全接液式浮盤與浮筒式浮盤區(qū)別

1.前言

內(nèi)浮盤指的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升降的浮動頂蓋。在液體石油化工品儲罐中，內(nèi)浮盤能夠科學(xué)合理的防止儲罐內(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。

安監(jiān)總管三〔2014〕68號令《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)品罐區(qū)安全管理的通知》中明確要求化學(xué)品罐區(qū)正常操作時嚴(yán)禁內(nèi)浮頂罐浮盤和物料之間形成空間。

目前，國內(nèi)外常見的儲罐浮盤主要為浮筒式和全接液式。在國內(nèi)，長久以來所使用浮盤型式主要為浮筒式，各個設(shè)備廠家對全接液式做了研究但未深入發(fā)展。自2014年，安監(jiān)總管三（2014）68號令頒布以來，全接液式浮盤進(jìn)入了一個全新的發(fā)展周期，各個廠商、設(shè)計(jì)單位爭相研發(fā)相關(guān)類型的產(chǎn)品。

2.全接液式浮盤與浮筒式浮盤的結(jié)構(gòu)比較

2.1 浮筒式浮盤的結(jié)構(gòu)分析：

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(jù)不同的使用要求會增設(shè)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(xiàn)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(jù)阿基米德定律，F(xiàn)浮=ρgV排，兩部分的體積（V排）比例根據(jù)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（圖1）。

2.2 全接液式浮盤的結(jié)構(gòu)分析：

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(jù)不同的使用要求，增設(shè)不同功用的開孔及輔助件；

全接液式浮盤經(jīng)過多塊蜂窩箱板拼接，形成一個網(wǎng)狀中空浮塊，由以上示意圖可看出，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.全接液式浮盤與浮筒式的優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.1 浮筒式浮盤的優(yōu)缺點(diǎn)分析：

浮筒式浮盤具有質(zhì)量輕便，施工程序簡單，易于安裝等特點(diǎn)，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(qiáng)， 油品損耗較大，污染環(huán)境；

（2）由于油氣揮發(fā)，存在火災(zāi)隱患，降低罐區(qū)安全運(yùn)行系數(shù)；

（3）依靠浮筒產(chǎn)生浮力， 浮力分布不均勻，不能承受多名維修人員隨意走動；

（4）整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(jìn)氣產(chǎn)生氣爆時浮盤易發(fā)生傾覆損壞，使用壽命短。

3.2 全接液式浮盤的優(yōu)缺點(diǎn)分析

全接液蜂巢式內(nèi)浮盤具有安全性高、節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行穩(wěn)定、施工簡便等特點(diǎn)。浮盤整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，架構(gòu)緊密，具有良好的抗震性和維修維護(hù)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(shù)提升，避免了浮力單元單一，粘結(jié)劑受浸潤發(fā)生剝離危險，消除了油氣空間等等設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

（1）高安全性：浮盤整體實(shí)現(xiàn)全接液完全消除油氣空間程度降低安全事故隱患，減少火災(zāi)發(fā)生的可能性，保證儲罐的安全運(yùn)行；

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

（3）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，浮力均勻穩(wěn)定， 強(qiáng)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(hù)作業(yè)；抗油氣沖擊效果良好，可承受非正常操作時液體進(jìn)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(jìn)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(nèi)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% 。

3.3 經(jīng)濟(jì)效益分析比較：

根據(jù)某企業(yè)多年儲罐運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，以 5000m3 的油罐為例，年周轉(zhuǎn)次數(shù)36 次計(jì)算，直徑為21m 的浮筒式內(nèi)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(nèi)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(nèi)浮頂油罐的實(shí)測數(shù)據(jù)，其油品揮發(fā)損耗量為1714.76 ibs/年）。兩種內(nèi)浮盤相比，全接液蜂窩式內(nèi)浮盤可減少油氣揮發(fā)6027 千克/年。按當(dāng)前市場汽油價格計(jì)算，6.027噸× 8500 元/噸=5.12 萬元/年。

從全接液蜂窩式內(nèi)浮盤儲罐與浮筒式內(nèi)浮盤儲罐的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益比較分析中可以看出，采用全接液蜂窩式內(nèi)浮頂?shù)?000 m3 油罐一年可以增效5.12 萬元。如果一臺5000m3 全接液蜂窩式內(nèi)浮頂?shù)挠凸奘褂闷跒?0 年，則每臺可增效102.4 萬元之多，節(jié)能效果明顯。

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。

4.結(jié)論

內(nèi)浮盤使用的目的是減少液體石油化工產(chǎn)品在儲存過程中的油氣揮發(fā)損耗、節(jié)約能源、降低安全隱患和減少環(huán)境污染。近年來，石油化工品倉儲物流企業(yè)事故時有發(fā)生，而儲罐著火爆炸事故則占據(jù)了很大的比例，因此，儲罐的安全防護(hù)工作成為了重中之重，此時，安監(jiān)總管三（2014）68號令的下達(dá)，及時準(zhǔn)確的給儲罐的安全防護(hù)提了全新的要求。全接液式內(nèi)浮盤克服了傳統(tǒng)浮盤存在油氣空間的缺點(diǎn)，有效做到了大幅度降低損耗，增加安全環(huán)保的收益。從使用過程中及相關(guān)使用企業(yè)的調(diào)研來看，全接液式內(nèi)浮盤無論在油氣回收收益還是節(jié)能降耗提高安全環(huán)保方面都超越了浮筒式內(nèi)浮盤，取得了良好的效果。