内浮顶罐的浮盘,怎么选?
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本文摘自:纪瑞军, 曲建军, 康艳芳, 等. 内浮顶储罐浮盘选型研究与技术应用[J]. 中国特种设备安全, 2023, 39(8).
储罐挥发性有机物VOCs主要来源于油品储运过程中的大、小呼吸,常用的储罐VOCs治理措施分为源头控制、过程管控和末端治理3种。其中,源头控制是通过
氮封
系统或
消除油气空间
(如,内浮顶罐带浮盘)等措施抑制介质挥发。
按内浮盘的结构和材料,可将内浮盘分为:浮筒式浮盘,碳钢单、双盘浮盘,全接液浮盘等。
浮筒式浮盘因安装方便、快捷、造价较低,是目前仓储企业储罐中应用最广的浮盘形式,由不连续的浮力元件和蒙皮组成,是一种典型的非全接液式的结构,分为铝制浮筒式浮盘和不锈钢浮筒式浮盘,整体结构强度低。
但
浮筒式浮盘已不符合现在的安全、环保要求,正被逐步淘汰。
因为浮筒式浮盘下方有约85%的挥发面积,VOCs 排放浓度普遍达不到环保要求。而且铝浮盘和不锈钢浮筒式浮盘属于易熔材料制作的浮盘,不符合防火要求。
碳钢单、双盘技术成熟,
在外浮顶储罐中广泛应用
。碳钢单、双盘是符合安全、环保要求的抗爆耐火全接液浮盘,结构稳固、运行稳定性高。
但应用于
内浮顶
储罐会导致浮盘改造时破坏储罐本体结构,浮盘改造涉及受限空间动火作业、吊装作业,安全风险高。其结构特性决定了碳钢单、双盘更适用于新建储罐,但浮盘易发生腐蚀,日常检查和维护困难,造成维修维护成本高、风险高,不利于设备的长周期运行维护。
全接液浮盘是区别于传统的浮筒式浮盘和碳钢单、双盘的又一种可行的技术方案,其特点是由连续覆盖于液面上的浮动元件组成,浮盘与液面之间不存在油气空间,具有浮力单元多、运行稳定、施工简便等优势,已经成为现行技术发展的趋势。
全接液浮盘又分为箱式、蜂巢胶接、全焊接、玻璃钢等多种形式。
箱式浮盘
和
蜂巢胶接式浮盘
属于全接液浮盘前期发展的产物,在实际应用过程中由于强度低、使用寿命短、密封性和耐火性不足等原因发生了多次由浮盘损坏和沉盘引发的火灾或亡人事故,已经被市场否定。
全焊接全接液浮盘
和
玻璃钢全接液浮盘
成为内浮顶储罐浮盘的优选方案。
全焊接全接液浮盘
全部由覆盖于液面上的浮力元件构成,浮力元件为密封焊接箱体,通过螺栓连接组成装配式浮盘。箱体的泄漏失效风险小,密封性能好,结构强度高,能够满足抗爆耐火浮顶耐火2 h 的要求,并具备抗爆性能。
根据浮箱材质的不同,可以分为铝制全焊接全接液浮盘和不锈钢全焊接全接液浮盘;根据浮箱内部结构,可以分为空箱型、加强筋箱型、铝制蜂窝芯型、不锈钢蜂窝芯型等;根据浮箱之间的拼接方式,可以分为有梁结构和无梁结构。
以上各类型全焊接全接液浮盘均能满足安全和环保的要求,且技术成熟度、市场占有率均相似,全焊接全接液浮盘的选型,需要结合储罐容积、储存介质、泄漏风险、经济性、运行稳定性等多维度综合衡量。
玻璃钢全接液浮盘
是符合全接液要求的一种新材料浮盘,由复合材料制作而成的三明治结构,浮盘在罐内制作、整体成型、无缝连接,浮盘顶层和底层及相关构件由玻璃纤维增强塑料支撑,浮盘芯为阻燃性的复合型蜂窝材料。玻璃钢全接液浮盘具有全复合材料制成本质防腐、一体单元化设计、全平面结构、高可用性、防火阻燃、整体抗爆等特性。
但玻璃钢全接液浮盘在我国还属于新生技术,尚未被纳入相关技术标准范围。
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