浮頂儲罐一二次密封間可燃氣體探測系統研究

【摘 要】隨著材料技術的迅速發展，儲罐規格也向大型化發展。外浮頂儲罐儲存量大，節省材料，但密封性能差，油氣泄漏嚴重，從而造成經濟損失，同時污染環境。文章重點對大型原油外浮頂儲罐一二次密封間可燃氣體滲漏探測及保護系統進行了探討。

【關鍵詞】外浮頂儲罐；一二次密封間；可燃氣體；探測系統

浮頂儲罐，特別是原油儲罐。發生火災事故的原因除人為原因外，很大的一個因素是雷擊起火 近年來國內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，設備的安全設計存在缺陷，浮船上下運動和儲罐壁的變形，監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。發生雷擊情況下。遇到揮發出的可燃氣，可能引燃儲罐。這給庫區安全管理帶來極大的隱患。 因此迫切需要實時可靠的監測出一、二次密封層中可燃氣體濃度，進而采取必要的技術措施和對策，降低可燃體濃度，使其無法達到爆炸極限，消除密封空間產生爆炸的條件才是避免油罐雷火災的重要措施。

浮頂儲罐二次密封裝置的主要作用是避免外界條件（風力、陽光、沙石、雨、雪等）對一次密封裝置的破壞，減少油氣損耗，降低對大氣的污染 一次密封層和二次密封層都不能做到完全阻止油氣揮發，隨著長時間的積累，一、二次密封層之間可燃氣體濃度可能存在較高數值，甚至超過爆炸極限，威脅著儲罐的安全。現代儲罐的防雷措施、設計水平和建造技術都已十分完善，但仍不能完全消除雷擊火災的發生，實時監測密封層處的可燃氣體濃度。及時采取應對措施就成了防止密封層火災事故的有效手段。為了消除隱患，我公司特研制生產適用于外浮頂油罐一、二次密封間的《一二次密封圈可燃氣體泄漏探測及保護系統》，對可燃氣體濃度實時進行檢測。發現危險，配合氮氣保護系統，及時將危險消除。

1.系統概述

該方案適用于大型外浮頂原油儲罐，安裝在浮頂一次密封和二次密封之間的空腔內，根據儲罐的大小，均勻設置探測點，每個探測點安裝一臺可燃氣體探測器，可燃氣體探測器采用紅外點型探測器，探測頭的探測范圍能夠達到30米，可燃氣體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，可燃氣體探測器的處理器安裝在二次密封外，每臺油罐設8個探測點沿油罐圓周均布。可燃氣體探測頭安裝如圖1所示。

將8個探測點的信號輸送到信號檢測控制單元，經過吸收處理，處理過的信號通過485通訊方式送到中控室，可進行報警和控制氮氣保護系統，達到遠程控制。如圖2所示。

2.系統功能

可燃氣體檢測系統及系統保護功能。

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）每個儲罐有8個測量點，這8個點按順時針方向分為北、東北、東、東南、南、西南、西、西北。

（2）總貌顯示（按具體罐區大小設置），流程圖顯示。

（3）系統報警時能顯示報警點的具體位置，并在人機界面不停閃爍圣光報警提示。

（4）各類報警狀態可記錄在系統報警一覽表中，并可隨時打印。

（5）顯示每一個測試點的油氣濃度。

（6）每天24小時數據儲存。

（7）每個測量點24小時油氣濃度曲線。

（8）報警功能：報警按25%LEL聲光報警，同時在25%LEL報警時自動打開氮氣系統控制閥。在爆炸下限LEL下降到設定報警接觸值時，將自動關閉氮氣控制閥，聲光報警同時解除，結束報警。

3.可燃氣體檢測保護系統產品要求

3.1產品質量要求

本系統采用的設備、材料均為我國內技術領先產品，生產商均為質量優質的合資企業和業績較好的國內企業。儀表選型主要依據適用、可靠、先進、使用經驗豐富、質量優良、價格合理及售后服務好的原則，確保系統安全可靠的運行。

3.2系統控制水平

單獨采用一套PLC系統對儲罐二次密封空間內的油氣濃度實施監視、控制、聯鎖和報警，充氮閥門開關實現自動控制。

3.3儀表用氣及電源

（1）儀表用氣：儀表用氣采用氮氣系統的氮氣，要求含塵粒直徑≯3μm、含塵量<1mg/m3、油份含量<10mg/m3、P≥0.3MPa、露點≤-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，規格220VAC±10%、50±1Hz，耗電量約為1.5Kw，由庫區原有供電系統解決。

4.結束語

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，發生雷擊情況下，火花遇到從一二次密封處揮發出的可燃氣體，可引發火災，這給庫區安全帶來極大的隱患。因此，需要實時可靠地探測一、二次密封層中可燃氣體濃度，并采取措施降低可燃氣體濃度，使其無法達到爆炸極限，消除密封空間產生燃爆的條件。采用先進可靠的探測技術，可避免罐區雷擊火災，保證生產安全。這套系統在原油及成品油儲運行業具有推廣價值。

【參考文獻】

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