内浮顶储罐浮盘损坏原因分析与预防措施

祝春强（中国石油广西石化公司储运一部，广西钦州535000）

摘要：炼化企业成品油储运系统中，轻质油品储罐多采用铝制内浮顶罐，内浮顶储罐能降低油品损耗，提高油品储存安全。该形

式储罐因浮盘形式、安装质量、浮盘异常落底、腐蚀、罐内紊流较大等情况，极易造成浮盘沉盘、损坏等事故，严重影响企业安全生产。文章详细分析了内浮顶储罐铝制浮盘损坏原因，提出了相应的预防措施。关键词：沿海炼厂内浮顶储罐；浮盘损坏；预防措施

某日沿海某炼厂储运部门，当班外操陪同化验室人员对某汽油罐进行上罐采样操作。上罐后，外操发现罐顶汽油味较大，于是通过检尺口向罐内查看，发现罐内油面清晰可见，外操立即停止该罐后续一切操作。联系管理人员后打开透光孔看查看后确认浮盘已损坏并下沉。根据《石油炼制工业污染物排放标准》（GB30570-2015）中储罐排放油气浓度120mg/m3、及储罐周边空间油气浓度4mg/m3的标准要求，该部门陆续对该罐区的其他7台汽油罐进行浮盘更换过程中发现浮盘落地后都有不同程度的损坏，因此对内浮顶储罐浮盘损坏原因进行研究分析，并提出相应的预防措施。

带安装时紧固件未采取防松措施，在浮盘运行过程中，大量螺栓脱落（脱落数量为317套），浮筒脱落也导致沉船原因之一。即使设计不错的铝浮盘，由于浮盘安装质量及错误也会造成浮盘实用效果不好，多企业都已发生许多这样的案例。

1原因分析

1.1浮盘失衡是导致浮盘沉船的直接原因

通过现场勘查，发现液位计护管自高度10米处往下有明显的划痕，东侧罐壁高度2米以下处有明显划痕。该浮盘的113根浮筒仅剩10根连接在坍塌的浮盘上，其余均散落在罐底，其中有75根浮筒在端部撕裂，损坏比例约达66.4%。经综合分析认为：浮盘失衡是导致沉船的直接原因。

1.3罐底板沉降不均

罐底东侧及南侧积水较深，达10cm，而西侧及北侧无积水，罐底不平再浮盘再次落底后支撑不平，并且罐底不平也会导致罐壁垂直度发生变化，从而导致浮盘再次升降发生卡盘的可能性，造成浮盘损坏而沉盘。

1.4设备腐蚀原因

检查过程中发现，浮盘的部分蒙皮、浮筒吊带及防旋转钢丝绳罐底锚板等腐蚀严重。浮盘升降过程中，汽油从破损的蒙皮处窜至浮盘上部，导致浮盘失衡从而沉盘。排查该罐储存记录，发现该罐运行期间曾储存汽油组分催化汽油，硫含量较高。铝是两性金属，易溶于烯酸，也易溶于强碱。由于该石化公司地处南方沿海地区，高热高湿气候，储罐付油时潮湿空气通过

1.2浮盘质量、安装存在问题

支腿大部分安装在浮筒端部，浮盘落底后支腿受力不均从而使部分浮筒端部撕裂进油，导致沉盘。经检查发现，浮筒吊

通气孔进入储罐，当储罐收油时，由于内浮盘密封圈与罐壁之间有一定间隙，在正压力作用下，少部分油气逸出，含硫气体与空气中的水和氧相互促进加速腐蚀，浮筒与蒙皮之间为气液交

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设备运维替处，腐蚀尤为严重[1]。

根据《中国石油天然气股份有限公司轻质油品储罐技术导则》第3.4.1规定：储罐进出油口应设置扩散管。扩散管一般深入罐中间，并且扩散管开多孔，开孔多少与孔间距根据需求进行计算，由于开孔总面积远大于进截面积，从而流体进入扩散管后压力和速度大幅降低，减少进油过程中浮盘的倾斜，从而更好保护浮盘。

2.1.2密封设计与选择

浮盘密封主要形式有舌形密封和囊式密封两种型式，并且要求采用导静电橡胶，橡胶材质有丁晴橡胶和氟橡胶等。涉及芳烃、汽油需使用氟橡胶，避免丁晴橡胶被苯系物溶解。根据《石油炼制工业污染物排放标准》（GB30570-2015）内浮顶罐的浮盘与罐壁之间应采用液体镶嵌式、机械式鞋型、双密封等高效方式。目前企业普遍选用填料式舌形密封（即囊式密封+舌形双密封型式），内充海绵，这种密封形式是面接触，密封效果好。填料式舌形密封也起到浮盘与罐壁的缓冲作用，避免由于浮盘与罐壁硬接触。

1.5生产运行原因

1.5.1浮盘多次落底

近五年来，该罐多次因油品牌号更换、采样器维修，办理了工艺卡片变更，将液位降至0.3米以下。由于罐底不平导致浮筒支撑受力不均衡而倾斜造成浮盘破损，再次进油后浮盘失稳导致沉盘。

1.5.2湍流影响

进油量大产生的湍流就大，另外启搅拌器液位不能太低，否则搅拌效果是满足了但产生的湍流也较大。湍流越大对浮腿及整个浮盘冲击也就越大。

2.1.3浮盘型式

目前市场上普遍应用的有三种类型的内浮盘：铁舱式、夹板式、浮筒式，其中浮筒式市场占有率约99%以上。铝制浮筒式内浮盘具有造价低廉、重量轻、施工简单等优点在轻质油品储罐得到广泛使用，但是由于其在浮盘下部存在油气空间、加之浮盘本体结构强度很低极易损坏等原因，致使浮盘运行过程中不断有企业发生浮盘卡盘或沉盘事件。随着国家环保要求不断提高，《石油炼制工业污染物排放标准》（GB30570-2015）中储罐排放油气浓度120mg/m3、及储罐周边空间油气浓度4mg/m3的标准要求。浮盘结构型式也在不断开发并投入使用，全接液蜂巢内浮盘作为一种全新的储罐内浮盘技术，自2014年初推广应用以来，已经在中石油、中石化、中海油下属多家单位进行了成功应用。浮盘整体结构强度大（强度超过API650(H4.2.1.4)要求7倍以上），架构紧密，具有良好的抗震性，消除了油气空间等缺陷。

2预防措施

2.1设计方面

2.1.1进设计要求

进如果太短靠近管壁，在进油的时候会在储罐进油侧形成很大的顶升力，使浮盘首先在该部位向上升起，而在远侧由于受到冲击力较小从而造成浮盘受力严重不均匀，进而使浮盘将以倾斜上升，这种倾斜斜率变化随着液位上升逐步减小。浮盘发生倾斜是最容易发生卡盘现象，严重甚至造成浮盘破损直至沉盘。如下图所示[2]。

2.2设备安装与维护方面

2.2.1浮盘安装

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设备运维企业对浮盘安装质量控制应该严格，从本质上对浮盘安装质量进行监管。铝浮盘基本安装要点[3]：（1）在铝浮盘安装之前，应将可能损伤密封带的焊渣、毛刺等清除干净并打磨平滑，否则会划破密封导致海绵进油从而造成浮盘破损。（2）铝制内浮顶平面度偏差不应大于10mm。（3）所有支柱应保持垂直，偏差不得大于10mm，尤其是支柱安装不能随意性，如有的安装在浮筒上，有的安装在工子梁上等等。

2.2.2定期检测与维护

按《中国石油天然气股份有限公司轻质油品储罐技术导则》8.3.1条第二款规定：含硫量高的轻质油品储罐未采用氮封或内防腐处理等特殊安全措施时，清罐周期不应超过2年；采用氮封等安全措施时，清罐周期可适当延长，但不应大于4年。其它轻质油品储罐清罐周期为6年。部门需制定了罐顶油气和罐底水样定期抽检制度，以确定浮盘密封和罐底板腐蚀情况。

高压泵入口过滤器堵塞

原因分析

李云（中石油江苏液化天然气有限公司，江苏南通

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摘要：高压泵作为LNG接收站气化外输的关键设备其入口过滤器如果发生堵塞，会对工艺平稳运行造成影响，如再冷凝器液位波动、高压泵振动等。文章结合现场实际清理出杂质分析了高压泵入口过滤器堵塞原因并提出了相应解决措施。关键词：高压泵；过滤器；堵塞；原因及措施

LNG接收站采用的高压泵属于潜液式多级离心泵，泵与电动机整体安装在容器内，容器相当于泵的外壳，通过进出口法兰与输配管道相连。为确保下游高压泵及气化设备运行正常，根据厂商文件要求，在高压泵入口安装60目过滤器（处理精度0.25mm）,防止杂物异物进入泵体，堵塞或者卡住叶轮，并设有压差计供监测过滤器堵塞情况。

2.3生产优化管理

2.3.1减少浮盘落地频次

按《中国石油天然气股份有限公司轻质油品储罐技术导则》7.2.3条第7款规定，严格按储罐液位控制指标进行控制，上限不得超过高高液位，下限不得低于低低液位（低低限液位报警设置高度:浮船支撑高度+200mm），既最低运行液位为2米。该罐浮盘自2014年至今由于生产计划要求及维修罐下采样器需要已落底三次。

2.3.2制定浮盘检查规定。

（1）浮盘落底操作大部分应工艺生产需要进行，重点关注了操作的流速、流量和外漏情况，明确浮盘升降操作后对浮盘的相关检查规定。（2）每月在内浮顶罐固定顶上打开透光孔检查有无渗漏；（3）按规定定期对内浮盘气相空间进行采样分析并建立台账，发现异常数据跟踪分析，必要时开罐检查。

1接收站增压外输流程

储存在储罐中储罐中的LNG由低压泵输出，一部分进入再冷凝器用于冷凝BOG，剩余一部分进入再冷凝器旁路，二者汇合并输送至高压泵增压至10Mpa左右，经气化器ORV（或SCV）换热气化后外输，再经如东分输站计量系统计量后进入西气东输管网。

2过滤器堵塞原因分析

2.1过滤器堵塞发生的背景

江苏LNG接收站配备有7台高压泵于2011年投产使用。在历次度冬保供期间日外输量平均每天达到3200万方/天，6台高压泵处于运行状态，站内储罐处于频繁接卸LNG，在此期间所投用的高压泵入口过滤器的压差计频繁高报警，泵罐液位由98%下降至90%左右出现入口过滤器堵塞现象。

2.4其它措施

利用Fluent计算流体软件对内浮顶储油罐浮盘湍流冲击进行动态数值模拟，通过实验室试验数据验证数值模拟流场的精确性和可靠性，通过对罐内湍流的建模来制定储罐进油流量与最低运行液位的工艺卡片制定。该课题目前正处于研究申报阶段，最终能实现每个内浮顶储罐工艺卡片具有定性定量的依据，更好保护浮盘及设备稳定性，减少设备事故发生。

参考文献:

工腐蚀与防护，2011.28.49.建设，1999年12月第6期.

[1]梁成浩，汽油罐不锈钢浮盘盖板和浮筒的腐蚀，石油化[2]王勇，扩散式进在内浮顶储罐上的应用，石油工程[3]丁少军，组装式铝制内浮顶使用情况调查及分析，石油

2.2堵塞原因查找过程

度冬保供期间频繁接卸船，由于LNG来自不同国家地区，所接卸的LNG密度相差较大。为了防止LNG在储罐内发生分层，会根据储罐与船方的LNG密度决定采用何种进液方式。船方的LNG密度大时，储罐采用上进液方式，而在此种工况下高压泵入口过滤器产生堵塞的情况较大。站内部分人员据此推断可能是LNG组分中重烃组分较多，在外输过程中会聚集在高压泵入口过滤器处造成过滤器堵塞[1]。

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化工设备，2012年9月第5期.

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