煤油汽相干燥系统储油罐虹吸泄漏处理方法

杨金勇，王占青，甘 巍，李培伟，苏习琴

(保定保菱变压器有限公司，河北 保定 071056)

煤油汽相干燥系统储油罐虹吸泄漏处理方法

杨金勇，王占青，甘 巍，李培伟，苏习琴

(保定保菱变压器有限公司，河北 保定 071056)

分析了一起因虹吸现象造成的煤油汽相干燥储油罐泄漏故障。针对地下输油管道的特殊性，从防腐和降低管道泄漏几率及泄漏后的检测等方面考虑，采用新型双层输油管道代替无缝钢管，较好地解决了地下输油管道泄漏问题，消除了地下输油管道泄漏带来的安全隐患。

变压器；汽相干燥；储油罐；虹吸现象；泄漏

煤油汽相干燥系统是生产电力变压器过程中的重要设备之一，它采用煤油蒸汽为载热介质，利用相变换热原理，加热并清洗变压器器身，使变压器绝缘的出水量达到一定的要求值，进而达到变压器干燥处理的目的。这在变压器生产领域已经得到普遍应用。煤油储油罐主要用于煤油汽相干燥系统所用煤油的供给和存储，其安全性能直接关系到整个系统的安全运行。

虹吸现象是利用液面高度差的作用力，先将液体充满在一根倒U形管(虹吸管)内，再将开口高的一端置于装满液体的容器中，然后容器内的液体则会持续通过虹吸管从开口低端流出。

虹吸现象实质上是由重力和分子间粘聚力而产生的。装置中U型管内最高点液体在重力作用下往低位管口处移动，在U型管内部产生负压，导致高位管口的液体被吸进最高点，从而使液体源源不断地流入低位置容器。

1 故障现象

2014-12-11，某公司员工反映室外储油罐液位异常下降。经技术人员对储油罐电子液位计及现场磁翻板浮子液位计的确认，初步判定储油罐已经发生泄漏。

由于储油罐内煤油属易燃、易爆类化工产品，为了保证系统运行安全，消除安全隐患，立即对室外储油罐的泄漏情况进行了排查处理。

2 排查步骤

对室外储油罐的罐体进行开挖检查，经外观检查未见异常；罐体周围的沙石中也未见油体，且闻不到油味。对罐体打氮气试压测试，首先打压0.05MPa，保压 10min，压力未发生变化；然后打压0.2MPa，保压 30min，压力保持不变且未见其他异常；打压方法及要求参考《机电工程管理与实务》。因此，排除储油罐罐体存在泄漏的可能。

对与储油罐相连的4根输油管道(2根进油管、2根回油管)进行打压测试，打压程序同上。打压试验2根回油管及第1根进油管时，未见异常。打压试验第2根进油管时，初次打压0.05MPa，1min 后压力下降为0，然后打压0.2MPa，5min后压力下降为0。故判断，第2根进油管发生泄漏。

开挖地下管道，在距离储油罐25m处的地坑内，油味刺鼻。静置4h后，地坑中渗出了煤油。经检查地下管道，发现管道锈蚀严重，确认地下进油管发生了泄漏。

3 储油罐泄漏情况分析

储油罐及管道的布置如图1所示。回油管的管道只伸入储油罐20mm，所以即使回油管发生泄漏，也只能将管道内部残存的油泄漏，而不会使储油罐内的液面一直下降。

进油管与进油泵相连，进油泵的吸油口距离储油罐罐底50mm，进油管的埋深略高于储油罐罐底，所以当进油管发生泄漏时，泄漏点通过虹吸原理不断地将储油罐内的油“抽出”，直至储油罐内的液面与进油管最低位置的上管壁平齐(即图1所示的距离罐底1200mm处)，虹吸现象消失，储油罐内的油面不再下降。

图1 储油罐及管道泄漏分析

4 处理方案

将地下预埋的无缝钢管输油管道全部更换为加油站新型双层聚乙烯(PE)地埋复合管道，如图2所示。该管道采用了同轴“管中管”结构，内部是低渗漏油品输送管道，外部是使内部输油管道不受外界影响且防止其再次泄漏的套管。

PE管材不仅韧性好、焊接性能好、连接可靠、造价低，而且气密性好、耐腐蚀性和抵抗裂纹加速扩展能力强，已广泛用于市政、石油、化工、燃气等领域。关于PE管道的施工方法和要求参考《埋地PE管施工技术的探讨》。

图2 双层输油管道截面

5 改造效果

(1)安全性高，便于油泄漏后的检测。由于该管道为双层管道，如在使用过程中内部输油管道发生泄漏，油首先流入双层管道的夹层内，在管道的终端处，有专门的泄漏检测终端。拔开泄漏检测终端的“堵头”后，就能检测出其内部是否发生了泄漏，可以采用肉眼观察或采用专用仪器进行检测。

(2)安装便捷。管道的连接采用热熔焊接，通过专用的焊接设备和焊接管件，内外层管道可同时完成焊接。同时配有专用导静电插件，可以保证管道内部防静电涂层的连续性，使之形成一个完整的导静电管道系统，以保证管道内液体流动的同时排除静电。通过在专用的铜管件上安装法兰盘，可使管道的终端与钢管或设备进行连接。

(3)使用寿命长，安全、环保。该管道的材质为聚乙烯。聚乙烯有优异的化学稳定性，具有较好的耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质腐蚀性能。地埋敷设的耐腐蚀性较无缝金属钢管有较大提高，且聚乙烯材质化学性能较为稳定，不会对土壤产生污染。聚乙烯管材的正常使用寿命能够超过50年。此处改造管路选用的是聚乙烯材质管件，完全满足使用环境的需要。但是，聚乙烯材质不耐具有氧化性质的酸(如硝酸、硫酸)，易发生光氧化、热氧化、臭氧分解等；如果应用环境不同或者比较恶劣，应选择适用性确定的其他管路材质。

改造完毕后，储油罐的泄漏情况消失，消除了系统安全运行的隐患，保证了系统、人员的安全。另外，规定操作者要每周拔开泄漏检测终端的“堵头”进行1次检查，检查管道是否发生泄漏，以便及时发现泄漏并处理。

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3杨明．石化行业场站工艺管线系统氮气试压施工技术探讨[J]．建筑工程技术与设计，2014，2(19):98.

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7王建设．聚乙烯管韧性破坏寿命预测方法研究[J]．压力容器，2012，29(1):1-6.

2015-05-18。

杨金勇(1981-)，男，工程师，主要从事变压器干燥工艺、基建工程、生产设备、电气技术工作，email：yjybd@163.com。

王占青(1986-)，男，工程师，主要从事机电工程技术工作。

甘巍(1975-)，男，工程师，主要从事变压器工艺技术工作。

李培伟(1972-)，男，工程师，主要从事变压器生产设备、机械技术工作。

苏习琴(1975-)，女，高级工程师，主要从事变压器技术工作。