全接液蜂窝内浮盘结构及密封性研究

田爱军

【摘 要】全接液蜂窝内浮盘是一种安全环保和节能损耗为一体的内浮盘技术，已经在中石油、中石化、等下属多家单位进行了成功应用。内浮盘的均与性、开孔部位的密封性以及使用过程的稳定性，是设计人员设计浮盘前充分考虑的因素。对配件处进行技术改进，对提高内浮盘整体的密封性起到了举足轻重的作用。

【关键词】内浮盘；密封性；配件升级；技术改进

一、引言

具有蜂窝箱浮力单元的浸液式内浮顶的研制成功，填补了国内浮顶行业没有油气空间装配式内浮顶的空白，符合安监总管三〔2014〕68号文件对内浮顶结构要求，解决了介质与浮盘间有油气空间问题，有效的阻止了介质的挥发，是符合GB/T31570《石油炼制工业污染物排放标准》的环保节能产品，极大增强了浮盘密封性能。

通气阀、人孔装置、取样装置以及防旋转装置处对浮盘密封性都会产生影响，当管内有伺服液位计或导波管，必然要对浮盘进行开孔，此处对浮盘整体密封性也会带来影响。

二、全接液蜂窝内浮盘

1.结构特点

（1）全接液蜂窝内浮顶选用无油气空间的蜂窝箱结构。（2）材质：型材6063T6/304、蜂窝箱3003H24/304、人孔配件3003/304、螺栓304。（3）蜂窝箱的底板及四周的侧板为整块板材煨制，蜂窝箱四角立纵缝应焊接成型，焊肉高度小于1.5mm，外表面应打磨光滑，并经煤油试漏或着色试验，确保无泄漏。（4）蜂窝芯应采用不连续孔设计，蜂窝箱底板、蜂窝芯、蜂窝箱盖板紧密粘合胶接，即使蜂窩箱出现泄漏，蜂窝芯出现穿刺性破坏， 内浮盘仍能飘浮在液面上且不产生附加危害；（5）浮力设计标准，为浮盘总重量2.5倍以上，且结构稳固，强度大。（6）现场组装方便、安全，进度快，能满足客户对工期要求。

2.周边密封装置的形式

蜂窝内浮顶边缘构件与储罐内壁的环形空间应设置密封装置。密封装置应能补偿±100mm的环形间隙尺寸偏差，且应具有良好的密封性能。

2.1双密封结构

（1）一次囊式密封上部增加二次刮板密封，二次密封宜采用弹性材料制成的舌型密封。（2）密封橡胶带安装后与罐壁的接触宽度不宜小于30mm，舌型密封在任何情况下均不应浸液。

2.2机械鞋型密封

（1）机械密封广泛用于内浮顶环向柔性密封，主要是由吊挂、连杆、弹簧板、密封膜、滑板组合而成。（2）板式机械鞋型密封机械组件宜选用不锈钢304和301材质，其滑板厚度不小于0.5mm，吊挂连杆为1.5mm，弹簧片大于等于0.8mm。

3、配件部分

3.1自动通气阀

（1）自动通气阀是内浮盘重要部件，其主要作用是字在浮顶上下形成压力差式提供气体流通的通道，防止浮盘在运行过程中，浮盘形成超压或真空，从而损坏浮盘。（2）自动通气阀中部有一个DN300mm的孔，此处密封靠阀杆上端盖板与本体上平面密封，一旦密封不好，便会有油气。

3.2人孔装置

内浮盘上至少设置一个人孔，其中间部位空间甚大，这部分油气肯定存在。

3.3取样装置

量油取样装置规格为DN300mm，上端应有锥形导向结构。这种结构都存在很大油气挥发空间，密封性能不太理想。

3.4通过装置

（1）当储罐配备有司服液位计或雷达液位计导波管时，导波管安装同心度≦10mm，直线度≦10mm。应设置通过装置，通过装置应由良好的导向、密封性能。（2）储罐立柱往往存在垂直度不高、表面不平整等现象，为了满足立柱的缺陷，则要求浮盘的立柱通过装置具备更大的补偿量。因此立柱通过装置在实际运行过程出现缝隙、油渍浸漏等现象，造成严重的油气损耗。

3.5防旋转装置

防旋转装置顾名思义就是防止浮盘旋转移动，至少安装2套。一般都要对浮盘进行现场开孔，穿过内浮顶处密封性处理不好，极易产生泄漏空间。

三、典型案例

我公司在中石油大连石化分公司制造安装的轻油罐G658Φ25m，大气污染排放值为68mg/m3，低于GB31570、GB31571大气污染排放120mg/m3排放标准。

四、技术改进方案

1.自动通气阀及人孔改进

在自动通气阀杆下端和人孔盖下端焊接一圆筒块，填充了空洞，有效消除油气空间。并且在通气阀体上端安装槽型密封圈，防止密封圈在通气杆运行工程中脱落，密封性好。

2.滑动式球型盖量油采样装置

2.1概述

取样装置采用滑动式球型盖量油采样装置，该装置也取得了国家实用型专利技术。密封性能好、取样方便、有效减少了取样孔挥发。

2.2技术要点

取样上部喇叭口漏斗结构固定在蜂窝箱箱体上，喇叭口漏斗处采用填充球型密封，并设有一滑道装置。当取样时，在罐顶拉拽钢丝绳，使填充球沿着滑道通过滑轮组离开取样口，取样完毕后，放松钢丝绳使其填充球复位。罐顶开孔位置应距取样处1500mm左右，并在罐顶配有钢丝绳收线器，防止了钢丝绳缠绕问题。

2.3显著成效

目前该装置用在山东昌邑，庆阳石化项目均运行平稳正常，尤其在上东昌邑项目油气检测值达到国家标准。

五、滑盖式穿透管通过装置

1.概述

引进了国外同行的浮顶穿透管通过密封装置，经过消化吸收，取得了国家实用新型专利技术，从根本上解决了穿透管浮顶处的密封不严的问题。

2.技术要点

（1）滑盖式穿透管通过装置包括一下尾板，该下尾板与内浮盘固定连接。该下尾板通过弹簧与上、下盖板连接，上、下盖板之间设有适合介质的密封胶垫。上盖板上有XPE泡沫棉与柱子紧紧包裹，通过顶板板与下盖板连接。（2）在浮盘运行过程中，穿透管的垂直度会产生偏差，拉簧会拉动盖板等部件随穿透管的偏差而移动，密封胶垫及密封层会始终紧贴穿透管，消除穿透管的间隙，不会产生油气挥发空间，有效提高穿透管周边的密封性，降低环境污染，提高安全系数。

3.显著成效

此装置在抚顺石化、四川石化、锦西石化等项目均在正常使用，且效果显著。

六、防旋转装置改进

增大了防旋转装置通过浮盘的双头螺杆的直径，增强了浮盘的稳定性。双头螺柱穿过浮盘蜂窝箱底板里、外分别加了橡胶垫，并进行打胶处理。对螺杆上下端加设聚四氟乙烯的衬套进行密封处理，使得防旋转装置在运行过程中完全消除油气损耗。

七、结论

全接液蜂窝浮盘适用在储存汽煤柴油、石脑油及化学品等高挥发性流体储罐内的石油、化工类机械产品结构的技术领域，主体结构扎实、质轻架构紧密，具有良好的抗震性，安装简易、维护方便、寿命长等优点。对配件进行技术升级改进后有效解决了现有浮盘存在的泄漏问题。

【参考文献】

[1]于婷，嵇升阳.刍议蜂窝箱全接液式金属内浮盘结构设计[J].化工管理，2014（30）：138.