内浮顶储罐油气泄漏的控制与管理探讨

王雷

（大庆石化公司销售储运中心，黑龙江 大庆 163714）

内浮顶储罐属于轻质油品进行存储的最佳方式，可降低油气资源的挥发量，发挥环境保护的效果，但是，由于内浮顶罐密封不严，极易导致内浮顶罐密封不严密问题的出现，导致安全隐患的存在，所以，必须对内浮顶罐应用的问题进行解决，以降低尤其泄漏问题的发生，减少内浮顶罐爆炸事件和着火事件的发生，降低经济损失问题和环境污染问题，本文就内浮顶储罐油气泄漏的控制与管理展开论述分析。

1 内浮顶储罐

1.1 发展情况

1950年后，国外开展了对内浮顶储罐的研究，对大型浮顶油罐和内浮顶储油罐的研究不断深入，法国最早开始了油罐内部覆盖层的研究。1955年，美国也开始进行了内部覆盖层油罐的制作。1962年，德国已经开始应用带盖浮顶罐进行石油资源的存储，且其直径达到史上最大为61.6m，自1972年，美国所建设的内浮顶储罐数量已经高达600 个以上。

1980年以前，我国大都应用固定顶储罐对轻质油品进行存储，但是，其在一定程度上对油品质量产生了影响，还加剧了油品的损耗问题，加剧了环节的污染。当时，为降低经济损失的发生，保障生态环境的健康发展和生产的安全性，进行了对应措施的制定，以成胶剂在液面上应用，使液面形成与大气隔离的凝胶状浮盖方式进行干预，可对聚酰胺小圆盘浮盖液体的自由表面，依靠浮顶结构和惰性气体浮盖层方式，对储液蒸发的存储量进行了缩减，所以内浮顶储罐被广泛应用。

1.2 内浮顶储罐结构及性能

内浮顶罐可将浮动浮盘在固定顶罐的内部添加，其组成主要包括支柱、通气孔、密封装置和罐体内浮盘。其相对固定顶储罐来说，应用优势显著，主要包括以下几点：第一，浮盘的存在，在内浮顶储罐内部对浮盘与油品液面之间的空间产生了压缩效用，可对油品的蒸发损耗量产生降低效用；第二，通过固定顶的应用，可减少灰尘、雨雪及风沙对其产生的影响，可确保储液在各种条件下的应用质量。第三，由于内浮顶储罐的维护方式和施工建设方法简单，依靠密封材料，可有效减少储罐由于日照因素影响出现的老化现象。美国石油学会研究表明，进行内浮顶的完善设计，可对固定顶蒸发损耗情况进行控制，最小化投资，通过内浮顶储罐可有效进行汽油资源的存储，酮类、醇类、铨类、喷漆染料、易挥发、易燃易爆的液体石油产品也可采用内浮顶储罐进行存储。

1.3 内浮顶储罐应用中存在的问题

当前，内浮顶储罐被广泛应用，其应用优势十分显著，但是，应用中的问题也日益突出，主要由于内浮顶储罐浮盘会受到多因素影响，导致密封不严密出现泄漏情况，对浮盘上部及油罐拱顶的应用空间产生影响，且存在其中的油气浓度会达到储罐爆炸的极点，一旦受到硫化亚铁、累计或者静电等因素的影响，或者受到外界火源的影响，将直接导致爆炸、着火和自然事故的发生。

2 内浮盘油气泄漏因素

2.1 设计因素

从设计角度分析，内复盘形式设计中存在缺陷，主要表现为：第一，大部分油罐浮盘应用的为铝浮盘，也有应用不锈钢材料浮筒式内复盘设计结构开展设计，采用胶囊式密封方式对周围圈进行密封，但是，浮盘与导向管密封位置、浮盘面板拼接位置及周全密封胶囊位置均存在大小不一的空隙，极易导致油气泄漏问题的发生，使其向浮盘上部空间移动。由于浮盘周围的密封方式不同，所以密封效果也存在一定差异性。不同形式的浮盘密封效果也存在一定差异性。第二，在浮筒式铝浮盘面板的下部分及油品液面之间存在较大的空隙，一旦受到外界点火源影响，将导致着火爆炸风险和油气泄漏风险的增加，若是设计过程中应用全接触型浮盘进行设计，可对这一问题进行有效解决。

2.2 计量因素

为促进计量精准程度的提升，必须在进行人工计量口、油管安装液位计、温度计导管安装及取样孔设计过程中，在浮盘面开盖及导管开孔位置，使大量的油气从开盖位置和开孔位置向浮盘的上部空间渗漏，所以在进行油管设计过程中，必须在设计导向管的过程中，应用三个，若是每个导向管都开孔的情况下，内浮盘上泄漏的油气量即可被预知。

2.3 作业管理因素

当前，不同油库均在采用低库存方式进行作业管理，油库油罐正常运行情况下，液位水平较低，油库内浮顶罐作业中，油液位至浮盘下面情况时有发生，内浮盘落地会导致浮盘上方通气孔全部开放，其会导致油品液面浓度的提升，使油气向内浮盘通气孔部传送，最终达到浮盘上部空间位置，导致浮盘上部空间的油气量过高，超过规定水平。

2.4 油罐罐壁形状变化

油罐制造材料大都为钢制材料，油罐罐壁位置进行安装、预先制作及应用过程中，形状变化属于常见因素，油气会向油管浮盘的上部空间泄漏，这一现象具有普遍性，若是油罐收发油作业发生时，稳定性欠佳，将导致液面摇晃，影响浮盘运行的稳定性，导致油罐浮盘泄漏量的增加。

3 内浮顶储罐油气泄漏的控制与管理

3.1 浮盘形式的改变

传统浮盘样式大都为浮子和浮筒式结构，并于其上方覆盖面板，浮子上部分位置及浮筒位置三分之一出会处于油品液面的上部分位置，在液面和浮盘面板之间，为油气提供了巨大的存储空间，若是浮盘的密封程度不足，或者浮盘状态一行，将直接出现油品挥发浪费情况，严重影响生产安全，为对这一问题机械能解决，必须采用全接触式的浮盘进行处理，当前，玻璃钢及浮船式的全接触式浮盘属于浮盘的重要组成类型。

3.2 浮盘密封形式的改变

当前，胶囊式密封方式应用的成本投入量较低，施工方式就方便，其已经被建筑企业和设计单位所广泛应用，由于胶囊的密封性不足，且罐壁存在毛刺和焊接异常情况，所以胶囊应用中极易产生损坏，油气会通过损坏点向胶囊内部渗漏，导致安全隐患问题的发生。当前，由于浮盘密封胶囊损坏而导致的爆炸和着火事件层出不穷。为对浮盘及液面的气项空间问题进行解决，已经采用全接触式浮盘进行干预，前解除浮盘可对浮盘底部的油气空间进行消减，实现了无大小呼吸损耗的目的，其仅存在罐壁边缘与浮盘的空间，这一全接触式浮盘的应用，采用薄金属板形式进行密封，将密封板向液体内部前推，其可与罐壁之间保持较小的间隙，可缩减损耗概率。

3.3 计量导管部位的开孔减少

当前，油罐上进行了人工取样孔、多点温度计和液位计的安装，其可保持质量和计量的精准度，其会在这些设备的套管位置进行开孔干预，可符合计量精度的相关要求，但是也出现了油气向上部空间泄漏的现象，所以可从以下两个方面开展干预。首先，将温度计、人工取样口及液位计等向一个套管内部集中，由于套管自身存在不开孔现象，将压力控制阀在导管顶端油罐外法兰下部位安装，依据油罐的设计参数，进行控制阀操作压力水平的控制。这一方式应用中，不会对原油设计理念和程序进行变更，但是会导致气体向外部释放的可能性，导致质量和计量存在一定偏差，所以后续可以应用油气回收系统的建立；其次，必须在一个导管内进行人孔取样口活塞温度计和液位计的安装，以在开孔的导管外部位置进行可伸缩胶囊的安装。

3.4 内浮顶储罐氮封设计

这一形式可针对已经建设完成的内复式顶罐和拱顶罐进行，其可在内浮顶油罐透气孔进行封闭处理，在系统联通中注入透氮气和内部空间，依靠氮气对罐内气体进行补充，由于氮气质量远远轻于油蒸汽，所以氮气会在油蒸汽上方浮动，在呼气情况发生时，氮气会被呼出，而不是油蒸汽被呼出。待罐内压力值降低情况下，氮气会自动进入罐体内部，对气体空间进行补充，可降低蒸发过程中的消耗量，减少油品与空气接触而产生的空气氧化问题的发生。

3.5 标准化建设施工过程

油罐施工质量问题属于内浮顶罐泄漏的主要因素，在应用过程中形变情况时有出现，将直接对浮盘施工产生不良影响，甚至会导致浮盘泄漏问题的出现，所以，在设计过程中，必须严格把控质量标准，确保管理关口能够向前移动，降低施工艰涩不合理影响后续运行管理的可能性出现。

4 结语

综上所述，内浮顶储罐油气泄漏问题会严重影响企业的安全和稳定生产，所以必须对其相关影响因素进行分析，并采用浮盘形式的改变、浮盘密封形式的改变、计量导管部位的开孔减少、内浮顶储罐氮封设计和标准化建设施工方式，以降低内浮顶储罐应用中油气泄漏的可能性。