全接液浮盘与浮筒式浮盘比较分析

全接液浮盘与浮筒式浮盘比较分析

王百奎

中石化股份有限公司济南分公司山东济南250101

摘要：本文介绍了全接液浮盘、浮筒式浮盘的发展现状，通过比较分析，对比其优缺点，合理分析，全接液浮盘能通过技术改进来降低VOC的排放，同时给出建议，规范全接液浮盘的标准，推动浮盘技术发展。

关键词：全接液；浮筒；优缺点；建议

1前言

内浮顶储罐是常压储罐的一种结构型式，内浮顶罐采用内浮盘、密封来减少油品的挥发，内浮盘漂浮于液面之上，随油罐液位上升、下降。近年来随着安全环保要求的日益严格，国家相继出台了一些政策法规要求，来控制石油化工企业的VOC排放，如《GB31570-2015石油炼制工业污染物排放标准》、《GB31571-2015石油化学工业污染物排放标准》，这就使得如何通过技术改进，降低储罐VOC排放成为当务之急。

2全接液浮盘的发展现状

全接液浮盘早期在国外应用较多，国内鲜有使用，近年来随安全环保的严峻形势，国内浮盘厂家相继开展全接液浮盘的研发、生产。目前国内大多厂商全接液浮盘制作、生产依据标准是API650H4.2.1.4规范中有关浮盘要求，因浮盘与油品全面接触，浸于液面30mm左右，消除了浮盘下气相空间，较少了油气挥发，近年在国内石油化工企业得到了大量应用。国内全接液浮盘介入的时间较短，尚无全接液浮盘相关国家标准，所以国内厂商的全接液浮盘结构型式、组装方式、板材厚度差异比较大。

3浮筒式浮盘的发展现状

浮筒式浮盘多采用铝合金结构，组装方便，早期率先出现国外，于20世纪80年代初从国外引进，首先在中国石化集团实施，1987年经国内设计院吸收、改进，国产化技术通过了中国石化集团的技术鉴定，从而开始在全国石油化工企业大面积推广应用。浮筒式浮盘经过二三十年的发展，技术比较成熟，国内标准、规范比较全面，《GB50341-2014立式圆筒形钢制焊接油罐设计规》对浮盘作了详细要求。但目前国内的浮盘制造厂商众多，但具有可靠的质量和较大生产能力的厂商数量不多，具有创新研发能力的企业少之又少。由于多数浮盘制造厂商规模小，制造实力不强、缺乏研发能力，导致国内浮盘行业在新产品开发方面进展缓慢，不能满足石油化工企业对高质量、高效能新产品的需求。

4全接液浮盘与浮筒式浮盘的比较分析

4.1全接液浮盘

全接液浮盘早期基本上是箱式设计，材质铝合金居多，有很多箱体组装而成，箱体为中空，因箱式结构在制造时端面存在焊缝，在很薄的箱体上进行焊接，存在焊接缺陷的可能性比较大，存在油品内漏风险，易造成箱体进油，有沉盘风险，后期经不断改进，目前蜂巢式浮箱设计是全接液浮盘采用的主要结构方式，每平米有约1500~2500独立且不连续孔，即使单孔受穿刺性破坏，也不影响浮箱的浮力。图1为蜂巢式浮箱，图2为全接液浮盘工作示意图，浮箱一部分浸入油品，消除了气相空间。

图1蜂窝箱

图2全接液浮盘结构示意

4.1.1全接液浮盘的优点

1）浮盘与油品直接接触，浮盘下无油气空间，可有效阻绝罐内油汽挥发，效果达到99％以上。

2）浮盘整体结构强度大，稳定性好。

3）安全性高。消除油气空间最大程度上降低安全事故的发生，减少火灾发生的可能性。

4.1.2全接液浮盘的缺点

1）由于浮盘与油品全接触，油罐收油时，当流速过大时油面会产生一定的波动，这种波动会直接传递给浮盘，就会使浮盘晃动，易发生卡盘、沉盘现象。

2）目前全接液浮盘基本为卡扣组装设计，当浮盘有问题，需要检修时，拆解困难，不宜查找问题所在，不利于检修作业，增加了检修作业风险。

3）相对浮筒式浮盘，造价比较贵。

4.2浮筒式浮盘

浮筒式浮盘一般采用铝合金制造，主要由浮筒、构架、浮顶板及支腿等部件组成。构架和浮顶板位于油品以上，用卷制的铝合金筒作为浮力元件，浮筒壁厚一般取1.2～1.5mm。为保证浮筒质量，每个浮筒设计成整体，不分段拼接。安装时焊缝朝上，以避免因焊缝质量缺陷，油品沿焊缝浸入浮筒。浮筒在浮盘下均匀分布，即使有个别浮筒渗漏进油也不会影响整个浮盘的工作，工作时约有1/2浮筒浸入油品，浮顶板与油品之间存在气相空间。图3为浮筒式浮盘在油罐中运行的状态。

图3

4.2.1浮筒式浮盘的优点

1）安装方便，时间短。

2）技术相对成熟，标准规范。

3浮筒进油时检修方便，只需拆解单个浮筒，作业风险小。

4）相对全接液浮盘，造价比较低。

4.2.2浮筒式浮盘的缺点

1）存在气相相空间，油品挥发性，损耗较大。

2）由于油气挥发，存在运行安全隐患。

3）整体结构强度差，抗变形能力差，抗油气冲击能力小，容易引起卡盘现象。

5结束语

全接液浮盘与浮筒式浮盘相比，消除了油气空间，减少了油罐VOC排放，具有更加可靠的安全性能，同时结构强度高，抗物料冲击能力强，在目前的环保压力下，从环保层面考虑，全接液浮盘应逐步推广，来减少罐区VOC的排放。

但同时也应该看到，由于国内目前缺乏全接液浮盘相关标准，各厂家在制造标准上并不统一，铝合金浮箱有的采用0.6mml铝材，有的采用0.8mm铝材，不管是0.6mm或是0.8mm，都与国内现行浮盘标准要求，铝合金浮力元件厚度不得低于1.3mm相违背，目前大多数石油化工企业已开展的全接液浮盘都达不到现行浮盘厚度要求，结构方式也不尽同，建议政府、行业主管部门尽快出台统一标准，规范全接液浮盘的应用，推动内浮顶罐浮盘的技术发展。

参考文献：

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[2]高晋，储罐砖式全接液蜂窝浮盘的应用推广[J].化工管理，2018（2）：61.

[3]孔昭瑞，我国组装式浮盘的发展与建议[J].油气储运，2010，29（11）：803-805.