浮筒式铝浮盘的改进措施

Technology and Equipment

工艺与设备第44卷第10期

2018年10月

浮筒式铝浮盘的改进措施

胡 强，张 宝

（独山子石化炼油厂储运联合车间，克拉玛依 833699）

摘　要：目前浮筒式铝浮盘在我厂轻质油储罐中广泛使用，主要从浮筒式铝浮盘的破坏失效机制探讨浮筒式铝浮盘的改进甚至替用方向。

关键词：浮筒式铝浮盘；失效机制；改进；替用中图分类号：TE972　　文献标志码：A　　文章编号：1003–90（2018）10–00–01

Improvement Measures of Float Aluminum Floating Disk

Hu Qiang，Zhang Bao

Abstract：At present，the floating aluminum floating plate is widely used in the light oil storage tank of our factory.This paper mainly discusses the improvement or even the replacement direction of the floating aluminum floating plate from the failure mechanism of the floating aluminum floating plate.

Key words：floating aluminum floating plate；failure mechanism；improvement；replacement通过对造成浮筒式铝浮盘破坏机制的原因分析，从而提出对铝浮盘合理的改进建议及措施，增加浮筒式铝浮盘的密封性能，降低油品损耗，延长浮盘的使用寿命，以此来实现更大的经济效益。1 浮筒式铝浮盘简介

浮筒式浮盘主要由骨架、浮筒、密封和盖板构成。骨架一般为槽型铝合金梁，主要排列方式有井字式和蛛网式排列两种，梁和梁之间由六角头螺栓连接紧固。浮筒一般采用铝板制成焊接式圆筒，浮筒直径一般在200~250mm，亦有采用无缝铝管的，直径一般在185mm以下。密封装置有囊袋密封和舌型密封两种，近年来在逐渐淘汰舌型密封式，新装浮盘更多采用囊袋密封。盖板一般采用0.5mm或者0.8mm铝板覆盖在骨架之上，用铝制压条和螺栓固定。2 浮筒式铝浮盘破坏失效机制分析

2.1 骨架断裂，盖板撕裂

铝制型材，增加铝质盖板厚度。但强度增加的同时会增加浮盘的重量和成本，浮盘重量增加同时也要增加浮筒的体积，需要在二者之间寻求平衡，找到最佳点。国内有采用碳钢或者不锈钢材质的，碳钢需要专门做防腐处理，施工难度和成本也比较高。不锈钢材质的相对来说强度高的多，但整个造价非常高昂，浮盘安装难度和风险高出许多。有关文献介绍，铝浮盘的性价比较碳钢和不锈钢更高，如果必须用钢质的话，不锈钢是比碳钢更好的选择。

浮盘骨架布局上，使用较多的是蛛网放射状的结构，比井字骨架拥有更高的稳定性。有的会采用偏心蛛网的布局，即蛛网中心和油罐横截面中心不在同铅垂线上，这样的布局浮盘质量不容易均布，计算不好可能会造成浮盘整体偏斜。控制好施工质量是从使用单位角度看来最有效的手段，要点是确保连接紧固件的可靠，按图安装牢固。

3.2 增加浮筒数量，提高浮筒焊接质量

造成骨架断裂，盖板撕裂的成因比较复杂，主要是外力冲击和浮盘整体失衡之后浮盘自身重力共同作用所致。这种破坏不可预见，可以在短期内致使浮盘肢解失效。

2.2 浮筒变形，穿孔泄漏

浮筒在浮盘重力和浮力的作用下会产生轻微变形，会产生塑性变形最终导致浮筒中部被完全压扁或者折变，变形之后浮筒产生浮力会减小，折痕处会成为一个相对薄弱点，因腐蚀作用逐渐渗漏。局部的浮筒变形会进一步增加其他浮筒所受的外力，加速其他浮筒的损坏。另一方面，浮筒是由铝板焊接而成，由于焊接质量原因，焊缝处也会成为相对薄弱，易被腐蚀穿孔的点。同样，局部浮筒的穿孔使其他浮筒所受外力增加，也加速了其他浮筒的损坏。这两个过程都是渐变式的，随着使用时间增加会逐渐加快，累积到一定程度，就会让浮盘盖板紧贴液面甚至沉盘，使浮盘失去密封阻隔的效用。

2.3 密封损坏

增加浮筒数量，减小单个浮筒体积，可以将浮力更均匀分布，同时也增大了单个浮筒的抗塑性变形能力。改善骨架和浮筒的受力情况，可以让整个浮盘更加稳定，单个浮筒失效对整个浮盘影响将会变小。减小浮筒直径可以减小浮盘盖板下的挥发空间，但会增加介质波动到盖板之上的风险，因此需要同时提高盖板安装的气密性，可以用密封胶或者弹性垫条辅助密封，辅助密封选用上需要更多的考虑耐油性耐腐蚀性。同样，这些举措都会相应的增加浮盘的成本。提高浮筒焊接质量，因为铝在烃类介质中的抗腐蚀性能比较强，一般浮筒泄漏的部位多出现在浮筒焊接部位，比较大的可能性是该处有焊接时留下的气泡等缺陷。采用无缝铝管做浮筒可以提高浮筒的强度，减少焊缝，也是改进浮筒力学性能的一个有效手段。

3.3 根据介质性质选用更适宜的密封材料，与油罐全面鉴定同步更换密封

目前国内浮盘密封主要材质有丁睛橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶及聚四氟乙烯。型式有舌型和囊袋填充式两种。密封在工作过程中受到挤压摩擦等机械外力和化学腐蚀，在二者共同作用下会逐渐损坏直至失效。一般浮盘浮盘制造商提供的浮盘密封保质期为3~5a。如果因为浮盘安装偏斜，或者因为介质腐蚀性强，对密封的损坏会加剧，使用寿命甚至达不到3a。3 延长寿命的应对措施

3.1 选用高强度的槽梁和盖板，改善槽梁整体布局，控制好施工质量

提高整体强度的一个最简单的方法就是选用更大规格的

收稿日期：2018–08–07作者简介：胡强（1985—） ，男，甘肃武威人，技师，主要从事油气

储运工作。

目前由造浮盘密封材料采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶（TPU），保用5a以上。相关文献表明它具有其他塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化等特性。API650附录H中，论及浮筒式浮顶结构要求时，指出浮顶应有一个围绕着周边侵入储液至少101.6mm的气密性边缘板。这一措施，在密封损坏后可以保持大部分液面在浮盘以下，减少密封损坏的影响。储罐全面清罐鉴定周期为6~9a，每次清罐鉴定时对密封进行更换检修也可以确保密封长期有效工作。4 结语

可以将大部分浮筒式及其他各种形式浮盘分解为三部分：骨架，浮力单元，密封。根据上述几种浮筒式浮盘的主要破坏失效形式，今后内浮顶的改进甚至替用升级主要应该考虑这三部分的破坏机制及相应的应对措施，最终可以提高浮盘强度、延长运行周期及寿命、减少油罐蒸发损耗。

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