王 欣

(中國石油化工股份有限公司齊魯分公司勝利煉油廠,山東 淄博 255408)

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是常壓儲(chǔ)罐的一種結(jié)構(gòu)型式,主要采用內(nèi)浮盤和周邊密封來減少油品的揮發(fā)。內(nèi)浮盤是能夠始終漂浮在液體石油化工產(chǎn)品液面上并隨之上下浮動(dòng)升降的浮動(dòng)頂蓋。在液體石油化工產(chǎn)品儲(chǔ)罐中,內(nèi)浮盤能夠科學(xué)合理地防止儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)的揮發(fā)損耗,起到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、提高安全性的作用【1】。

目前,儲(chǔ)罐內(nèi)浮盤主要分為全接液浮盤和非全接液浮盤。非全接液浮盤主要以浮筒式浮盤為主,全接液浮盤主要分為鋼制單(雙)盤、浮箱式浮盤(簡稱箱式浮盤)、蜂巢式浮盤、玻璃鋼復(fù)合材料浮盤等。其中,箱式浮盤一般為單盤組裝箱式,由鋁板制成密封中空箱體,每個(gè)箱體作為一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元,整個(gè)內(nèi)浮頂由多個(gè)浮箱連結(jié)而成【2】。

1 箱式浮盤常用破拆方法及優(yōu)缺點(diǎn)

箱式浮盤發(fā)生泄漏時(shí)會(huì)導(dǎo)致浮盤浮力變差,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致沉盤事故發(fā)生,因此,箱體泄漏過多或正常開罐檢修時(shí)會(huì)對(duì)泄漏浮盤進(jìn)行處理,徹底消除隱患。

1.1 箱式浮盤的破拆方法

當(dāng)箱體泄漏檢修時(shí)需要對(duì)箱式浮盤進(jìn)行破拆,帶介質(zhì)浮箱目前常用處置方法有三種。

方法一:封閉下人孔后,充水至浮盤起浮高度(確保人員可從上人孔進(jìn)出浮盤上方); 罐內(nèi)氣體經(jīng)采樣分析合格、具備進(jìn)人條件后,安排作業(yè)人員從上人孔進(jìn)罐,由遠(yuǎn)端開始用防爆工具對(duì)滲漏的浮箱從上到下進(jìn)行貫穿式戳穿,完成后立即撤出罐外;隨后安排放水,按照清罐方案再次清罐。

方法二:罐內(nèi)氣體經(jīng)采樣分析合格、具備進(jìn)人條件后,安排作業(yè)人員從上人孔進(jìn)罐,由遠(yuǎn)端開始用防爆工具對(duì)滲漏的浮箱從上到下進(jìn)行貫穿式戳穿,完成后立即撤出罐外。作業(yè)期間安排人員從下人孔外向罐內(nèi)進(jìn)行水沖洗,按照清罐方案再次清罐。

方法三:罐內(nèi)氣體經(jīng)采樣分析合格、具備進(jìn)人條件后,安排作業(yè)人員從上人孔進(jìn)罐,用防爆工具在滲漏的浮箱上方開兩處孔,再用氣動(dòng)隔膜泵將介質(zhì)抽出罐外。如在作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)介質(zhì)流入罐底,應(yīng)及時(shí)用消防水進(jìn)行沖洗,沖洗完畢后按照清罐方案再次清罐。

1.2 常用破拆方法的優(yōu)缺點(diǎn)

1.2.1 方法一的優(yōu)缺點(diǎn)

方法一的優(yōu)點(diǎn)為:箱體被貫穿后,水會(huì)迅速進(jìn)入箱體內(nèi)部,將介質(zhì)封在浮箱內(nèi),破拆過程中箱體內(nèi)的介質(zhì)雖有揮發(fā),但施工過程中揮發(fā)量不大。

方法一的缺點(diǎn)如下:

1) 需要注入大量的水,浮箱破拆后箱體內(nèi)大量介質(zhì)進(jìn)入水中,產(chǎn)生大量的廢水。

2) 由于浮盤長期使用,注水后破拆過程中,可能存在浮盤強(qiáng)度不夠的情況,造成人員踩空或溺水等風(fēng)險(xiǎn)。

3) 破拆過程需要施工人員在罐內(nèi)進(jìn)行破拆,若產(chǎn)生火花,則可能造成著火爆炸的風(fēng)險(xiǎn);另外,隨著貫穿箱體的增多,罐內(nèi)介質(zhì)濃度會(huì)越來越高,若施工人員吸入介質(zhì),會(huì)對(duì)身體造成傷害。

4) 注水過程太長,一般儲(chǔ)罐雖有水沖洗流程,但沖洗管線尺寸較小,注水過程可能需要消耗幾天的時(shí)間,并且浮盤起浮高度不易控制,容易導(dǎo)致注水過少或過量。

1.2.2 方法二的優(yōu)缺點(diǎn)

方法二的優(yōu)點(diǎn)為:省去注水等前置處理過程,施工時(shí)間大幅縮短。

方法二的缺點(diǎn)如下:

1) 破拆過程需要持續(xù)進(jìn)行水沖洗,產(chǎn)生大量廢水。

2) 破拆過程需要施工人員在罐內(nèi)進(jìn)行破拆,若產(chǎn)生火花,則可能導(dǎo)致著火爆炸的風(fēng)險(xiǎn);另外,箱體內(nèi)介質(zhì)流入罐底會(huì)產(chǎn)生大量揮發(fā)物,對(duì)施工人員造成介質(zhì)吸入傷害。

3) 一般采用此方法時(shí),施工人員需攜帶報(bào)警儀,報(bào)警后及時(shí)撤出,密閉空間內(nèi)介質(zhì)濃度雖然會(huì)慢慢降低,但所需時(shí)間較長,需要人員反復(fù)進(jìn)入儲(chǔ)罐進(jìn)行破拆。

1.2.3 方法三的優(yōu)缺點(diǎn)

方法三的優(yōu)點(diǎn)為:可以很好地回收箱體內(nèi)介質(zhì),施工過程中罐內(nèi)介質(zhì)濃度不會(huì)太高,可避免吸入傷害的發(fā)生。

方法三的缺點(diǎn)如下:

1) 浮箱上方開孔需要掌控開孔的力度,確保浮箱下表面不被破壞,但實(shí)際操作中極易出現(xiàn)浮箱下表面被戳穿的情況,導(dǎo)致箱體內(nèi)介質(zhì)從底部漏至罐底。

2) 需要施工人員時(shí)刻在罐內(nèi)控制放入箱體內(nèi)的導(dǎo)管,由于浮箱在長期使用過程中會(huì)發(fā)生變形,在箱體上部無法精準(zhǔn)判斷箱體的低點(diǎn),導(dǎo)致無法將箱體內(nèi)介質(zhì)完全抽空。

2 浮箱破拆器在箱式浮盤破拆過程中的應(yīng)用

2.1 浮箱破拆器的組成【4】

浮箱破拆器主要由四部分組成:儲(chǔ)存系統(tǒng)、破拆系統(tǒng)、底座、收集系統(tǒng),其具體結(jié)果見圖1。

圖1 浮箱破拆器結(jié)構(gòu)示意

儲(chǔ)存系統(tǒng)由接油裝置及周邊密封組成,主要作用為收集并儲(chǔ)存箱體內(nèi)部流出的介質(zhì)。

破拆系統(tǒng)由控制裝置、一次氣缸、二次氣缸、轉(zhuǎn)角氣缸、銅制鉆頭組成,為浮箱破拆器的核心部件,主要作用為刺穿浮箱并將介質(zhì)順利引出。

底座為帶滑輪的結(jié)構(gòu),主要作用是支撐浮箱破拆器,防止破拆器隨意移動(dòng)。

收集系統(tǒng)由氣動(dòng)隔膜泵、接油桶組成,主要作用為將儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)引到罐外接油桶內(nèi)。

2.2 浮箱破拆器的原理

當(dāng)浮箱使用一段時(shí)間后,因腐蝕或應(yīng)力作用,會(huì)有介質(zhì)滲入。為清除浮箱中的介質(zhì),需從儲(chǔ)罐下人孔將浮箱破拆器放入罐內(nèi),通過底座底部的橡膠輪將破拆器移動(dòng)到待破拆浮箱底部,確定好低點(diǎn)后,將橡膠輪鎖死,此時(shí)人員從人孔撤離,在罐外通過控制裝置控制一次氣缸頂升,將接油裝置壓緊到浮箱下表面,之后再用控制裝置控制二次氣缸頂升;銅制鉆頭隨著二次氣缸上升將浮箱上、下兩面刺穿;然后通過控制裝置控制二次氣缸回落,同時(shí)控制轉(zhuǎn)角氣缸旋轉(zhuǎn)90°,由于銅制鉆頭為箭頭形狀,二次氣缸回落時(shí)會(huì)在浮箱下表面拉出一個(gè)向下的十字豁口,此時(shí)浮箱內(nèi)介質(zhì)從浮箱內(nèi)流出,流入到儲(chǔ)存裝置內(nèi);啟動(dòng)氣動(dòng)隔膜泵將儲(chǔ)存裝置內(nèi)的介質(zhì)引到罐外的接油桶內(nèi);待浮箱內(nèi)介質(zhì)抽干后,施工人員攜帶可燃?xì)怏w報(bào)警儀進(jìn)入罐內(nèi)移動(dòng)浮箱破拆器至下一個(gè)泄漏的浮箱處。依此類推,直至所有滲漏浮箱處理完畢。

2.3 浮箱破拆器的優(yōu)點(diǎn)

浮箱破拆器有以下優(yōu)點(diǎn):

1) 減少密閉空間作業(yè),穿透滲漏浮箱與引出浮箱內(nèi)介質(zhì)均在罐外操作,大大降低了施工的風(fēng)險(xiǎn),尤其適用于苯罐等存儲(chǔ)有毒或劇毒介質(zhì)儲(chǔ)罐。

2) 不產(chǎn)生廢水、廢料,可回收浮箱內(nèi)介質(zhì)。以2萬m3儲(chǔ)罐為例,浮盤內(nèi)體積約為90 m3,若浮盤內(nèi)滲入介質(zhì)為浮盤體積的20%,使用該設(shè)備可回收介質(zhì)約18 m3。

3) 破拆時(shí)間短。因?yàn)樵摴ぞ咧谱骱唵?可多臺(tái)工具同時(shí)施工,按照3臺(tái)工具同時(shí)施工計(jì)算,1萬m3儲(chǔ)罐破拆時(shí)間為2～3 d。

3 結(jié)論

浮箱破拆器由于制作簡單,應(yīng)用在箱式浮盤上,不僅可以增加施工的安全性、減少密閉空間作業(yè)、減少廢水廢料的產(chǎn)生,而且可以回收浮箱內(nèi)的介質(zhì),避免儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)的浪費(fèi),具有較好的推廣價(jià)值。