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1、新型设计全接液式铝质蜂巢式内浮顶西安长鹰电业工程成套设备厂总工程师印炎一、 前言： 在油罐设备中，为防止V.O.C逸散所造成之环保污染与成本损失，通常需设置浮顶装置浮于液体表面，来有效阻隔V.O.C逸散情形的产生，并同时降低成本的流失。二、 概述： 内浮顶之设计，需依据API 650 之附录H，针对浮舱、密封圈与相关配件做最适切的规范。 通常浮舱依不同设计可区分为：传统的铁浮舱、浮管结合甲板式浮舱、蜂巢式浮舱。 密封圈可区分为：海绵式、机械鞋型式、刮板式。 1. 就浮舱而言，相对于储存流体之接触方式可区分为：Liquid mounted、Vapor mounted。Liquid mounted
2、意即浮舱平贴入液面，由于无油气空间，其密闭效果佳。Vapor mounted意即甲板与浮管间存在油气空间，由于油气容易窜流逸散，其密闭效果不如Liquid mounted。 2. 就密封圈而言，依API 650规范界定海绵式与机械鞋型式密封圈为Liquid mounted，而刮板式密封圈为Vapor mounted，其密封效果之界定同上所述。 海绵式密封圈 机械鞋型式密封圈 刮板式密封圈 油槽蒸发泄漏损失之计算，通常系依据API 2519定义各项因子。其中影响密封效果之”泄漏因子”(K factor)规定如下：TypeK factor平均值Vapor mounted - Single Seal
3、6.7 lb-mole/ft yr（Wiper Seal only）Liquid mounted - Single Seal3.0 lb-mole/ft yr（Foam Seal or Mech. Seal）Vapor mounted - Double Seal2.5 lb-mole/ft yr（Double Wiper Seal）Liquid mounted - Double Seal1.6 lb-mole/ft yr（Foam + Wiper Seal or Mech. + Wiper Seal） 其中K factor愈大泄漏率越大，因此，Vapor mounted之密封效果较不如 Liq
4、uid mounted。三、 全接液式铝质蜂巢式浮顶设计与特点： 基于稳定的浮盘理论，依据API 650 Appendix H设计之全接液式铝质蜂巢式浮盘内浮顶，有别于一般的夹板式蜂巢板，无黏着剂膨润之危险。由于构造系以多个蜂巢式浮盘紧密结合并贴合浮于液面上，液面与浮盘毫无间隙，故其密封效果更优于浮管式内浮顶与一般的夹板式蜂巢式浮顶。 该项优良设计并已获得多国专利许可与肯定，该产品采用符合ASTM材料规范铝合金材质，提供高质量、耐腐蚀性强，抗拉强度佳之全接液式铝质蜂巢式浮顶结构。 主体结构扎实、质轻架构紧密、耐震度佳、安装简易、维护方便、寿命长等优点，适用于所有储存流体，是目前密封效果最佳、设
5、计最新颖、价格最优惠之储槽密封装置。四、 浮舱各项优缺点比较分析：1. 浮盘式蜂巢浮舱与一般夹板式蜂巢浮舱之比较 全密闭式完全不接触储存流体、 稳固、 结合锁固、结构稳定。 蜂巢芯与上下板间之结合胶与储存流体接触， 黏着剂容易遭较强的储存流体浸润、膨胀造成 脱胶导致浮顶瓦解。2. 浮盘式蜂巢浮舱与浮管式浮舱之比较 高度至少40mm以上 Liquid mounted无油气空间 较佳的密封效果 结构坚固，可承载力高 甲板0.5mm厚 Vapor mounted-甲板与浮管存在油气空间， 油气较易窜流。 密封效果不如Liquid mounted。 由于甲板仅0.5mm厚，较易破坏结构强度， 远不如蜂
6、巢式浮舱。3. 浮盘式蜂巢浮舱与传统式铁浮舱之比较 Liquid mounted 材料轻、成本低、维修简易 密闭效果佳、结构稳固、质量轻， 对油槽无任何危害 Liquid mounted 材料重、成本高、建造时间长、维修不易 密闭效果佳、结构牢固但异常笨重， 如有异常会导致油槽变形或生命危害五、 密封圈各项优缺点比较：1. 使用寿命（概估） 海绵式-10年 机械鞋型式-15年 刮板式-15年2. 密封效果 海绵式-佳(依据API 2519 loss factor 1.6) 机械鞋型式-可(依据API 2519 loss factor 1.6) 刮板式-可(依据API 2519 loss fac
7、tor 2.5)3. 维护率 海绵式-低(需留意封带有无破损) 机械鞋型式-高(需留意Mech. Seal有无松脱或变形) 刮板式-低(几乎可以不需维护)4. 施工安装 海绵式-容易 机械鞋型式-较繁复 (需确认螺丝固定及安装质量) 刮板式-容易5. 油槽适用性 海绵式-新、旧、大、小型油槽均适用 机械鞋型式-旧油槽需留意油槽与支柱的真圆度与垂直度，小型油槽不适用 刮板式-新、旧、大、小型油槽均适用6. 储存流体 海绵式-绝大部分流体均适用 机械鞋型式-所有流体均适用 刮板式-所有流体均适用7. 耐震性 海绵式-佳 机械鞋型式-差（日本曾因地震造成剧烈损坏） 刮板式-佳8. 配重分布 海绵式-
8、均匀 机械鞋型式-周围重量集中，铝浮舱周围裙板及支撑受力较大易内弓，铁浮舱则没问题 刮板式-均匀9. 静电产生机率 海绵式-低 机械鞋型式-高（中国内地油槽曾因此遭受电击引发火灾） 刮板式-低10. 材料费用 海绵式-中 机械鞋型式-高 刮板式-低六、 结语： 欲达到最佳的密封效果，以维护环保、减少污染、降低成本流失，于油槽装设浮顶乃必然之措施，浮顶之各种设计与规范更悠关实际施行的效果。浮舱与密封圈的设计更是影响浮顶密封效果的两大主要因素。 因此，就浮舱而言，采用全接液式浮舱（如全接液浮盘式蜂巢浮舱或传统式铁浮舱）将可获得最佳密封效果。不仅如此，密封圈配合采用”Liquid mounted ”的海绵式密封，将使密封效果趋近完全、降低静电火灾机率、免除长期施工、保养繁复与材料笨重之问题。 最佳的设计，达成最佳的效益，让执行更迅速有效，真正给后代子孙一片净土与优质的生活环境，才是我们的最终目标。我们的设计和产品在美国，中东，台塑以及台湾中油均有成功的运行经验，在以后期刊中我们将陆续介绍成功案例。谢谢！联系电话:13905285286,13909249143Email:xacy_;网站：
