加油站车道罐通风系统的原理与应用
2018-11-02陈增良
陈增良
〔中国石化浙江石油分公司 浙江杭州 310016〕
经济社会的发展使城镇土地的集约化使用已成为一种必然。在加油站网点发展和建设中,政府对市区城镇加油站的规划也趋向于将“边角料”地块作为加油站的选址方向,加上规划条件和建筑红线的限制,给加油站的实际可用面积较小,平面布局有不少困难。一些加油站如果油罐不设置成车道罐就无法实施。加油站是创建综合服务的重要窗口,既要经营油品又要经营非油品,城区加油站寸土寸金,对加油站进行合理布局以腾出有限的场地资源为客户提供多种服务已是一种趋势,也越来越受到重视。
1 车道罐的特点及存在的问题
1.1 特点
加油站油罐一般都埋于地下,俗称埋地油罐。在埋地油罐周界一般用围栏隔离封闭形成油罐区,油罐的操作井是敞开式的,盖板仅有挡雨功能。车道罐则是设置于加油营业场地或车行道下的埋地油罐,无封闭的油罐区,操作井用密封性好的承重盖板覆盖,将井内井外隔绝,使操作井形成密闭空间。操作井内的设备一般有潜油泵、计量孔、液位仪、人孔等。
相对于设立油罐区的埋地油罐,车道罐的使用可以节约地面空间,解决加油站面积过小、平面布置困难的问题,也可为加油站开展非油品经营,增添综合服务功能腾出更多的发展空间。
1.2 存在的主要问题
从日常的管理及实践来看,专设油罐区是埋地油罐的主要布置方式,其区域划分明显、设备保养容易、操作人员安全风险较少,管理较为方便。车道罐则置于车辆通行场地下,操作井必须采用承重井盖,另外为防止地面雨水流入井内要求井盖要有良好的密封性。车道罐的利用和管理主要受制于以下不利因素。
一是操作井内部不通风,一旦有油气泄漏不容易发现。操作井内油罐人孔盖、法兰、计量孔、潜油泵等都有渗漏的可能性,尤其是油气泄漏积聚就极易形成爆炸空间,带来重大风险。
二是操作井在地下环境密闭,设备容易腐蚀,保养起来困难。冷凝水及场地渗入的水在操作井内积聚,环境潮湿。水汽蒸发附着在各种设备上,在适宜的温度下,设备腐蚀加快。在日常检查中经常发现操作井内霉味重、湿气大、设备锈蚀严重的现象。
三是车道罐设置于加油营业场地或车行道下,在打开操作井盖板检查设备、计量油品时,作业人员易受到过往车辆的伤害。因此,日常管理要求高,工作量大,需要相应的安全防范措施,如在检查或计量时要封闭车道、放置警示牌等。
车道罐操作井与设在油罐区的操作井比较,通风条件极差是重要问题。前文提到的前两个不利因素均在很大程度上与此密切相关。只要通过改善通风条件,油气就不易聚集,也不会形成爆炸性混合气体,井内的湿度和温度得到明显改观,设备的锈蚀状况也会明显改善。
2 装配无动力通风系统的实践
本文从解决实际问题出发,根据加油站的特殊作业环境和无动力风机的基本原理,尝试在车道罐操作井安装了无动力通风系统,经使用达到了通风换气的预期目的。车道罐操作井内部空间有限,油气浓度相对较大,且出入口狭小,行动不便,易燃、易爆、中毒等安全风险大,而无动力通风系统体积小,无需安装动力系统,主机安装于操作井外,是车道罐操作井解决通风问题的理想选择。
2.1 通风系统的构成
通风系统由无动力风机、通风管及进风口三部分组成。无动力风机是通风系统的核心,目前已普遍应用于生产厂房,安装在屋顶上。它是利用自然风推动风机涡轮旋转,在风机内部形成负压使室内空气产生由下而上的流动,达到通风换气的目的,具有不用电,无噪音,长期运转的特点。
通风管采用钢管将各个操作井室连接起来,一端连接无动力风机,另一端连接进风口。
进风口是空气进入通风管的入口,为防止雨水进入,一般设置有防雨罩,也可将进风口设置成口子朝下的方向。
通风系统就是利用无动力风机的特点,用通风管将各个密闭的操作井串联起来,经进风口与大气相连,以无动力风机的旋转促使通风管及操作井内空气的流动,达到通风换气的目的。
2.2 通风系统的安装
通风系统在安装前进行了初步设计,又经试用和多次改进,现以某加油站5个车道罐在同一侧的操作井单独配备通风系统为例(如图1),用通风管(普通钢管,由6~8 mm厚钢板制成,管经250 mm)将相邻操作井(用钢板制作)逐个焊接串联起来,并连通大气的两端。一端为出风口,安装无动力风机高出室外地坪3 m左右。另一端安装防雨水的进风口,配通风帽,高出室外地坪50cm,一般置于绿化区内。
图1通风系统安装示意图
理论上只要操作井与外界连通后,操作井内的通风换气就会开始,温度、湿度相比于密闭状态就会发生变化。采用无动力风机只是加快了通风换气的效率,使湿度、温度的变化更加明显。安装时风机安装高度应大于进风口高度,高差越大效果越好,安装的通风管直径越大效果越好。
考虑到加油站是危险场所,无动力风机(如图2)的安装位置一般选择在自然通风条件好、与油罐距离较近的绿化带或靠近围墙,风机安装高度宜高于围墙且低于通气管或房顶以避免遭受雷击。由于加油站油罐通气管的高度一般为4 m,为安全及维修方便起见,建议风机安装高度为3.0~3.5 m;进风口要防止小动物及尘土进入,应高于地面,为保证风机与进风口高差,宜设置为0.5 m左右;理论上通风管越大越好,但直径过大给安装带来一定难度。从实践情况来看,直径取DN200~250 mm较为合适。通风管连接以空气流动的路径最短、转弯最少的方式为宜(如图3),以利于减少摩擦阻力,改善通风效果。
图2 安装于加油站的无动力风机
图3 操作井通风管连接样式
3 使用效果讨论
对比加油站使用了通风系统的车道罐与未使用通风系统的车道罐,可以看出,在未安装该系统的加油站车道罐中常见的霉味、积水、潮湿及水珠凝结现象在安装了通风系统的加油站车道罐中没有了,设备锈蚀状况也明显得到改善,降低了加油站设备维护保养的难度。经检测,安装有通风系统的车道罐,操作井内的温度、湿度基本与外部大气相同,说明该系统达到了通风换气的预期目的。解决了加油站密闭操作井内常见的积水、潮湿和油气积聚的问题,减轻了设备锈蚀程度,改善了设备管理条件,对保障加油站设备设施的正常运行提供了有力支撑。实践证明,加油站无动力通风系统的应用是成功的。