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大型浮顶储罐雷击火灾分析及预防措施

文章出处:本站 人气:928发表时间:2023-02-22
摘要:近些年来,大型浮顶储罐已经出现很多次雷击火灾事件,导致石化企业整体的安全运行受到严重影响和威胁。针对大型浮顶储罐的密封基本结构展开分析,调查出储罐油气出现泄漏的基本原因,和运行过程中包含的问题等,并且提出相应预防措施。


   石油属于生活中较为关键的战略性资源,具有不可再生性,并且在实际供求主要结构的基础上,也决定大规模的石油储备具有十分重要意义。安全的石油出本机制能够促进石油实现连续性供应,并且可以在最大程度上减少油价的市场波动,避免对社会造成更大影响。当前对于原油的储存一般都是通过大型浮顶储罐作为主要的储油设备,储罐直径通常处于60m-100m之间,因为浮盘的面积很大,将会直接在大气之中进行暴露,所以导致雷击的概率被增加,使得大型浮顶储罐受到雷击之后发生火灾的事故进一步增加,产生很多不良影响。基于此,本文主要针对大型浮顶储罐雷击火灾分析及预防措施展开以下相应分析,希望具有相应参考意义。


一、大型浮顶储罐结构和油气实际分布情况
(一)储罐基本结构

   大型浮顶储罐主要包含罐体、浮盘、一两次密封装置、量油管以及排水管等等。其中浮盘主要就是在油面之上一起随着升降的盘状金属物,能够进一步缩小储罐之内的油气空间环境。在浮盘外部边缘之处和罐壁之间会出现相应距离的环形间隙,这个间隙就是储罐油气进行挥发的关键通道,为了有效避免油气进行挥发,一般是通过密封装置来有效减少油品出现蒸发,来减少相应损失。当前国内外更为广泛应用的就是“一次密封结构+二次密封结构”的实际密封方式[1]。一次密封的基本形式包含软密封和机械式密封这两种基本类型。其中软密封就是在环形橡胶腔之内进行海绵体的填充,还可以填充煤油等相应物质,填充物和浮盘以及罐壁之间进行紧密接触,进而能够达到密封的基本效果。机械式密封就是通过机械式弹簧支架,使得以此密封油气的隔膜被撑开,一直和罐壁之间始终保持接触,进而可以实现密封的基本效果。二次密封通过防蒸发隔膜以及支撑板等组件来构成,支撑板通过1.5mm-2.0mm厚度的镀锌板以及不锈钢板来制作而成,沿着罐壁周围展开科学搭接。使得静电片利用螺栓被牢牢固定在支撑板之上,依照弹力可以将其与罐壁之间展开连接。


(二)油气泄漏的主要原因分析

   大型浮顶储罐之内的油气出现泄漏基本过程就是储罐液面处在平衡动态的一种过程。避免浮顶密封系统出现泄漏的要点就是维持储液上部汽相空间油气的实际浓度、温度以及压力之间需要处在平衡状态。一般而言,浮顶密封所导致的泄漏可以被分成两种类型,就是浮顶密封静止蒸发出现的消耗,以及储罐的收、发油基本操作所导致的油气损耗。


(三)密封设施导致的泄漏

   在外浮顶储罐的实际施工以及运转之时,因为操作不科学或者是维护不善,就会出现密封系统失去效果的情况。主要影响因素为:在浮顶储罐施工的时候,罐壁整体圆度以及垂直度等都会出现偏差情况,导致机械设备整体密封性能产生降低情况。在浮顶储罐施工运行当中,浮盘出现沉降运行、介质针对罐壁的整体腐蚀影响因素也会使得储罐以及浮顶之间的形状以及尺寸等发生变化,导致密封性下降。密封橡胶因为阳光的照射以及风化等出现老化开裂情况,导致设备出现变形,最终出现密封膜失去原本效果,最终影响密封性[2]。还有风力和介质进出储罐等原因,导致浮盘在储罐之内出现漂移情况。密封失去原本效果就会出现二次密封内部空间和大气之间出现连接,导致汽相空间产生一定变化,进而出现持续性以及多次的油气泄漏现象,出现较大范围之内的可燃气相应空间。因为二次密封装置没有办法完全阻隔外界的空气进入到原本密封的装置之中,所以油气和外界的空气也会在一、二次密封装置之间逐渐出现油气混合物,这一区域之内处在爆炸的危险基本范围之内。


二、大型浮顶储罐雷击火灾的预防措施
(一)取消二次密封之上的导电片

   当前,浮顶储罐顶部和罐壁之间的等电位连接基本设施主要包含:导电片、以及相应导电线等。导静电线的长度可以达到20多米,在其泄放雷电的时候,因为导线的整体去负效应使得电感会瞬间加强,浮顶和罐壁之间也会出现很大电位差,如果在密封圈之中具有放电间隙的情况,就会出现火灾。因此,要取消导电片,但是取消之后会出现的问题就是单纯依靠两根导静电线来实施雷电流的泄放之时,会导致浮顶和罐壁之间存在的电位差两级呈现进一步加大,使得储罐之上的间隙产生放电效应[3]。因此,要通过一种浮顶和罐壁之间都可以依照等电位连接的基本形式来进行替代,使得浮顶和罐壁二者间的电位差可以被科学降低。其中最为可靠的连接形式就是实施导线连接,当前储罐之上实际运用的是可伸缩式接地装置,能够实现浮顶和罐壁之间距离最短的一种导线连接方式。


(二)一次密封之处的机械性密封转变为软密封

   浮顶储罐一次密封的主要类型主要包含机械密封和软密封。长时间运行经验结果显示出机械密封整体机构的抗雷击基本能力较为薄弱。软密封形式是一种弹性填充的基本密封形式,通过软泡沫塑料块的基本性状,可以利用弹性来将罐壁进行压紧,进而可以实现密封的基本要求,这样能够有效消除油气空间,还可以避免出现间隙放电的危险。


(三)相应设施和浮顶电气之间进行绝缘

   量油孔以及导向柱等相应设备可以通过与浮顶电气之间进行绝缘的基本形式,避免在进行接触的过程之中出现放电间隙,进而有效减少雷击火灾的实际发生几率。另外,还要增强实际工作中的管理与检测工作,比如在雷雨季节,重点关注一两次密封之间存在的油气空间,定期进行设备检查,确认其整体的完好性。


结束语:
综上所述,针对上述大型储罐雷击火灾的相应分析,获得油罐容积越大,其雷击油罐出现火灾事故的整体发生概率也就会越大,当前油罐基本结构的设计具有相应不足的问题,主要都是几种在二次密封导电片之间存在的放电间隙,一两次密封之间具有爆炸性气体。在实际运行之中,密封装置出现老化等相关问题,也会为火灾发生带来促进作用。因此,科学量化油罐雷击的整体危害,可以通过取消导电片,避免出现火花放电;一次密封之处的机械性密封转变为软密封;相应设施和浮顶电气之间进行绝缘等措施,来进一步减少雷击火灾事故的发生几率。


大型储油罐.jpg

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