浮頂儲(chǔ)罐一二次密封間可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)研究

【摘 要】隨著材料技術(shù)的迅速發(fā)展，儲(chǔ)罐規(guī)格也向大型化發(fā)展。外浮頂儲(chǔ)罐儲(chǔ)存量大，節(jié)省材料，但密封性能差，油氣泄漏嚴(yán)重，從而造成經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)污染環(huán)境。文章重點(diǎn)對(duì)大型原油外浮頂儲(chǔ)罐一二次密封間可燃?xì)怏w滲漏探測及保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】外浮頂儲(chǔ)罐；一二次密封間；可燃?xì)怏w；探測系統(tǒng)

浮頂儲(chǔ)罐，特別是原油儲(chǔ)罐。發(fā)生火災(zāi)事故的原因除人為原因外，很大的一個(gè)因素是雷擊起火 近年來國內(nèi)外已有多起油罐因雷擊起火的案例。大型浮頂金屬油罐的雷擊事故較多，雖然雷擊是主要原因，設(shè)備的安全設(shè)計(jì)存在缺陷，浮船上下運(yùn)動(dòng)和儲(chǔ)罐壁的變形，監(jiān)測手段落后也是重要原因。 油罐浮頂邊緣的一、二次密封處，是造成雷擊起火的主要部位。發(fā)生雷擊情況下。遇到揮發(fā)出的可燃?xì)猓赡芤純?chǔ)罐。這給庫區(qū)安全管理帶來極大的隱患。 因此迫切需要實(shí)時(shí)可靠的監(jiān)測出一、二次密封層中可燃?xì)怏w濃度，進(jìn)而采取必要的技術(shù)措施和對(duì)策，降低可燃體濃度，使其無法達(dá)到爆炸極限，消除密封空間產(chǎn)生爆炸的條件才是避免油罐雷火災(zāi)的重要措施。

浮頂儲(chǔ)罐二次密封裝置的主要作用是避免外界條件（風(fēng)力、陽光、沙石、雨、雪等）對(duì)一次密封裝置的破壞，減少油氣損耗，降低對(duì)大氣的污染 一次密封層和二次密封層都不能做到完全阻止油氣揮發(fā)，隨著長時(shí)間的積累，一、二次密封層之間可燃?xì)怏w濃度可能存在較高數(shù)值，甚至超過爆炸極限，威脅著儲(chǔ)罐的安全。現(xiàn)代儲(chǔ)罐的防雷措施、設(shè)計(jì)水平和建造技術(shù)都已十分完善，但仍不能完全消除雷擊火災(zāi)的發(fā)生，實(shí)時(shí)監(jiān)測密封層處的可燃?xì)怏w濃度。及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施就成了防止密封層火災(zāi)事故的有效手段。為了消除隱患，我公司特研制生產(chǎn)適用于外浮頂油罐一、二次密封間的《一二次密封圈可燃?xì)怏w泄漏探測及保護(hù)系統(tǒng)》，對(duì)可燃?xì)怏w濃度實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測。發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，配合氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，及時(shí)將危險(xiǎn)消除。

1.系統(tǒng)概述

該方案適用于大型外浮頂原油儲(chǔ)罐，安裝在浮頂一次密封和二次密封之間的空腔內(nèi)，根據(jù)儲(chǔ)罐的大小，均勻設(shè)置探測點(diǎn)，每個(gè)探測點(diǎn)安裝一臺(tái)可燃?xì)怏w探測器，可燃?xì)怏w探測器采用紅外點(diǎn)型探測器，探測頭的探測范圍能夠達(dá)到30米，可燃?xì)怏w探測器的探頭安裝在一次密封和二次密封之間，用防爆接頭固定，可燃?xì)怏w探測器的處理器安裝在二次密封外，每臺(tái)油罐設(shè)8個(gè)探測點(diǎn)沿油罐圓周均布。可燃?xì)怏w探測頭安裝如圖1所示。

將8個(gè)探測點(diǎn)的信號(hào)輸送到信號(hào)檢測控制單元，經(jīng)過吸收處理，處理過的信號(hào)通過485通訊方式送到中控室，可進(jìn)行報(bào)警和控制氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，達(dá)到遠(yuǎn)程控制。如圖2所示。

2.系統(tǒng)功能

可燃?xì)怏w檢測系統(tǒng)及系統(tǒng)保護(hù)功能。

2.1控制功能

具有順序控制、比例控制等控制功能。

2.2操作功能

可以在操作站方便的處理各種信息。

2.3顯示功能

（1）每個(gè)儲(chǔ)罐有8個(gè)測量點(diǎn)，這8個(gè)點(diǎn)按順時(shí)針方向分為北、東北、東、東南、南、西南、西、西北。

（2）總貌顯示（按具體罐區(qū)大小設(shè)置），流程圖顯示。

（3）系統(tǒng)報(bào)警時(shí)能顯示報(bào)警點(diǎn)的具體位置，并在人機(jī)界面不停閃爍圣光報(bào)警提示。

（4）各類報(bào)警狀態(tài)可記錄在系統(tǒng)報(bào)警一覽表中，并可隨時(shí)打印。

（5）顯示每一個(gè)測試點(diǎn)的油氣濃度。

（6）每天24小時(shí)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。

（7）每個(gè)測量點(diǎn)24小時(shí)油氣濃度曲線。

（8）報(bào)警功能：報(bào)警按25%LEL聲光報(bào)警，同時(shí)在25%LEL報(bào)警時(shí)自動(dòng)打開氮?dú)庀到y(tǒng)控制閥。在爆炸下限LEL下降到設(shè)定報(bào)警接觸值時(shí)，將自動(dòng)關(guān)閉氮?dú)饪刂崎y，聲光報(bào)警同時(shí)解除，結(jié)束報(bào)警。

3.可燃?xì)怏w檢測保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)品要求

3.1產(chǎn)品質(zhì)量要求

本系統(tǒng)采用的設(shè)備、材料均為我國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先產(chǎn)品，生產(chǎn)商均為質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的合資企業(yè)和業(yè)績較好的國內(nèi)企業(yè)。儀表選型主要依據(jù)適用、可靠、先進(jìn)、使用經(jīng)驗(yàn)豐富、質(zhì)量優(yōu)良、價(jià)格合理及售后服務(wù)好的原則，確保系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。

3.2系統(tǒng)控制水平

單獨(dú)采用一套PLC系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)罐二次密封空間內(nèi)的油氣濃度實(shí)施監(jiān)視、控制、聯(lián)鎖和報(bào)警，充氮閥門開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

3.3儀表用氣及電源

（1）儀表用氣：儀表用氣采用氮?dú)庀到y(tǒng)的氮?dú)猓蠛瑝m粒直徑≯3μm、含塵量<1mg/m3、油份含量<10mg/m3、P≥0.3MPa、露點(diǎn)≤-20℃，需增儀表用壓縮空氣2Nm3/h。

（2）儀表用電源：工程自控儀表用電源為交流UPS電源，規(guī)格220VAC±10%、50±1Hz，耗電量約為1.5Kw，由庫區(qū)原有供電系統(tǒng)解決。

4.結(jié)束語

綜上所述，油罐浮頂邊緣的一二次密封處，是造成雷擊起火的主要部位，發(fā)生雷擊情況下，火花遇到從一二次密封處揮發(fā)出的可燃?xì)怏w，可引發(fā)火災(zāi)，這給庫區(qū)安全帶來極大的隱患。因此，需要實(shí)時(shí)可靠地探測一、二次密封層中可燃?xì)怏w濃度，并采取措施降低可燃?xì)怏w濃度，使其無法達(dá)到爆炸極限，消除密封空間產(chǎn)生燃爆的條件。采用先進(jìn)可靠的探測技術(shù)，可避免罐區(qū)雷擊火災(zāi)，保證生產(chǎn)安全。這套系統(tǒng)在原油及成品油儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)具有推廣價(jià)值。

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