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1、内浮顶 储罐浮盘类型及优缺点 对比分摘要 浮盘作为储罐的内浮顶储罐的重要附件，一旦出现泄漏，将导致大气 污染，且存在着火爆炸的重大风险。所以，应选用适合、稳定、可靠性强、密封 性好、使用寿命长的浮盘，以确保储罐安全、稳定、长周期运行。关键词 全接液浮盘 浮筒式浮盘 泄漏 密封性内浮顶罐浮盘漂浮于储罐内介质之上，随着罐内液位上升、下降，有效隔绝 罐内油品与大气接触，减少油品挥发，减少环境污染。2015 年 4 月国家环境保护 部批准发布石油炼制工业污染物排放标准GB31570-2015后，由于新标准将排 放非甲烷总烃指标由不大于25g/m3提高至不大于120mg/m3，致使大部分炼油化工 企业都
2、在对 VOCs 治理设施进行改造升级。目前国内各家石化公司对罐区的 VOCs 治理主要思路为:储罐安装全接液式高 效浮盘，再配套安装油气回收设施。先从排放源头减少排放总量，油气浓度大时 运行油气回收设施，以保证排放达标。一、储罐浮盘类型及结构特点随着浅盘式浮盘因故障率高、事故多发等原因被国家禁止使用后，目前国内 大部分化工厂内浮顶储罐所采用的的浮盘形式主要有以下5种：传统钢制单盘、 双盘浮盘；浮筒式浮盘；全接液箱式浮盘；全接液蜂巢式浮盘；全接液玻璃钢浮 盘。传统钢制单盘、双盘浮盘传统钢制单盘、双盘式浮盘， 浮盘整体由钢板及钢梁拼装后全焊接形成， 浮盘整体刚性高、强度大。属于全接液结构形式，所以
3、密封性好。但由于是用钢 板全焊接制作而成，重力大，存在以下缺点：1）笨重易卡盘，浮力单元少1 万立储罐双盘式内浮顶为例，重达 100 吨左右，长期运行中，导向装置处 易因磨损出现卡盘现象，一旦卡盘严重将造成浮盘偏盘，进而引发沉盘事故。浮舱数量即为浮力单元数量，1万立双盘式钢浮盘仅有 32 个浮力单元；单盘 式钢浮盘仅有 8 到 16 个浮力单元； 一旦个别浮舱或钢板某点泄漏， 浮舱浮力 失效，导致浮盘浮力下降或浮力分布不均匀，造成浮盘偏盘、卡盘，进而引发沉 盘事故。2）造价高，施工、检修难度大以单台 1 万立钢制双盘为例，浮盘材料费及施工费共计 400 余万元左右。安 装需要破坏罐壁开龙门或开
4、罐顶作业，对储罐结构强度造成破坏；安装及检修施 工周期长，且需要动明火作业，风险剧增。2、浮筒式浮盘1980 年后浮筒式浮盘进入国内市场。浮筒式浮盘初期采样铝合金材质，后来 又出现了不锈钢材质，主要由浮筒、构架、蒙皮及支腿等部件组装而成。运行时 构架与蒙皮处于油品之上，浮筒在蒙皮下均匀分布，即使有个别浮筒渗漏进油短 期也不影响整体浮盘工作，蒙皮与油面间存在气象空间，不属于全接液式高效浮 盘。优点：结构简单，便于安装、维修，造价低。缺点：结构强度差，易变形，浮筒易出现泄漏。浮筒既是浮子又是主体构架 的一部分，某个浮筒一旦泄漏，长期运行时中会造成浮盘变形，导致浮盘偏盘、 卡盘、塌盘等事故。密封性差
5、，浮盘蒙皮下存在油气挥发空间，油气通过浮盘缝 隙及附件设施散逸至浮盘上方，最终外排大气。浮筒式浮盘1.全接液箱式浮盘全接液箱式浮盘是箱式设计，本世纪初国内开始应用，早期采用铝合金材质, 后来随着国家标准GB50160-2018的颁布，又开始采用了不锈钢材质，属于双盘 式浮盘。全接液箱式浮盘由很多箱体在构架上组装而成，箱体为中空或装有蜂巢 芯。因浮盘与油品全面接触，浸于液面30mm左右，消除了浮盘下气相空间，大 大减少了油气挥发。目前国内全接液箱式浮盘制作、生产依据标 准是API650 H4规范中有关浮盘要求。国 内全接液浮盘应用时间较短，尚无全接液 浮盘相关国家标准。所以国内应用的全接 液浮盘
6、结构型式、组装方式、板材厚度差 异比较大，全接液浮盘应用初期，因结构、 组装方式不合理、箱体厚度薄、板材厚度薄等原因，也出现过沉盘故障。后期经 不断改进，目前蜂巢式浮箱设计是全接液浮盘采用的主要结构方式，每平米有约 15002500独立且不连续孔，即使某个单孔出现泄漏，也不影响浮箱的浮力。全接液蜂巢式箱式浮盘内部结构 全接液蜂巢式箱式浮盘全接液箱式浮盘的优点：1）浮盘与油品直接接触，浮盘下无油气空间，可有效阻绝罐内油汽挥发。2）浮盘整体结构强度较大，稳定性好。3）结构相对简单，便于安装。4）安全性高。消除油气空间最大程度上降低火灾发生的可能性。全接液箱式浮盘的缺点：1）浮箱间用耐油封条填充，会
7、有少量油气挥发至浮盘上部。2）国内厂商生产的全接液浮盘结构型式、组装方式、板材厚度差异比较大 所以在设计时，要计算好板材厚度、结构形式，浮箱厚度。3）相对浮筒式浮盘，造价比较高。4、全接液玻璃钢浮盘全接液玻璃钢浮盘本世纪初在国内开始应用，是一种非金属材质浮盘，整体 在罐内制作完成。玻璃钢浮盘内部为聚丙烯蜂窝芯材料和防火胶体材料，厚度约 为50mm，树脂涂层厚度约为10mm。浮盘安装形式为用乙烯酯树脂上下面多层涂 刷方式，最后一层为阻燃树脂层掺石墨防静电导电面漆。全接液玻璃钢浮盘为一 个整体，浮盘整体无缝隙制作，密封性能突出。全接液玻璃钢浮盘涂层施工全接液玻璃钢浮盘完工后全接液玻璃钢浮盘的优点：
8、1）浮盘与油品直接接触，浮盘下无油气空间，浮盘整体无缝隙制作，密封性能突出。2）浮盘整体结构强度较大，稳定性好。3）安全性高。消除油气空间最大程度上降低火灾发生的可能性。全接液玻璃钢浮盘的缺点：1.整体在罐内施工制作，施工难度大，周期长（以 1 万立储罐为例，约需要 25 天）。2.施工危险系数大，制作玻璃钢浮盘所用树脂和固化剂都是易燃、易爆危险品， 施工时安全风险较大。3）相对浮筒式浮盘，造价比较高。二、结论浮盘作为储罐的内浮顶储罐的重要附件，一旦出现泄漏，将导致大气污染， 且存在着火爆炸的重大风险。所以，应选用适合、稳定、可靠性强、密封性好、 使用寿命长的浮盘，以确保储罐安全、稳定、长周期
9、运行。浮筒式浮盘结构强度差、易变形，且浮盘蒙皮下存在油气挥发空间，环保性 能差，存在安全隐患。全接液浮盘式浮盘与油品全面接触、浸于液面，从根本上 消除了浮盘下气相空间，大大减少了油气挥发，环保性能好。2018 年新颁布的 GB50160 石油化工企业设计防火标准中要求：浮盘应 根据可燃液体物性和材质强度进行选用，并应符合下列规定。1、当单罐容积小于或等于 5000m3 的内浮顶储罐采用易熔材料制作的浮盘时 应设置氮气保护等安全措施；2、单罐容积大于5000m3的内浮顶储罐应采用钢制单盘或双盘式浮顶；所以容积小于或等于5000m3的无氮封设计的内浮顶储罐，不能选用易熔材料（如铝、玻璃钢等）。单罐
10、容积大于5000m3的内浮顶储罐应采用钢制单盘或双盘 式浮顶，全接液箱式浮盘采用不锈钢材质，满足要求。目前国内全接液箱式浮盘 制作、生产依据标准是API650 H4规范中有关浮盘要求。国内全接液浮盘应用时 间较短，尚无全接液浮盘相关国家标准。所以国内应用的全接液箱式浮盘结构形 式、组装方式、板材厚度差异比较大，所以在选用时，不仅要满足API650中相 应要求要，而且要对板材厚度、箱体厚度、结构形式及配套密封进行详细设计核参考文献：1.GB50160-2018 石油化工企业设计防火标准2.SH3046 石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范3.SHS01012常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程4.GB50341-2014 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范美国石油学会API650标准
