石油油库内浮顶油罐沉盘的原因及预防措施

石油油库内浮顶油罐沉盘的原因及预防措施

张述均

中国石油云南销售分公司安宁油库  650300

摘要：本文通过对石油油库罐内浮顶油罐在使用过程中，发生沉盘的典型案例，进行原因分析，并结合油库生产实际，从限制储油罐进油流速、内浮顶油罐浮盘的保养等方面，提出预防内浮顶油罐沉盘的措施，消除内浮顶油罐发生沉盘带来的风险和损失。

关键词：内浮顶油罐、沉盘、预防措施

浮顶油罐在各类石油库中应用广泛，浮顶是覆盖在油面上的一种随油面升降的盘状结构物，俗称浮盘。由于正常状态下的浮盘与油面间几乎不存在气体空间，因而在油品储存安全性和环保方面起到了明显的作用，同时可以极大地减少油品储存过程中的油品损耗，可获得一定的经济效益。浮顶油罐一般分为外浮顶和内浮项两种，外浮顶罐是一种全敞口储罐，浮盘随油面升降；内浮顶罐是另一种装有浮盘的拱顶罐。沉盘事故是浮顶油罐生产作业时后果非常严重的恶性事故，且发生事故后的复原处理较为困难，该类事故的发生，一方面反映了设计、施工、管理等方面的严重缺陷，另一方面又造成大量油品泄漏，严重影响生产，污染环境，构成重大火灾爆炸隐患。

一、相关基础知识

1.内浮顶油罐

内浮顶油罐结构的特点是，在拱顶罐内加一个覆盖在液面上方的可随储存介质液面升降的浮动顶，同时在罐顶或罐壁的上部增加通风孔。其优点在油罐内增设浮顶可减少储存介质的挥发损耗(同立式固定顶油罐相比，内浮油罐可以降低油品损耗90%-95%），降低由于油品挥发损耗带来的大气污染。内浮顶油罐主要用于储存轻质油，例如汽油、航空煤油等。

2.浮盘

浮盘是防止储罐内介质挥发的装置，与储存介质为挥发性液态石油制品的储罐配套使用，是石油化工和环保要求必要产品。

（1）浮盘的作用

能够降低介质自然挥发量，有利于节能、降耗、安全、环境保护，增加经济效益。

（2）浮盘的结构

浮盘由防旋装置、量油孔、自动通气阀、人孔、浮筒、边框架、支柱、密封带、防静电导线等部分组成。

3、沉盘的概念

沉盘是指受各种因素的影响，使油品流至浮盘上部，浮盘重量增加，储罐浮盘变形卡盘，导致浮盘沉没或翻转，形成沉盘。一般表现为两种形态，即沉没式和悬挂式。

二、沉盘危害

1.油品损耗

内浮顶油罐发生沉盘后，油罐内介质挥发加剧，小呼吸、大呼吸产生的油品损耗量上升，产生额外经济损失。

2.环境污染

内浮顶油罐发生沉盘后，加剧挥发的油气自罐顶通气孔逸散至大气环境，造成VOCs（挥发性有机物）和NMHC（非甲烷总烃）排放超标，造成环境污染。

3.中毒窒息

操作人员通过观察口检查浮盘时未站在上风向、进入清罐维修浮盘过程中，均有可能引发人员中毒窒息。

4.火灾爆炸

内浮顶油罐发生沉盘后，加剧挥发的油气达到爆炸极限浓度后遇点火源发生火灾爆炸。

三、内浮顶油罐发生沉盘的原因及预防措施

1.浮盘起伏前进油速度太快：浮盘上升不及致使沉盘。预防措施：内浮顶油罐在进油时应缓慢开启进罐阀，在进油管未浸没前。进油管流速应控制在1m/s以下，浸没后管线油流速度应控制在3m/s以下。

2.浮盘变形，导致卡阻：浮盘在长期频繁运行过程中，要受到油品腐蚀、油品温度变化、气候变化、储罐基础沉降、罐体的变形、浮盘附件是损坏等因素的影响，浮盘几何形状和尺寸发生变化，浮盘逐渐变形，出现表血凹凸不平。变形后浮盘在运行中，由于各处受到浮力不同，以致浮盘倾斜，浮盘量油导向管卡住，导致油品从密封圈及自动呼吸阀孔跑漏到浮盘上，出现一边侵油深，一边侵油浅，造成浮盘倾斜，或因浮盘导向管滑轮卡住，浮盘浮力不能克服其上升阻力时而沉盘。预防措施：加强对储罐和浮盘检查，发现浮盘和储罐变形及时修复；在内浮顶罐进油过程中按时巡检（每小时进行一次巡检），听储罐是否发出金属敲击、摩擦、碰撞等声音，存在上述异响应立即上报并配合其他判断方法开展详细检查；

3.浮盘设计存在缺陷、设备制造厂家选材偷工减料、采购部门选型有误，造成质量缺陷，内浮盘与罐壁局部过大的粗糙度导致密封不严：导致浮力不一致，浮盘卡阻倾斜而沉盘。预防措施：加强浮盘和储罐施工监督，确保施工质量达标。

4.浮盘上下浮动导致导线和其他部件缠绕，从而下降时：使浮盘倾斜或拉断导线。预防措施：加强检查，发现导线和其他部件缠绕，及时处理。

5.由于浮盘密封不严，或者被储罐内壁的毛刺划破等原因，导致密封不严，油品从密封圈溢出到浮盘上部，增加浮盘重量，使浮盘浮力不足，重力增加致使浮盘下沉：预防措施：加强储罐和浮盘安装施工监督，确保工程质量合格。

6.储罐超量储存，由于白天温度升高，油品受热膨胀，使浮盘下油压过大：使浮盘变形或上升不及，损坏密封使油料压入浮盘上部，浮盘中量增加，致使浮盘浮力不能满足浮盘的重量引发而沉盘。预防措施：严控储罐浮盘在安全液位区间内运行，储存油品时严禁超量储存，要在安全高度的基础上预留5%的膨胀空间。

7.浮盘的浮桶和浮仓破损、穿孔等原因，致使油品进入浮桶或浮仓内，增加浮盘重量，导致浮力单元浮力不足，无法浮起浮盘，引发沉盘。预防措施：加强浮盘安装时的施工监督；在清罐时认真检查浮盘的浮桶，发现问题及时处理。

8.浮盘的弹性密封材料严重老化，导致与罐内壁粘连，使浮盘上下运动受阻而引发沉盘。预防措施，加强检查，发现弹性密封材料老化，及时更换处理。

9.浮盘落盘时，自动通气阀阀杆较立柱先触及罐底而自动打开，使油料跑到浮盘上致使浮盘重力增加而沉盘。预防措施：清罐时加强对自动自动通气阀或阀杆的检查，发现问题及时处理；储罐运行中尽量减少落盘，需要落盘时严格执行审批手续，落盘后在进油前 要认真检查确认浮盘上部没有油品，通气阀完好，方可进油。

10.储罐清罐防腐结束后，浮盘的支腿与储罐底板接触部位被防腐漆粘连，导致清罐封罐后首次进油过程中浮盘无法升起发生沉盘。预防措施：储罐清罐防腐结束后，在封人孔前，要认真逐一检查复核浮盘支腿是否与罐底板防腐漆发生粘连，如果发现浮盘支腿与罐底板防腐漆发生粘连及时处理，确认浮盘支腿升降灵活，方可封罐进油。

结束语：在储罐运行中，只要严格按操作规程操作，加强检查，就能阻止沉盘事件的发生。

参考文献 ：油库管理手册、油品储运调和操作工教材、内浮顶油罐浮盘设计规范