某装车站内浮顶储罐浮盘变形失效分析及预防

李志国 李将韬 吴俊成 邱冬 程曦 冯杰（塔里木油田公司油气运销部牙哈装车站 841000）

前言

某装车站南区3# 10000m3内浮顶储罐自投产至今已经运行6年，在2012年检修中发现浮盘整体出现变形，功能部分失效。经过对该储罐各附件变形量测量后进行了分析，查找出了导致浮盘失效变形的主要因素，并提出了整改措施。

一、内浮顶储罐结构

内浮顶储罐主要由罐体、内浮盘、密封装置、导向和防转装置、静电导出设施、通气孔、高液位报警器等组成,见附图1。

储罐直径30m，横向浮筒共有14排，长度分别为29m、27.8m、25m、20.2m、10.75m、27.6m、24.9m、20.1m、2.6m。其中2、5、10、13排为单根5.5m或5.3m。基本呈对称形状，但在距离分配上仍存在差距。例如：1、2# 浮筒距离为1030mm，16、15#浮筒距离为1600mm。环向浮筒共有24根，全部为3.3m。边缘密封形式为舌型密封，材质为氟橡胶。防转绳分别位于接近南、北方向对称，直径为0.8cm。

二、现状调查

2012 年某站在进行1座10000m3内浮顶罐检修中发现浮盘已出现变形，功能部分失效。变形情况主要有：浮盘绿皮呈波浪状变形，最大隆起高度达到10cm；所有浮筒同铝盘的固定卡呈向西拉扯旋转；铝盘距东西两面罐壁距离相差6cm，西面舌型密封无法起到密封作用；东面浮盘上有积油。防转绳预紧力不足，量油导向管限位不足。

三、原因分析

经过查阅相关数据和3#凝析油罐浮盘制造安装厂家进行分析，可能原因及判断如下：

1、浮力不够，铝板紧贴油面导致收油过程中的冲击分析：

浮力计算：收球筒总长度为338m，除去浮筒搭接处长度2%，实际长度为321.1m。直径为20mm，总体积为10.08m3。浮盘重量：3620kg。计算收球筒进入液面内占总体积百分比为x：3620=770*0.98*10.08*x，计算x为0.476，则判断浮筒进入油液面以下的体积不到浮筒体积的一半。则铝皮距离油液面距离为超过10cm。因此可消除浮力不足的原因。

2、罐壁在安装或使用过程中产生凸起处，导致浮盘在沿导向绳上升过程中碰撞到凸起部位，发生撞击导致变形。检查：经过在3#罐内延罐壁进行仔细检查未发现较明显凸起部位。

3、罐壁发生倾斜检查：经过现场宏观检查，未发现有倾斜现象。

4、浮盘在收油过程中发生摆动，撞击罐壁.

分析：通过现场看出浮盘发生过较剧烈的摆动导致橡胶密封破损严重，浮盘四周有污油。看出浮筒管箍全部向西发生同角度变形，判断浮盘向东产生了位移或撞击。造成浮盘较大幅度摆动的原因有：

浮筒重量分布不均匀：通过测量发现，从浮筒长度来看南北两面浮筒长度仅相差2m，重量相差不明显。

防转绳、导向管限位作用有限：经过测量，当浮盘在上升到罐高中间位置时，当进行收油作业时，浮盘发生摆动，此时导向绳的所受到的力矩最大，变形量最大，给浮盘的舒服能力减弱，因此位移量增大（达到20cm以上），导致了位移撞击。在撞击产生变形后，使浮盘形状发生了不规则变化（经测量浮盘直径从29.7m至29.85m,西北-东南角同其他部位相差15cm），增加了浮盘向固定方向发生位移的几率。同时量油导向管限位量较小，且3#罐采取的是氟橡胶舌型密封，当浮盘发生位移时无法起到缓冲作用，仅靠导向绳的束缚力，导致浮盘产生了硬性位移撞击。

四、整改及预防措施

1、对浮盘进行重新校正，对浮筒管箍进行校正，使浮盘与管壁间距离在正常范围内。

2、将密封圈更换为填料式密封。密封效果好，且在位移过程中具备一定的缓冲作用。

3、将导向绳束缚力加大。

4、在浮盘上量油导向管穿越处增加带滑动机构的限位装置。

[1]王荣贵.内浮顶储罐的罐体设计.化肥设计，2006,44（1）29-31.

[2]袁功民.内浮顶罐的浮盘的技术改造.袁功民，2002,21（6）41-42.