全接液式浮盤與浮筒式浮盤區別

1.前言

內浮盤指的是能夠始終漂浮在液體石油化工產品液面上并隨之上下浮動升降的浮動頂蓋。在液體石油化工品儲罐中，內浮盤能夠科學合理的防止儲罐內介質的揮發損耗，起到節約能源，保護環境，提高安全性的作用。

安監總管三〔2014〕68號令《關于進一步加強化學品罐區安全管理的通知》中明確要求化學品罐區正常操作時嚴禁內浮頂罐浮盤和物料之間形成空間。

目前，國內外常見的儲罐浮盤主要為浮筒式和全接液式。在國內，長久以來所使用浮盤型式主要為浮筒式，各個設備廠家對全接液式做了研究但未深入發展。自2014年，安監總管三（2014）68號令頒布以來，全接液式浮盤進入了一個全新的發展周期，各個廠商、設計單位爭相研發相關類型的產品。

2.全接液式浮盤與浮筒式浮盤的結構比較

2.1 浮筒式浮盤的結構分析：

浮筒式浮盤主要由頂板、浮筒、浮筒支架、支柱和周邊密封組成，根據不同的使用要求會增設不同功用的開孔及輔助件；

在使用中，浮筒式浮盤由于依靠浮筒的浮力漂浮在液面上，不可避免的會出現浮筒的下半部分浸入液面下，上半部分則漂浮在液面上。根據阿基米德定律，F浮=ρgV排，兩部分的體積（V排）比例根據液體密度和浮盤的重量而定。這樣，受液面上的上部分浮筒的支撐，液面與頂板間形成了穩定的氣液相平衡空間（圖1）。

2.2 全接液式浮盤的結構分析：

全接液式浮盤主要由主梁、蜂窩箱、支柱和周邊密封組成，根據不同的使用要求，增設不同功用的開孔及輔助件；

全接液式浮盤經過多塊蜂窩箱板拼接，形成一個網狀中空浮塊，由以上示意圖可看出，在使用中，浮塊的下部分浸入液面，整體的中空浮塊漂浮在液面上，隔絕了上部氣相與下部的液相空間，起到了覆蓋封閉液體的作用。

3.全接液式浮盤與浮筒式的優缺點分析

3.1 浮筒式浮盤的優缺點分析：

浮筒式浮盤具有質量輕便，施工程序簡單，易于安裝等特點，但由于存在氣液相空間，油氣密封效果稍差：

（1）油品氣液相空間大，揮發性強， 油品損耗較大，污染環境；

（2）由于油氣揮發，存在火災隱患，降低罐區安全運行系數；

（3）依靠浮筒產生浮力， 浮力分布不均勻，不能承受多名維修人員隨意走動；

（4）整體結構強度差，抗變形能力差，抗油氣沖擊能力小，容易變形而引起卡盤。在面對操作中液體進氣產生氣爆時浮盤易發生傾覆損壞，使用壽命短。

3.2 全接液式浮盤的優缺點分析

全接液蜂巢式內浮盤具有安全性高、節能環保、運行穩定、施工簡便等特點。浮盤整體結構強度大，架構緊密，具有良好的抗震性和維修維護便利性。相比于浮倉式、甲板式、浮筒式等類型浮盤，全接液式浮盤具有全面的技術提升，避免了浮力單元單一，粘結劑受浸潤發生剝離危險，消除了油氣空間等等設計特點。

（1）高安全性：浮盤整體實現全接液完全消除油氣空間程度降低安全事故隱患，減少火災發生的可能性，保證儲罐的安全運行；

（2）節能環保：浮盤整體直接覆蓋介質表面，無液體氣液相揮發空間，實現全接液，可有效抑制油氣揮發，效果可達99% 以上；

（3）結構穩定：結構穩固，浮力均勻穩定， 強度超過API650（H4.2 .1 .4） 要求7倍以上，可允許2～4人在上面行走，完成維護作業；抗油氣沖擊效果良好，可承受非正常操作時液體進氣發生的氣爆壓力；

（4）施工簡便：施工組裝安全、簡易、迅速、無需動火作業；所有部件均可以由人孔進入， 無須開頂；維修維修率低。

（5）相對于浮筒式浮盤，全接液式內浮盤，消耗的材料較多，造價成本較高，同等條件下，整體造價要高出20～30% 。

3.3 經濟效益分析比較：

根據某企業多年儲罐運行數據統計計算，以 5000m3 的油罐為例，年周轉次數36 次計算，直徑為21m 的浮筒式內浮頂油罐，其油品揮發損耗量為6805 千克/年；而全接液蜂窩式內浮頂油罐，其油品揮發損耗量僅為778 千克/年（參照美國PETREX INC 公司對直徑為22.86 米蜂巢板式內浮頂油罐的實測數據，其油品揮發損耗量為1714.76 ibs/年）。兩種內浮盤相比，全接液蜂窩式內浮盤可減少油氣揮發6027 千克/年。按當前市場汽油價格計算，6.027噸× 8500 元/噸=5.12 萬元/年。

從全接液蜂窩式內浮盤儲罐與浮筒式內浮盤儲罐的節能經濟效益比較分析中可以看出，采用全接液蜂窩式內浮頂的5000 m3 油罐一年可以增效5.12 萬元。如果一臺5000m3 全接液蜂窩式內浮頂的油罐使用期為20 年，則每臺可增效102.4 萬元之多，節能效果明顯。

此外，油氣揮發的減少可有效改善環境污染、提高庫區安全性，從而帶來間接的社會效益。

4.結論

內浮盤使用的目的是減少液體石油化工產品在儲存過程中的油氣揮發損耗、節約能源、降低安全隱患和減少環境污染。近年來，石油化工品倉儲物流企業事故時有發生，而儲罐著火爆炸事故則占據了很大的比例，因此，儲罐的安全防護工作成為了重中之重，此時，安監總管三（2014）68號令的下達，及時準確的給儲罐的安全防護提了全新的要求。全接液式內浮盤克服了傳統浮盤存在油氣空間的缺點，有效做到了大幅度降低損耗，增加安全環保的收益。從使用過程中及相關使用企業的調研來看，全接液式內浮盤無論在油氣回收收益還是節能降耗提高安全環保方面都超越了浮筒式內浮盤，取得了良好的效果。