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1、最新整理化工常用容器泄漏治理技术在现代化的石油化工厂中，高塔林立，储罐成群，还有各种各样 的釜、桶、槽等容器，数量众多，不可或缺。压力容器的工作条件（如高压、高温、腐蚀介质等）比较恶劣，极易发 生腐蚀、磨损、变形、疲劳等缺陷，若不能及时发现和排除这些缺陷，便可能发 生泄漏。本节主要介绍油罐、液化石油气球罐、槽车、气瓶、锅炉、换热器等容 器的泄漏治理问题。一、油罐油罐是储存石油的重要设备，有威武矗立的圆柱形油罐、汽车拉油用的 车载罐、油桶等。随着石油工业的发展，石油储罐越来越大，我国目前最大的油 罐达到 10×104m3。油田使用的油罐主要有固定拱顶罐和浮顶油罐两种。国内油田七、八十
2、年代建成投产的油罐，大部分是拱顶罐。于附件问题（如呼吸阀冬天易冻，多数被拿掉阀瓣，变成通气管）而造成敞口，石油中大 量的伴生气挥发进入大气。另外，拱顶油罐在运行过程中不可避免地存在着“大 小”呼吸损耗。浮顶油罐消除了油面以上的气体空间，也就没有了呼吸损耗，大大减少 了气体泄漏。浮顶罐在储存汽油时大约能控制挥发量的 90%因此，应尽量使用 浮顶油罐。1 .油罐油气挥发的防止措施对于固定拱顶罐，可应用油罐抽气装置回收油罐挥发气体，或采用氮封， 以减少油罐气泄漏损失，实现油气密闭集输处理。（1）油罐抽气装置胜利油田设计院研制的“油罐抽气装置”，皮囊缓冲系统、压缩机、分 离器等组成。它通过玻璃钢管线与
3、油罐连接，挥发气体沿管道进入分离器，分离出气体中的轻质油，再 压缩机加压外输。橡胶皮囊以及变频控制系统，可有效地控制气压的波动变化，使密闭油罐始终处于微正压状态 (0.05MP,从而保证 油罐安全运行。(2)氮封将氮气充填在固定顶油罐的油气空间，这时因氮气的密度小于油气而浮 在油气之上，从而形成氮封，阻止油气泄漏，可以减少油品蒸发损耗98知右，并且能够防止油罐内气体爆炸,而对储存油品的性质没有任何影响。氮封用的氮气通过管道输入固定顶油罐的油气空间， 氮气压力应根据油 罐的耐压程度而定，尽量降低压力，压力一般为 355xxxOPa。当氮气压力达到 设定值时，自动停止供给。为了保证油罐内压力平衡和
4、保证油罐安全， 油罐顶部 安装呼吸阀。呼吸阀负压时吸入空气，正压时排出气体。排出的气体可直接排入 大气或与氮气回收系统连接进行回收。氮封系统可控制几个罐，这样更加经济合理。油罐之间用管线连接，管 线上安装单向阀，以防倒流，油罐之间互不影响。2.罐体泄漏的原因对于钢制油罐安全运行最大的威胁就是罐体腐蚀穿孔，以罐底居多。油罐腐蚀穿孔、泄漏，势必污染周围环境，特别是对地下水的污染尤为严重。一般 建罐7年后就开始出现罐底腐蚀穿孔，10年以后穿孔次数会急剧增多，罐底板 腐蚀内侧和外侧所占比例差不多。罐底板内侧腐蚀，原因是储存的石油中含有水，水沉积到底部，形成腐 蚀环境。罐底板外侧腐蚀是因为底板与大地土壤
5、接触，长期处于腐蚀环境之中， 虽然事先设有沥宵防腐涂层，但是 于焊接过程的高温造成焊缝处涂料烧坏。典 型形式是溃疡状大面积减薄，尤以焊缝处严重。罐壁泄漏，主要是 于焊接质量差造成的。对于浮顶油罐来说，则往往 是罐中部受到严重腐蚀，这是因为浮顶长时期经过该部位，且浮顶的刮擦作用不 断刮走罐壁的氧化膜，加剧了腐蚀。3 .油罐的泄漏监测目前，油罐的渗漏检测方法有两种：一是直接检漏法，采用油检测元件 监测环境变化；二是间接检漏，即使用油罐液位自动检测系统。这两种方法都有缺陷，前者只有当石油渗到探头处才能发现， 难以找出 渗漏源；后者 于油罐的尺寸太大及测量的精度有限，要发现微小的渗漏是相当 困难的，也
6、不能定位。(1) 直接检漏在油罐排水沟或设检测井(通常安装在地下土壤或地下水中)，通过油检测元件检漏。日本的罐区都设有泄漏监测报警系统，一般在储罐基础外 1m左右的地 方设一圈200m做的水沟，在沟的最低处设置油传感器。 一旦油罐漏油，传感器 就发出信号，传到值班室报警。(2) 液位检漏法通过测量油罐液位的变化，或在油罐收发作业时比较实际进出量的差值 来检测泄漏情况。目前，一般 计算机自动完成油罐液位的扫描监测。收发油时， 可每3min检测一次；静止时可每20min检测一次。如果静止时两次液位差值超 过10mm就报警。如美国空军机场油库每年都要进行一次泄漏检测， 关掉所有进出口阀门, 测量油罐
7、数据(包括液位、水位、温度、密度)后，保持 48h,然后重新对油罐 计量，通过总体积和静体积对比，判断油罐是否存在泄漏。美国Tanknolog公司开发的高精度油罐泄漏检测装置，测量罐底压力， 通过管道将低压惰性气体传送到罐底， 压力传感器测定惰性气体压力，并自动 记录跟踪、检漏。4.泄漏预防措施对于金届油罐，最有效的防止泄漏办法就是改革油罐结构， 特别是罐底 结构，即使用夹层结构。为了防腐，首选的方法是在罐内进行玻璃钢衬里，另一 种就是采用阴极保护技术进行防腐，即在油罐表面安装锌阳极。(1)改进罐体结构美国Marma次司研制出一种对新建及原有油罐进行“二次封闭及渗漏检测”的技术，它集密闭、检漏
8、、回收于一体，能够方便地进行检漏和回收泄漏 油品。这种油罐就是在现有油罐钢底板下面铺设高密度聚乙烯衬垫层， 中间填 充混凝土或沥宵砂层。还设有导管用来监测油罐底板，若已监测到渗漏时，还可 以用来冲洗二次封闭面。高密度聚乙烯垫层22.5mm厚，有一定的坡度，倾向油罐中间的钢制 集油槽，槽通过管道与油罐外侧的立管连通，操作人员从立管里就能发现泄漏。 混凝土层厚100300mm起支撑作用。在混凝土表面开一些细沟，能使罐底板 上任意一点渗出的油品迅速地排入集油槽中。在油罐基础的圈梁上还安装有 6mm勺聚乙烯导管，直通上层罐底下面， 在新罐底板安装之前预先插到罐壁中。该导管与混凝土表面上的集油细沟处于同
9、 一水平面上，其用途有三个：一是在试水前检验油罐底板的完整性或确定油罐底 板渗漏点。当油罐一开始进水时，从导管处注入空气，然后监视罐底板上有无气 泡就可知道有无渗漏。二是油罐使用中发现底板渗漏时也可使用这个导管。油罐 放空后取下导管盖，排出残余油品，在活洗混凝土层表面时，该导管可作为水观 测点。活洗水可通过渗漏监测系统进入， 从导管处可观测到注入的水。三是可用 来安装石油检测传感器(如导电性粉体元件等)，便于更换。这种油罐形式也存在一些缺点，比如混凝土方式安装容易，但不能设阴 极保护，且易出现裂纹；油砂一旦出现泄漏，沥宵即被溶解，使得罐底处于无保 护状态。对此，美国俄克拉何马州Conoco公司
10、所届的Ponca城炼油厂建造了 10 座双层钢底板的新型油罐，采用真空检漏技术，能测出微小渗漏。(2)玻璃钢双层罐玻璃钢双层罐的出现，是基于人们对于泄漏引起的环保问题的高度重视。 欧美及日本等国已广泛将这种 GRP瞿，用作地下油罐、加油站、敏感区域的储槽 等。双层结构之间的间隙，有利于监测泄漏，它借助于外层结构的液位计设 置，保障了内层罐泄漏的及时发现与报警，避免了单层罐因泄漏造成的污染事故。 当然，强度也明显高于单层结构。油罐夹层中可充入乙二醇，一旦发生泄漏，乙 二醇液位会发生变化，监测系统会自动报警。二、液化石油气储罐石油液化气常以液体形式储存在罐内，大容积的有球罐、卧式罐，小容 积的就是
11、家用气瓶。液化气罐的危险性比油罐要大得多， 操作条件严格，容易发生超温、超 压、液位失控、材料破坏等事故造成泄漏。液化气储罐根部排污阀、液相管、压力表连通管和液位计管的第一道阀 门法兰口和储罐根部短管接口处， 是容易发生泄漏事故的关键点。 一旦泄漏，极 易造成无法控制的局面，应重点防范。液化气的泄漏一般不易发现，只有当大量泄漏时，才能见到白雾或听到 “嘶嘶”声。如果在法兰盘上或阀门上有白霜，就要特别警惕。因为液化气蒸发 造成的局部降温，会使空气中的湿气冻结成霜；大量泄漏时，也会使容器上结霜； 地上的“水印”也要当心。要防止泄漏，就要做好定期检查、检测，把好充装关，坚决不能充装太 满；我国北方地
12、区的液化气罐应考虑冬季储罐根部阀门的伴热保温问题。液化气储罐泄漏后，一般常用边强行堵漏边进行倒罐或者打开液化气罐 的放空阀放空，但是堵漏时火灾、爆炸和冻伤的危险性很大，不少单位用注水的 办法，就是将储罐的回流管和排污管与消防喷淋管线之间加装阀门和高压快装接 头，7工苏苏州市消防支队推出了专用的液化气储罐消防注水器，一旦储罐根部出现泄漏，及时启动消防水泵，将水通过排污管打入液化气罐内，于水比液化气密度大，而沉在储罐底部，起到水封作用，顶替液化气泄漏，争取倒罐时间。三、轻油装车我国铁路、汽车成品油装车大都是敞口、高位喷溅灌装方式，在灌装过 程中，大量油气挥发进入大气。据测试,装一个 60m3的槽罐
13、，就得挥发掉70 80kg油。这是极大的安全隐患，泄漏油气与空气混合形成燃爆混合物，而且液 体自 下落、喷溅，都会产生静电；另外，还造成资源浪费和环境污染，影响职 工的身体健康。控制装卸泄漏的措施有：(1) 实行密闭装车，增设油气回收措施，将气相引入一个简单的吸收 塔，用油加以吸收，或利用冷冻方法回收。(2)改进鹤管结构，增设分流头，实行低位液下装车当然，实现液下密闭装车有两个技术难题：一是装油的槽车规格不一， 口径结构不一，密闭难；二是密闭装车后，看不见液面位置。湖南长岭炼油厂研制的“小鹤管密闭定量装车系统”成功地解决了这两 个问题。这套系统 横向对位机构、升降气缸、密封器（也就是橡胶大盖）
14、、液位 控制、涡轮流量计、排气金届软管和进油金届软管等组成，装车过程中杜绝了油 气挥发泄漏，液位 十簧管控制，所以在装车过程中不会出现跑、冒事故。四、气瓶气瓶是移动式压力容器，常用于储存石油液化气、液氨、氧气、氮气等 高压气体。1. 气瓶泄漏的原因造成气瓶泄漏的原因，第一是超装，第二是质量低劣。所谓“超装”，就是实际充装的液化气超过国家标准规定的标准充装量。“超装”有非常大的爆炸危险性。超装在环境温度升高时，瓶内液体受热膨胀， 就可能出现“满液”，如果温度继续升高，必然造成满液后的温升压力，这个压 力是很大的。如液化气的体积膨胀系数比水大1016倍，理论计算和试验可知， 满液后，温度每升高1C
15、,瓶内压力升高2MPa而液化气瓶设计压力是1.6MPa, 因此温度仅升高1C,就可能使压力超过气瓶承受压力，造成液化气泄漏。质量低劣的主要表现是钢板质量不合格。国家技术监督局颁布的强制性 标准规定，对制造液化石油气瓶有明确的规定。钢板必须是专用的“钢瓶”板， 这种钢板有足够的延伸率，万一瓶内液体受热膨胀，气瓶体积可以在一定程度内 随之增大，提高了安全系数。但是这种钢板比非专用钢板贵，于是一些不法厂家 为了节约成本，竟用其它钢板代替。也有的厂家使用厚度不合格的钢板。按标准， 1015kg瓶用3mm厚钢板，50kg瓶用3.5 m册钢板。但是有些10kg瓶用的却 是2.5 m册钢板。有的焊接技术差，
16、存在砂眼、气孔等。存在这些问题的气瓶， 一旦遇热，就可能发生泄漏。2. 气瓶漏气和着火的紧急处置气瓶的瓶阀和接管处容易泄漏，这主要是产品质量不合格或使用不当造 成的。在运输和使用过程中，气瓶漏气一般有以下 5种情况：角阀关闭不严，从瓶嘴漏气；角阀盘根没压紧，从盘根压紧螺帽处漏气；于阀座、阀芯或阀杆有缺陷，使角阀不能关严而漏气；角阀与瓶体紧固不严而漏气；瓶体钢材或焊缝 有缺陷或裂缝而漏气。对于前两种情况，只要关紧角阀即可制止;其余情况应迅 速将车开至液化气站附近空旷处， 专业人员处置、放空。3. 液氯危瓶处理氯气(C12)应用广泛，工业用水和自来水杀菌消蠹基本上都使用液氯， 而且还是制造盐酸、光气、氯化苯、过氯乙烯等化工产品的原料。在氯气泄漏
