊，在使用中，浮塊的下部分浸入液面，整體的中空浮塊漂浮在液面上，隔絕了上部氣相與下部的液相空間，起到了覆蓋封閉液體的作用。

3.浮筒式浮盤與全接液式浮盤的特性對比

3.1 浮筒式浮盤特性

浮筒式浮盤具有質量輕便，施工程序簡單，易于安裝等特點，但由于存在氣液相空間，油氣密封效果稍差：

（1）油品氣液相空間大，揮發(fā)性強，油品損耗較大，污染環(huán)境;

（2）由于油氣揮發(fā)，存在火災隱患，降低罐區(qū)安全運行系數;

（3）依靠浮筒產生浮力，浮力分布不均勻，不能承受多名維修人員走動：

（4）整體結構強度差，抗變形能力差，抗油氣沖擊能力小，容易變形而引

起卡盤。在面對操作中液體進氣產生氣爆時浮盤易發(fā)生傾覆損壞，使用壽命短。

3.2 全接液式浮盤特性

全接液蜂巢式內浮盤具有安全性高、節(jié)能環(huán)保、運行穩(wěn)定、施工簡便等特點。浮盤整體結構強度大，架構緊密，具有良好的抗震性和維修維護便利性。相比于浮倉式、甲板式、浮筒式等類型浮盤，全接液式浮盤具有全面的技術提升，避免了浮力單元單一，粘結劑受浸潤發(fā)生剝離危險，消除了油氣空間等等設計特點。

（1）高安全性：浮盤整體實現全接液完全消除油氣空間最大程度降低安全事故隱患，減少火災發(fā)生的可能性，保證儲罐的安全運行;

（2）節(jié)能環(huán)保：浮盤整體直接覆蓋介質表面，無液體氣液相揮發(fā)空間，實現全接液，可有效抑制油氣揮發(fā)，效果可達99% 以上;

（3）結構穩(wěn)定：結構穩(wěn)固，浮力均勻穩(wěn)定，強度超過API650（H4.2 .1 .4）要求7倍以上，可允許2～4人在上面行走，完成維護作業(yè);抗油氣沖擊效果良好，可承受非正常操作時液體進氣發(fā)生的氣爆壓力;

（4）施工簡便：施工組裝安全、簡易、迅速、無需動火作業(yè);所有部件均可以由人孔進入，無須開頂;維修維修率低。

（5）相對于浮筒式浮盤，全接液式內浮盤，消耗的材料較多，造價成本較高，同等條件下，整體造價要高出20～30%。

4.浮筒式浮盤與全接液式浮盤經濟效益對比

根據某企業(yè)多年儲罐運行數據統(tǒng)計計算，以 5000m3 的油罐為例，年周轉次數36 次計算，直徑為21m 的浮筒式內浮頂油罐，其油品揮發(fā)損耗量為6805 千克/年;而全接液蜂窩式內浮頂油罐，其油品揮發(fā)損耗量僅為778千克/年（參照美國PETREX INC公司對直徑為22.86米蜂巢板式內浮頂油罐的實測數據，其油品揮發(fā)損耗量為1714.76 ibs/年）。兩種內浮盤相比，全接液蜂窩式內浮盤可減少油氣揮發(fā)6027千克/年。按市場汽油價格計算，6.027噸×8500元/噸=5.12 萬元/年。

從全接液蜂窩式內浮盤儲罐與浮筒式內浮盤儲罐的節(jié)能經濟效益比較分析中可以看出，采用全接液蜂窩式內浮頂的10000m3 油罐一年可以增效10.24萬元。按設計規(guī)定全接液蜂窩式浮盤的使用年限為20年，儲運廠成品二車間本年度共6臺內浮頂罐完成全接液式浮盤改造，在20年的使用期內，共計增效1228.8萬元，節(jié)能效果顯著。

此外，油氣揮發(fā)的減少可有效改善環(huán)境污染、提高庫區(qū)安全性，從而帶來間接的社會效益。

5.結論

全接液蜂巢浮盤是一種新興的浮盤技術，以其特殊的蜂巢式接液設計結構，使其更加堅固耐用，沒有油氣揮發(fā)空間，具有更加可靠的安全性能，提高了對火災的預防效果。浮盤設計注重細節(jié)，采用兩次密封，密封效果更好，減少優(yōu)品揮發(fā)，降低油品揮發(fā)損失，經濟效益可觀，減少VOCs排放量，保護環(huán)境的同時也保證了罐區(qū)作業(yè)安全。結構穩(wěn)固、抗物料沖擊能力強、無沉船風險且施工簡單，具有比傳統(tǒng)浮筒式浮盤更多的優(yōu)勢，全接液式浮盤在石油化工企業(yè)里會有更加廣闊的發(fā)展和應用。

參考文獻

[1]焦均堅. 內浮頂在石化工業(yè)中的應用[J]. 企業(yè)技術開發(fā)，2003，（1）：24-25，53

[2]劉明福. 拱頂儲罐內浮頂的發(fā)展[J]. 石油化工設備，2004，（1）：41-45.

[3]吳奎. 儲罐用浮動式油品調和裝置及其應用研究[J]. 石化技術，2017，（4）