加油站走车式埋地油罐无动力通风系统工作原理与应用实践

林 星

（中石化森美 （福建）石油有限公司 龙岩分公司， 福建 龙岩 364300）

加油站是高风险公共场所，油罐的防火、防爆、防潮、防静电一直都是加油站建设和安全管理的重中之重[1-7]。传统加油站通过设置独立的油罐区，有力保障了加油站的安全营运，这种设置的特点是占地面积大。随着经济社会的快速发展，城镇土地集约化使用已经成为一种必然。在城镇加油站网点发展和建设过程中，受技术规范和建筑红线的制约，一些加油站将油罐布置成了走车式埋地油罐，即将油罐埋在加油营业场地或车道地面下方。这样布置埋地油罐有节约空间、提高加油站土地综合利用率和规避建筑安全间距限制的优点，但地下空间的油气通风安全风险和环境腐蚀性明显不足。无动力通风系统是一种良好的通风换气装置，在厂房空气环境改善方面已有广泛应用，但在加油站走车式埋地油罐区的应用还缺乏可供参考的可靠经验[8-14]。文中对走车式埋地油罐的优势及其存在的主要问题进行了深入探讨，提出了以无动力风机为核心的加油站走车式埋地油罐通风系统，介绍了该系统优化安装实践的成功经验，探讨了通风系统的工作原理。

1 加油站走车式埋地油罐布置优缺点

1.1 优势

传统加油站油罐一般埋在远离前庭的位置，并在油罐边界设置围堰或围栏，形成相对独立、封闭的功能区域，称之为油罐区。这种油罐区设置安全性高但占地面积大，在城市建成区新建加油站规划用地实用面积日趋紧张的情况下，优化油罐区用地凸显重要。为此，一些加油站实施了将油罐直接埋在加油营业场所或车道地面下方的建设方案，即形成走车式埋地油罐。

走车式埋地油罐设置有效实现了加油站有限面积的高效利用，同时还解决了已建城市建成区加油站油罐技术改造受到建筑安全间距不足限制的问题。不同等级的加油站油罐与不同类别的建筑之间有严格的安全间距规定，如三级加油站（油罐罐容上限为30 m3）的油罐距离居民区安全间距不得少于10 m。此外，在双层罐技术改造过程中出现的，因加油站周边后建建筑的制约，旧的油罐区开挖后油罐与后建建筑安全距离不够而无法在原地设置埋地油罐情况，也可采用重新设置走车式埋地油罐加以解决。

1.2 缺点

1.2.1 油气安全风险

走车式埋地油罐操作井地面上方是加油营业场所和车道，设计上考虑走车承重需要[15-16]，设置了厚重的油罐操作井盖板。盖板阻断了油气在操作井内向外界大气扩散的进程，使油罐挥发和泄漏的介质不断积聚并与空气混合，如不及时导出地下密闭空间，则可能发展成为爆炸性混合物，对加油站造成不可估量的人员和经济损失。

1.2.2 设备锈蚀危害[17-19]

走车式埋地油罐操作井表面与地面齐平或略高于地面，雨水、加油站场地冲地废水容易渗入，并在井下密闭空间内聚集形成长期潮湿环境，成为油罐人孔盖、法兰盘、计量孔及输油管线等设备锈蚀萌生和加剧的主要原因，同时缩短了设备使用寿命。

1.2.3 操作便利性差

油罐操作井是油罐重要的操作窗口，操作井内有进出油管线、通气管线、油气回收管线，以及潜油泵、计量孔、液位计量仪器等配套设施。由于走车式埋地油罐操作井设置在加油营业场所或走车道，操作人员进行开盖检查、清洗设备、上漆保养、计量油品时，会影响加油站正常营业和车辆通行，甚至造成过往车辆对操作人员的意外伤害。

2 无动力通风系统在走车式埋地油罐区安装实践

2.1 无动力通风系统组成

走车式埋地油罐无动力通风系统主要由无动力风机、埋地油罐及其操作井、通风管、防火星组件、进气管、排气管和防雨防尘罩等组成，见图1。

图1 无动力通风系统组成

2.1.1 埋地油罐及操作井

加油站油罐一般埋在地下，俗称埋地油罐，是加油站存储油品的重要设施。操作井设置在埋地油罐与地面之间，形状为圆形或方形，用于连接输油管、液位仪、潜油泵等油罐附属设施。

2.1.2 无动力风机

无动力风机是该通风系统的技术核心部件。无动力风机主要部件为风球，风球在自然风推动下就能旋转，并带动周围空气流通。该装置的特点是，不消耗电，运转时也不会产生噪音，可以长期运转。

2.1.3 通风管、进气管和排气管

通风管为空心管道，掩埋在地下，连通进气管、油罐操作井和排气管。通风管可以为普通钢管，也可以为镀锌管，一般管壁厚8～10 mm，管径120～200 mm。

2.1.4 防火星组件

防火星组件用于拦截空气中的带火星颗粒。防火星组件包括不锈钢网、弧形安装座和弧形安装板。当空气进入通风系统内部时，裹挟在其中的带火星颗粒会首先被不锈钢网拦截而清除掉。

2.1.5 防雨防尘罩

防雨防尘罩是一种使设备或零件免受雨水淋湿和杂尘污染的防护装置。防雨防尘罩有固定式、开盖式、带可视窗式等样式，在钢铁厂、化工厂、煤炭厂及港口码头等有广泛应用。

2.2 无动力通风系统安装实例

经过理论设计和多次实践，优选出一种安装技术。用通气管将相邻的埋地油罐操作井逐个串接起来，且两端分别连通进气管和排气管，进气管和排气管垂直伸出地面。进气管一般高出地面50～80 cm。

在进气管管口处安装可拆卸的防火星组件，并在进气管顶部安装防雨防尘罩。排气管一般高出地面2～3 m，在排气管顶端安装无动力风机。无动力风机一般安装在通风条件较好的位置，为了使通风效果更好，可在排气管顶端设置2个或多个无动力风机。在保证必要的连接管道条件下，整个通风系统通气管道连接要以空气通路最短、转弯最少的组合连接为宜，以便减少空气流通阻力，提高通风换气效果。某加油站走车式埋地油罐无动力通风系统的全景见图2。

图2 无动力通风系统全景图

2.3 无动力通风系统工作原理

当埋地油罐操作井用通气管与外界环境连通后，该无动力通风系统便开始工作，利用自然风推动无动力风机涡轮旋转，风机内部产生负压，进而带动油罐操作井内空气由下而上地流通形成 “烟囱”效应，达到通风换气的目的。当外界空气从进气管进入时，防火星组件上的不锈钢网能够对空气进行拦截过滤，避免空气中的带火星颗粒进入通风系统内，进而产生安全隐患。

2.4 无动力通风系统使用效果

增设了无动力通风系统后，走车式加油站埋地油罐操作井油气积聚、环境潮湿、设备锈蚀等问题明显改善。经过检测，增设了无动力通风系统的埋地油罐操作井井内、井外的温度和湿度基本一致，表明该通风系统正常运转能带动空气自下而上流通，达到通风换气的效果。

3 结语

无动力通风系统结构简单，核心设备风机不用电力驱动，不会在油罐区带来次生风险，配套的通风管、风机、防雨防尘罩等均为市场化普通设备，造价便宜。这种小造价的无动力通风技术能够在加油站的特殊作业环境下发挥良好作用，有效改善密闭承重式油罐操作井的生产安全环境和设备锈蚀的问题，具有进一步推广应用的价值。