加油站車道罐通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用

何凱寧,陳軍毅,徐玉朋,陳 飛,邵 軒

(浙江海洋大學(xué),浙江 舟山 316022)

隨著當(dāng)今社會的發(fā)展，土地的需求日益增長，對其進(jìn)行集約化使用已經(jīng)成為一種必然的趨勢，城市里的加油站可用面積本就較小，而為了順應(yīng)這一趨勢、減少占用的土地面積便將原本的油罐區(qū)移至加油島車道之下。這一改進(jìn)雖然說無疑是減少了加油站占用的土地面積，增加了土地利用率，是其一大優(yōu)勢，但是也滋生了操作井內(nèi)部不通風(fēng)等問題，一旦其內(nèi)部有油氣泄露等情況不易被人發(fā)現(xiàn)，很容易在狹小的空間內(nèi)發(fā)生油氣積聚，達(dá)到一定濃度后，車道中來往車輛經(jīng)過的時候會產(chǎn)生引爆油氣混合氣體的安全隱患。因此及時發(fā)現(xiàn)加油站車道罐這一新興技術(shù)存在的問題和安全隱患，認(rèn)真關(guān)注、分析其形成的原因，考慮各個方面的因素，合理應(yīng)用高效的通風(fēng)系統(tǒng)是十分迫切且有必要的，這是保障加油站安全生產(chǎn)、平穩(wěn)運行以及人員財產(chǎn)安全的有效途徑。

1 車道罐的優(yōu)勢和風(fēng)險問題

1.1 車道罐的優(yōu)勢

車道罐也是一種埋地油罐，其位置一般在加油站的車道正下方，因此又被稱之為承重罐，它占地面積很小，整體布局十分緊湊，極大地節(jié)約了加油站所用占地面積。加油站原先實際的可使用面積較小，要合理地在這么小的土地上布置各個功能區(qū)的難度不小，而車道罐正好解決了這一尷尬的土地問題，而且還能騰出空間給加油站的其他功能區(qū)，使得加油站可以開展其它的業(yè)務(wù)與，向更加多元化的方向發(fā)展，極大地提高了土地資源的利用率[2]。

1.2 車道罐的風(fēng)險問題

和原先的加油站埋地儲罐不同的是，車道罐的操作井不是敞開的；相反的，為了防止車道積水流入井內(nèi)，它采用了密封性良好的蓋板將其內(nèi)部和外部大氣隔絕開來而形成狹小的密閉空間，這樣原先能夠及時散發(fā)到大氣的油蒸汽就會積聚在這一空間內(nèi)。時間一長，操作井內(nèi)的油氣就會逐漸累積、增加，其濃度也隨之升高，甚至達(dá)到油氣的爆炸下限，那么當(dāng)操作井被打開時，進(jìn)行操作的人員有可能會因此中毒，或者因操作人員的誤操作以及來往的車輛的點火引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故。而且泄露、積聚在操作井內(nèi)的油蒸汽不易被人及時發(fā)現(xiàn)，這會埋下很大的安全隱患，對加油站人員財產(chǎn)安全造成極大的威脅。另外，由于操作井位處地下且環(huán)境密閉而潮濕，其中的設(shè)備表面容易附著上一層水膜，這導(dǎo)致設(shè)備極易銹蝕，對于維修和保養(yǎng)比較困難。

2 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用

2.1 通風(fēng)系統(tǒng)組成部件

這里我們采用自然通風(fēng)形式的通風(fēng)系統(tǒng)，它主要由無動力風(fēng)機(jī)、連接各車道罐操作井的通風(fēng)管道、進(jìn)風(fēng)管道組成。相較于機(jī)械通風(fēng)，自然通風(fēng)的應(yīng)用更加廣泛，價格低廉，環(huán)境適應(yīng)性更加優(yōu)良，它利用構(gòu)筑物空間與外部環(huán)境空氣密度的差異或者大氣環(huán)境引起的風(fēng)壓變化而達(dá)到吸入外部的新鮮空氣，以實現(xiàn)通風(fēng)和換氣的目的。對于車道罐它可以有效地排出操作井內(nèi)積聚的油氣和水氣，使得內(nèi)部環(huán)境保持在良好的狀態(tài)；另外，它不消耗任何外加能量，而且在一定的條件下能有一個極大的換氣效率，是一種相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的方法。

而無動力風(fēng)機(jī)則是利用自然風(fēng)和內(nèi)外形成的熱壓推動風(fēng)扇從而使構(gòu)筑物內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓的原理，或者利用室內(nèi)外大氣對流原理，即煙囪效應(yīng)，來排出構(gòu)筑物內(nèi)部氣體，改善其通風(fēng)條件；它不需要電力，防雨，機(jī)械強度大，安裝簡單，運行平穩(wěn)且無噪音，一般安裝于構(gòu)筑物頂部，是自然通風(fēng)系統(tǒng)中最重要的結(jié)構(gòu)部件。為了提高通風(fēng)效率，我們選擇在出風(fēng)口并聯(lián)裝設(shè)兩個無動力風(fēng)機(jī)，每個風(fēng)機(jī)頂部都設(shè)有傘罩，以防止雨水進(jìn)入其中。

連接各車道罐操作井的通風(fēng)管道使用普通鋼材，并盡量保持各段在同一直線上，它的其中一末段和無動力風(fēng)機(jī)相連，另一末段則與進(jìn)風(fēng)管道相連，通過它可以實現(xiàn)各個操作井內(nèi)的空氣流通，達(dá)到換氣的目的；選擇合適的管徑還可以實現(xiàn)在相同風(fēng)壓下提高換氣的效率。

大氣從進(jìn)風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口被吸入換氣管道，其形狀設(shè)計為傘把狀，出口向下，這樣可以有效的防止雨水進(jìn)入管道而造成腐蝕，另外也可以避免固體異物或者小動物等進(jìn)入管道造成堵塞而使得通風(fēng)系統(tǒng)效率降低甚至失效。

2.2 自然通風(fēng)原理

根據(jù)自然通風(fēng)原理，即通風(fēng)量關(guān)系，自然通風(fēng)的裝置性能主要由其有效的通風(fēng)面積所決定，相同規(guī)格的通風(fēng)裝置，其有效的通風(fēng)面積越大大，流量系數(shù)則越大，通風(fēng)性能就會更好。無風(fēng)天的時候，構(gòu)筑物內(nèi)的空氣依靠內(nèi)外的熱壓流動，當(dāng)空氣從風(fēng)帽葉片縫隙內(nèi)流出時，葉片對空氣存在阻力，風(fēng)帽則在流動的空氣和葉片之間的作用力下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，換句話說，在一定熱壓的條件下，風(fēng)帽的旋轉(zhuǎn)速度愈快，風(fēng)帽的阻力愈大，通風(fēng)性能則越差[3]。如果加大風(fēng)帽的葉片間隙，那么它的通風(fēng)阻力便會減小，相對轉(zhuǎn)速也減小，通風(fēng)性能則會提高，但同時它防雨雪的能力會降低，因此要合理選擇風(fēng)帽的規(guī)格[4]。而在有風(fēng)天的時候，氣流作用于風(fēng)帽的葉片內(nèi)側(cè)，風(fēng)帽在其作用下自然旋轉(zhuǎn)，同時管道內(nèi)部的氣體也隨葉片進(jìn)入風(fēng)帽內(nèi)，隨后排到大氣中，達(dá)到換氣的目的。

3 車道罐通風(fēng)系統(tǒng)的裝設(shè)和維護(hù)

3.1 自然通風(fēng)系統(tǒng)的裝設(shè)

以4 個布置于同側(cè)的車道罐操作井裝設(shè)自然通風(fēng)系統(tǒng)為例，如下圖1所示，這里的通風(fēng)管道采用普通的鋼管，厚度為6mm，管經(jīng)245 mm， 使用它將各個操作井通過焊接的方式串聯(lián)起來，兩個末端也分別通過焊接與無動力風(fēng)機(jī)和進(jìn)風(fēng)管道相連接，使得其整體與大氣聯(lián)通。風(fēng)機(jī)的裝設(shè)高度為高出車道外地面3.5m 。進(jìn)風(fēng)管道末端高度為高出車道外地面0.5m[1]。 風(fēng)機(jī)裝設(shè)的高度大于進(jìn)風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)口的高度，它們的高差愈大則效果愈好，另外裝設(shè)的通風(fēng)管道的直徑越大其效果也越好。因為加油站屬于危險場所，風(fēng)機(jī)一般選擇裝設(shè)在通風(fēng)條件良好且靠近車道罐的綠化或者圍墻附近。還有通風(fēng)管道要盡可能保持直線，保證長度最短、拐彎處最少，以利于提高系統(tǒng)整體的通風(fēng)換氣效果。

圖1 自然通風(fēng)系統(tǒng)

3.2 自然通風(fēng)系統(tǒng)的日常維護(hù)

風(fēng)機(jī)運行一個月后，若無故障，可以在軸承中注入潤滑脂等進(jìn)行保養(yǎng)；風(fēng)機(jī)運行三至六個月后，應(yīng)完全更換潤滑脂，需要填滿軸承內(nèi)空間的三分之二。操作人員應(yīng)該定期對風(fēng)機(jī)進(jìn)行維修保養(yǎng)，主要是清除葉片內(nèi)的塵土和垢結(jié)物，以免風(fēng)機(jī)性能的下降。如果風(fēng)機(jī)運行時，發(fā)現(xiàn)有振動巨大、產(chǎn)生噪音等異常情況，應(yīng)該立刻停止運行風(fēng)機(jī)，并對其進(jìn)行維修。為了保證操作人員的安全，通風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù)一定得在其停運期間內(nèi)進(jìn)行。

4 結(jié)語

裝設(shè)有無動力風(fēng)機(jī)的自然通風(fēng)系統(tǒng)的加油站車道罐操作井內(nèi)和未裝設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)的相比較，油氣的泄漏與積聚、井內(nèi)設(shè)備的銹蝕情況以及積水等問題都將在裝設(shè)了無動力風(fēng)機(jī)的自然通風(fēng)系統(tǒng)后大大改善，井中的儲罐附件和其設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)難度也極大地下降了。因此，這一通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用對于改善操作井內(nèi)通風(fēng)、換氣有著很好的效果，并且在同時還能夠減少車道罐區(qū)的維護(hù)成本以及安全隱患，故推薦大范圍的推廣使用。