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苯罐采用箱式内浮盘的可行性分析

时间:2017-10-13 00:22 来源: 作者: 点击:

          一、概述

      齐鲁石化储运厂现有化工产品内浮顶储罐29台,采用浮管式内浮盘。其中112、125、144等数台储罐内浮盘在运行中经常发生浮盘倾斜、破损、损坏等现象,给设备安稳运行及正常生产造成很大影响,同时因密封效果下降,其散发的有毒气体危及罐区周边环境及职工的身心健康。

      究其原因,一是因介质进罐流速难以控制形成较大的冲击力,从而造成浮盘破损,以目前的工艺条件,控制介质流速在短期内难以做到;二是传统的浮管式浮盘在结构强度、密封性能等方面存在先天不足,局部的结构改进也很难适应现有的工艺条件。

      基于上述情况,我们认为有必要运用新技术,引进全新结构形式的浮盘,以适应现有条件,保证储罐的安稳运行。

二、常用内浮盘结构特点及比较

1、浮管式浮盘的结构特点

浮管式浮盘的主要结构为浮管、框架、铺板、支柱,靠浮管提供浮力。浮管直径200,长度一般2~4,框架和浮管上方一般铺0.6厚、1.2~1.4宽的合金铝板,我厂早期安装的内浮盘多为支柱与浮管连接。从使用及检修经验看,浮管式内浮盘的主要缺点是密封性能欠佳,结构强度不够,抗油气冲击性能差。

2、箱式内浮盘的结构特点

    常见的箱式内浮盘一般为单盘组装箱式,由铝板制成密封中空箱体,每个箱体作为一个独立的结构单元,整个内浮顶由多个浮箱连结而成。其主要特征,一是浮箱直接覆盖在油品表面,无油气挥发空间,能有效抑制油品的挥发,其年油品蒸发损耗量是固定顶罐的0.2%~0.5%;二是结构整体性强,浮力大而均匀,可允许多人在浮顶上任意行走;三是能抗油品进出罐时的一般冲击,保证浮盘上下升降平稳自如。

通过调查比较,我们认为箱式浮盘技术先进,结构合理,从根本上克服了浮管式浮盘油气空间较大及整体结构强度差、浮力分布不均匀的固有缺陷。为了解决实际问题,我们首先与专业公司仔细探讨技术细节,不断提出我们的一些构想和要求,如苯罐浮盘密封采用氟橡胶、设置浮盘定位用的防旋钢绳等,并决定先对一台储罐应用箱式内浮盘进行可行性分析。

三、苯储罐结构应用分析

我们首先选择一台20003的144苯储罐进行分析。在苯罐上应用箱式浮盘无论从环保、储存安全,还是从减少物料损耗上都具有代表性。该罐浮管式内浮盘于1997年5月安装,经过8年多的运行,浮盘破损、倾斜严重,多次出现浮管泄漏进料,囊式密封磨损、密封效果差,且囊式密封易带料,清罐时曾多次修复,给进一步检修带来一定的困难。

结合储罐实际及使用经验,在技术方案设计过程中,对该铝制内浮盘结构提出了一些技术改进措施:

1、支柱高度可调,平常使用其操作高度0.9,增加稳定性;检修高度1.8,方便检修时施工人员进罐作业。

2、增设全自动泄压阀,安装方便,排泄压力可根据具体工艺条件设计,紧急条件下可迅速排出油气,降低冲击力;正常情况下则可起到良好的密封作用。

3、浮盘人孔设自动开闭装置,结构简单,除满足检修及平常操作的基本要求外,还可以部分起到泄压阀的作用。

4、浮箱铝材由原来所用的0.6改为0.8,以增加其结构强度。

5、对苯罐进口扩散管进行配套改造,增加扩散管长度,扩散管上下左右四个方位开孔,分散液态产品进料造成的冲击力,降低冲击破坏性。

6、为提高其抗油气冲击性能,除采用两根防旋钢绳外,还提出将其操作高度降低至0.9,以尽可能在低液位时浮盘与油面紧密接触,减少油气空间。

7、密封由囊式密封改为舌型密封,密封胶带采用氟橡胶高塑性舌形胶带,浮盘下表面浮箱连结处除铆钉铆合外,增加焊接点,浮盘上表面另加氟橡胶密封,胶水全面粘接,最大限度提高密封性能,减少了检修的危险性。

通过考察其在镇海炼化2台罐的业绩,证明该内浮盘在使用过程中上下升降平稳,结构强度也比较高,且密封效果较以往浮盘更佳。由于浮盘与液面紧密接触,正常运行时无油气空间,油品计量也较以往更准确。浮管式浮盘一般使用寿命为5年,箱式浮盘因其结构优化,寿命可大为延长。

四、效益分析

1、经济效益分析

投资效益核算采用浮管式与浮箱式对比的方式,计算时间为油罐检修的一个周期,即6年。

   根据目前浮管式浮盘的市场价格并参考以往浮管式浮盘安装前例,144罐安装浮管式浮盘,其投资约为浮箱式的23,约为12万元。144罐浮管式浮盘曾3次进行修理改造,其使用寿命平均为3年,箱式浮盘厂家质保10年。则在一周期内可节省直接投资:12×2-18=6万元。6年里少清罐检修两次,每次所需的清罐检修费用、油品损耗、给生产及储运系统运转造成的影响,总计按8万元计算,则可间接节省投资:8×2=16万元。另外,根据美国环保署制定的公式计算,该罐容积20003,直径15.696,浮管式内浮顶油罐油品损耗量为4699ka,箱式内浮顶罐油品损耗量为581.3ka。油品按5元k计价,则在6年内,使用浮箱式浮盘比浮管式浮盘少损耗:(4699-581.3)×5×6=123531元。总经济效益:6+16+123531=34.3531万元;年经济效益:3435316=57255元,年投资回报率超过31%。

2、社会效益分析

新型浮箱式内浮盘的社会效益主要体现在安全、环保及对职工的身心健康上,它符合公司HSE所倡导的精神和要求。由于箱式内浮顶直接覆盖在油品表面,几乎不存在油气空间,能有效地抑制油气挥发,可大大提高油罐运行的安全系数。在144罐上应用可最大程度地控制污染,保护人体健康。

综上所述,苯罐采用箱式内浮盘具有很大的可行性。

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