摘要:目前國內成品油運輸罐車數量多、分布廣、管理難度大,如管理和使用中出現疏忽,罐車罐體內易產生積水。若不及時發現和清除,將會污染拉運油品,造成油品運輸數質量事故,帶來較大的社會影響。據此,對成品油罐車罐內進水原因進行了分析,并對不同原因分別提出了預防措施。
關鍵詞:罐體;進水原因;預防措施
中圖分類號:U472? 收稿日期:2023-02-08
DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.05.024
1 原因分析
罐車罐內進水主要原因:a.因為操作人員操作不當,在罐體蒸洗、罐容標定等作業后,未及時將水及水蒸氣排出,導致罐內積水。b.因為機械原因,水從罐體焊縫、罐頂閥件和閥件密封處滲入罐內。
1.1 人為操作原因造成罐內進水
a.罐體及附件破損需要焊接和需要對罐內徹底清潔、檢查時,罐體用蒸汽或水進行清洗,作業完畢后未及時清除罐壁及罐底積水,造成罐內有殘留污水。
b.車輛罐體容積需要用水標定時,作業后未及時清除罐壁及罐底積水,造成罐內有殘留污水。
c.車輛罐體進行水壓密閉性檢測時,檢測后未及時清除罐壁及罐底積水,造成罐內有殘留污水。
d.車輛罐頂人孔蓋打開后未關閉,罐頂其他部件維修拆卸后未及時安裝或封堵,遇下雨天氣時雨水直接通過孔進入罐內,未及時排出導致罐內有殘留積水。
e.運輸過程管控不嚴,駕駛員存在往罐內注水等置換和偷盜運輸油品違法行為,造成罐內有殘留積水。
1.2 機械原因造成罐內進水
當罐頂護肩因排水管堵塞或雨水較大未能及時通過排水孔排出等,造成罐頂護肩內存積一定容量的積水時,如果存在下列情況,積水可進入罐內。
a.罐頂人孔蓋、人孔小蓋、油氣回收閥、液位儀部件、盲板等部件的安裝法蘭螺栓未緊固或法蘭密封墊(圈)破損、變形,導致法蘭密封不嚴,雨水從密封不嚴處進入罐內。
b.罐頂油氣回收閥密封不嚴或未及時關閉,雨水漫過油氣回收閥時,雨水經過護肩通氣閥(邊板通氣閥)、油氣回收管、油氣回收閥流入罐內。
c.按照GB 18564.1-2019《道路運輸液體危險貨物罐式車輛第1部分:金屬常壓罐體技術要求》[1]要求,罐體的每一分倉設置了一個呼吸閥,呼吸閥的最小直徑大于或等于19 cm,出氣閥在罐內壓力高于外界壓力6~12 kPa時開啟,進氣閥在罐體壓力低于外界壓力2~4 kPa時開啟。當閥件密封裝置損壞或失效時,會導致呼吸閥的進氣閥和出氣閥密封不嚴,雨水漫過呼吸閥后通過閥件密封處滲入罐內。
d.積水漫過呼吸閥頂部,呼吸閥上部水壓力大于呼吸閥規定的進氣開啟壓力時(2~4 kPa),呼吸閥開啟,雨水通過呼吸閥進入罐內。
e.車輛空載遇到暴雨時,罐體溫度急劇下降,造成罐體內外較大壓差,罐內負壓大于進氣開啟壓力時(2~4 kPa),進氣閥打開,雨水通過呼吸閥進入罐內[2]。
f.罐體頂部焊縫因設計缺陷、制造工藝和焊接質量等問題以及使用不當等原因造成罐體焊縫開裂,裂縫未及時修復,積水通過裂縫滲入罐內。
2 預防措施
2.1 車輛采購
對罐車運行的路況和環境、承運的介質和分倉情況以及裝卸油臺的情況進行充分的調研和了解,與罐車制造商進行充分的溝通說明,在設計、制造罐體時進行綜合考慮,滿足特殊使用需要,并在合同約定罐車主體部分質保期限,保證車輛質量和可靠性。
2.2 車輛維護
a.在罐車維護作業時,檢查罐車罐頂各部件及相關附屬設施是否完好,有無漏油,并對固定螺栓進行扭緊。發現漏油問題,說明罐體密閉不嚴,有進水的風險,如是部件本身問題應更換部件。
b.檢查罐頂人孔大蓋、人孔小蓋、油氣回收閥、液位儀部件、盲板等部件的安裝,法蘭密封墊(圈)是否完好,油氣回收閥密封是否有明顯損壞等,并按照廠家使用推薦標準更換密封墊(圈)。廠家推薦罐體法蘭等固定部位的密封墊(圈)使用12~18個月強制更換,罐體閥件的活動部位接觸的密封墊(圈)使用6~12個月強制更換。環境惡劣地區或拉運其他易腐蝕介質的,推薦使用聚四氟乙烯材質的高性能密封墊(圈)。
c.罐車經社會修理廠或罐車廠家維修的,車輛歸隊后要對罐頂部件及密封裝置進行檢查。
2.3 車輛使用
2.3.1 罐頂人孔蓋及附件安裝鉛封
對罐頂人孔蓋、人孔小蓋、防溢流探桿、油氣回收閥、盲板等不經常打開或拆裝的部件安裝鉛封,達到不破壞鉛封就無法拆卸或打開的目的,避免私自頻繁打開或拆卸,造成密封圈損壞或安裝不規范導致密封不嚴。
鉛封安裝推薦方法:在人孔蓋總成相鄰兩個安裝螺栓上設置鉛封,同時,在對角相鄰兩個安裝螺栓上也設置鉛封;在裝油孔小蓋上設置鉛封;在防溢流探桿相鄰兩個安裝螺栓上設置鉛封;在油氣回收閥相鄰兩個安裝螺栓上設置鉛封;在盲板相鄰兩個或對角兩個安裝螺栓上設置鉛封。人孔蓋及閥件鉛封安裝如圖1所示。
2.3.2 加強日常檢查與管理
車隊對罐頂鉛封號進行登記、建賬,在車輛日常維護、歸場檢查和一二級維護中,對鉛封號進行抽檢,發現問題及時追究相關責任,防范隨意打開或拆卸罐頂各部件。閑置、長停的罐車,要在車場視頻監控覆蓋范圍內停放,避免罐頂附件丟失造成雨水進入罐內。
2.3.3 定期開展罐體檢驗
罐車罐體應按國家法規要求,到有資質的檢驗機構一年檢驗一次,罐體進行改造后應重新檢驗,檢驗合格后方可投入使用,避免罐體開裂造成罐內進水。
2.3.4 規范作業流程,及時排除罐體積水
蒸洗罐、罐體容量標定和罐體水壓密閉性檢測后,應及時打開海底閥、卸油閥進行排水,并打開罐頂人孔蓋進行通風,盡快晾干罐壁殘留的水珠,確保罐內無積水。
具備條件的單位可使用防爆風機從罐頂人孔強制通風,吹干罐壁殘留積水或安排作業人員進罐進行清理。同時,將罐體積水檢查和清除納入蒸洗罐、罐體容量標定和水壓密閉性試驗的操作規程內,作為每次作業的強制項目,防范罐內積水。
進入罐體清理作業安全要求:
a.基本要求。①進入罐體作業前,應辦理動火作業許可證、進入受限空間作業許可證、檢測受限空間氣體符合進罐作業條件。②進入罐體作業前,應開展工作前安全分析,辨識危害因素,評估風險,采取措施控制風險。③所有參與作業的人員必須經過專門培訓,了解作業過程中存在的各種危害,熟悉作業過程中的各個步驟,具備作業過程中的操作技能,掌握作業過程中突發事件的應急處置能力。④氣體取樣和檢測應由培訓合格的人員進行,特殊工種必須持有效特種作業操作證。⑤作業區域內的電氣設備及其安裝,以及進入罐內使用的作業工具、電氣設備應符合國家有關的安全用電規定及防爆要求。
b.防護用品要求。①所有參與作業人員必須穿戴防靜電工作服和防靜電工作鞋等與工作相適宜的勞保用品,在作業過程中嚴禁使用化纖繩索、化纖抹布等易產生靜電的物品。②進罐作業人員應戴呼吸器,系全身式安全帶,并系上救生信號繩索,繩的末端留在罐外,便于及時救援。③焊接操作工應穿專業防護服、絕緣鞋,并正確使用電焊面罩。④作業人員不得穿短袖、短褲或將衣袖挽起,避免因皮膚暴露在外而與有毒有害物質直接接觸。⑤防護用品及清罐工具每次使用后,必須清理干凈。
c.隔離要求。①罐體車進入作業區域后,應關閉電瓶總電源開關,保持防靜電帶有效接地,并將罐體用兩條導靜電線與靜電接地樁可靠連接(半掛罐車三條)。②作業場所應與其他區域保持足夠的安全距離(10~50 m),使用警戒帶或安全柵欄將作業區域有效隔離,并在醒目位置懸掛安全警示標志。③作業區域內應配備呼吸器、滅火器、安全繩等必要的應急物資。
d.清理、清洗要求。進入罐體前應對罐體內可燃氣體進行檢測,檢測合格后,清洗人員佩戴防護用品進罐內進行清理。清理、清洗出污水、廢渣,應按國家環保要求進行收集、處理。
e.氣體檢測要求。
①進入受限空間前,應按相關作業要求穿戴好防護設施,做好監護,辦理相關手續。②氣體檢測可使用便攜式氣體檢測儀進行,檢測儀應在校驗有效期內,并在每次使用前與其他檢測儀進行比對檢查,以確定其處于正常工作狀態。③作業前的氣體檢測時間距作業時間不得超過30 min;如超過30 min仍未開始作業的,或作業中斷再次進入的,應重新進行氣體檢測。作業過程中,采用間斷性監測,間隔時間不應超過2 h。④檢測的部位應包括罐長度方向3~5個點,分上下兩部分進行,并注意選擇易于聚集油氣的封頭部位和死角。
f.監護要求。進入罐內作業應指定專人監護,不得在無監護人的情況下作業,作業監護人員不得離開現場或做與監護無關的工作。與入罐作業人員確定好聯絡信號,以便出現危險時及時救援。
g.通風要求。打開罐口、裝卸油閥門等與大氣相通的設施。作業過程中應在其中一個罐體口(不妨礙作業人員進出和上下罐體)使用防爆型軸流風機向罐內強制通風。在作業間隙應保持持續通風,禁止向罐內充入氧氣或富氧空氣。
h.照明及電路。罐體內作業,應使用防爆電筒或電壓不大于12 V的防爆安全燈;防爆燈使用的變壓器不應放在罐內或罐上,使用的手持電動工具應有漏電保護裝置。
i.正規操作。罐體清洗、檢測、清罐作業前,作業人員必須嚴格按要求進行作業前的檢查、確認,嚴格執行操作規程作業。
2.3.5 定期開展罐體密閉性檢測
按照GB 20591-2020《油品運輸大氣污染物排放標準》[3]規定,每年開展兩次罐體氣密性檢測,發現泄露后,應及時更換相應的罐體閥件或密封墊(圈)。
2.3.6 定期開展罐頂排水裝置檢查
罐頂嚴禁放置任何物品,保持罐頂清潔,防止雜物堵塞罐頂排水管;定期檢查、疏通罐頂排水管,確保排水管隨時保持通暢。
2.3.7 罐頂圍框設置緊急排水孔
罐頂圍框推薦設置兩個緊急排水孔,當排水管堵塞或排水不及時,積水通過緊急排水孔排出,避免罐頂護肩內產生積水,從根本上杜絕積水通過罐頂進入罐內。
a.在用車輛。單車罐車前低后高,在罐體前端圍框開孔;半掛罐車前高后低,在罐體后端圍框開孔,圍框開孔位置如圖2所示。碳鋼罐車壁厚5 mm,開孔孔徑推薦40 mm,鋁合金罐車壁厚6 mm,推薦開孔孔徑50 mm;孔的最低點應低于罐頂人孔法蘭,從而確保罐頂積水高度任何時候都低于法蘭和各部件,都無法通過罐頂各部件進入罐內。
b.新購車輛。每款車型要求廠家提前設計,作為車輛采購的標準配置,在罐體生產時開孔,開孔孔徑50 mm,如圖3所示。
應盡量使用原車排水管排水,通過該排水孔排出的積水直接流經罐體封頭,易造成罐體封頭銹蝕。同時,配備兩個與排水孔相適應的堵漏工具,以便在罐頂冒油時進行緊急堵漏。
2.3.8 特殊注意事項
高溫蒸汽清洗罐體時,應拆卸與罐體連接的各類閥件和密封墊(圈),防止高溫造成密封性能下降或失效。
3 結語
本文主要對成品油罐車罐內進水的原因進行了分析和論述,從車輛采購、日常使用、車輛維護和結構改進等方面提出了預防措施。該措施能有效防止現有成品油罐車罐內進水,還對新生產車輛從結構上提出了改進建議,從根本上杜絕了罐內進水。預防措施的提出為提高成品油運輸環節的油品質量提供了一定的參考和借鑒意義。
參考文獻:
[1]GB 18564.1-2019 道路運輸液體危險貨物罐式車輛 第1部分:金屬常壓罐體技術要求[S].
[2]GB 36220-2018 運油車輛和加油車輛安全技術條件[S].
[3]GB 20591-2020 油品運輸大氣污染物排放標準[S].
作者簡介:
陳勇,男,1980年生,工程師,研究方向為運輸設備選型、維護保養、日常使用技術管理。