论文部分内容阅读
【摘 要】随着材料技术的迅速发展，储罐规格也向大型化发展。外浮顶储罐储存量大，节省材料，但密封性能差，油气泄漏严重，从而造成经济损失，同时污染环境。文章重点对大型原油外浮顶储罐一二次密封间可燃气体渗漏探测及保护系统进行了探讨。
【关键词】外浮顶储罐；一二次密封间；可燃气体；探测系统
浮顶储罐，特别是原油储罐。发生火灾事故的原因除人为原因外，很大的一个因素是雷击起火 近年来国内外已有多起油罐因雷击起火的案例。大型浮顶金属油罐的雷击事故较多，虽然雷击是主要原因，设备的安全设计存在缺陷，浮船上下运动和储罐壁的变形，监测手段落后也是重要原因。 油罐浮顶边缘的一、二次密封处，是造成雷击起火的主要部位。发生雷击情况下。遇到挥发出的可燃气，可能引燃储罐。这给库区安全管理带来极大的隐患。 因此迫切需要实时可靠的监测出一、二次密封层中可燃气体浓度，进而采取必要的技术措施和对策，降低可燃体浓度，使其无法达到爆炸极限，消除密封空间产生爆炸的条件才是避免油罐雷火灾的重要措施。
浮顶储罐二次密封装置的主要作用是避免外界条件（风力、阳光、沙石、雨、雪等）对一次密封装置的破坏，减少油气损耗，降低对大气的污染 一次密封层和二次密封层都不能做到完全阻止油气挥发，随着长时间的积累，一、二次密封层之间可燃气体浓度可能存在较高数值，甚至超过爆炸极限，威胁着储罐的安全。现代储罐的防雷措施、设计水平和建造技术都已十分完善，但仍不能完全消除雷击火灾的发生，实时监测密封层处的可燃气体浓度。及时采取应对措施就成了防止密封层火灾事故的有效手段。为了消除隐患，我公司特研制生产适用于外浮顶油罐一、二次密封间的《一二次密封圈可燃气体泄漏探测及保护系统》，对可燃气体浓度实时进行检测。发现危险，配合氮气保护系统，及时将危险消除。
1.系统概述
该方案适用于大型外浮顶原油储罐，安装在浮顶一次密封和二次密封之间的空腔内，根据储罐的大小，均匀设置探测点，每个探测点安装一台可燃气体探测器，可燃气体探测器采用红外点型探测器，探测头的探测范围能够达到30米，可燃气体探测器的探头安装在一次密封和二次密封之间，用防爆接头固定，可燃气体探测器的处理器安装在二次密封外，每台油罐设8个探测点沿油罐圆周均布。可燃气体探测头安装如图1所示。
将8个探测点的信号输送到信号检测控制单元，经过吸收处理，处理过的信号通过485通讯方式送到中控室，可进行报警和控制氮气保护系统，达到远程控制。如图2所示。
2.系统功能
可燃气体检测系统及系统保护功能。
2.1控制功能
具有顺序控制、比例控制等控制功能。
2.2操作功能
可以在操作站方便的处理各种信息。
2.3显示功能
（1）每个储罐有8个测量点，这8个点按顺时针方向分为北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。
（2）总貌显示（按具体罐区大小设置），流程图显示。
（3）系统报警时能显示报警点的具体位置，并在人机界面不停闪烁圣光报警提示。
（4）各类报警状态可记录在系统报警一览表中，并可随时打印。
（5）显示每一个测试点的油气浓度。
（6）每天24小时数据储存。
（7）每个测量点24小时油气浓度曲线。
（8）报警功能：报警按25%LEL声光报警，同时在25%LEL报警时自动打开氮气系统控制阀。在爆炸下限LEL下降到设定报警接触值时，将自动关闭氮气控制阀，声光报警同时解除，结束报警。
3.可燃气体检测保护系统产品要求
3.1产品质量要求
本系统采用的设备、材料均为我国内技术领先产品，生产商均为质量优质的合资企业和业绩较好的国内企业。仪表选型主要依据适用、可靠、先进、使用经验丰富、质量优良、价格合理及售后服务好的原则，确保系统安全可靠的运行。
3.2系统控制水平
单独采用一套PLC系统对储罐二次密封空间内的油气浓度实施监视、控制、联锁和报警，充氮阀门开关实现自动控制。
3.3仪表用气及电源
（1）仪表用气：仪表用气采用氮气系统的氮气，要求含尘粒直径≯3μm、含尘量<1mg/m3、油份含量<10mg/m3、P≥0.3MPa、露点≤-20℃，需增仪表用压缩空气2Nm3/h。
（2）仪表用电源：工程自控仪表用电源为交流UPS电源，规格220VAC±10%、50±1Hz，耗电量约为1.5Kw，由库区原有供电系统解决。
4.结束语
综上所述，油罐浮顶边缘的一二次密封处，是造成雷击起火的主要部位，发生雷击情况下，火花遇到从一二次密封处挥发出的可燃气体，可引发火灾，这给库区安全带来极大的隐患。因此，需要实时可靠地探测一、二次密封层中可燃气体浓度，并采取措施降低可燃气体浓度，使其无法达到爆炸极限，消除密封空间产生燃爆的条件。采用先进可靠的探测技术，可避免罐区雷击火灾，保证生产安全。这套系统在原油及成品油储运行业具有推广价值。
【参考文献】
[1]JJG693《中华人民共和国国家计量检定规程可燃气体检测报警器》.
[2]GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电设备第1部分：通用要求》.
[3]SY6503-2000《中华人民共和国行业标准》（石油天然气）大型浮顶储罐安全设计、施工管理规定（中石化）.
【关键词】外浮顶储罐；一二次密封间；可燃气体；探测系统
浮顶储罐，特别是原油储罐。发生火灾事故的原因除人为原因外，很大的一个因素是雷击起火 近年来国内外已有多起油罐因雷击起火的案例。大型浮顶金属油罐的雷击事故较多，虽然雷击是主要原因，设备的安全设计存在缺陷，浮船上下运动和储罐壁的变形，监测手段落后也是重要原因。 油罐浮顶边缘的一、二次密封处，是造成雷击起火的主要部位。发生雷击情况下。遇到挥发出的可燃气，可能引燃储罐。这给库区安全管理带来极大的隐患。 因此迫切需要实时可靠的监测出一、二次密封层中可燃气体浓度，进而采取必要的技术措施和对策，降低可燃体浓度，使其无法达到爆炸极限，消除密封空间产生爆炸的条件才是避免油罐雷火灾的重要措施。
浮顶储罐二次密封装置的主要作用是避免外界条件（风力、阳光、沙石、雨、雪等）对一次密封装置的破坏，减少油气损耗，降低对大气的污染 一次密封层和二次密封层都不能做到完全阻止油气挥发，随着长时间的积累，一、二次密封层之间可燃气体浓度可能存在较高数值，甚至超过爆炸极限，威胁着储罐的安全。现代储罐的防雷措施、设计水平和建造技术都已十分完善，但仍不能完全消除雷击火灾的发生，实时监测密封层处的可燃气体浓度。及时采取应对措施就成了防止密封层火灾事故的有效手段。为了消除隐患，我公司特研制生产适用于外浮顶油罐一、二次密封间的《一二次密封圈可燃气体泄漏探测及保护系统》，对可燃气体浓度实时进行检测。发现危险，配合氮气保护系统，及时将危险消除。
1.系统概述
该方案适用于大型外浮顶原油储罐，安装在浮顶一次密封和二次密封之间的空腔内，根据储罐的大小，均匀设置探测点，每个探测点安装一台可燃气体探测器，可燃气体探测器采用红外点型探测器，探测头的探测范围能够达到30米，可燃气体探测器的探头安装在一次密封和二次密封之间，用防爆接头固定，可燃气体探测器的处理器安装在二次密封外，每台油罐设8个探测点沿油罐圆周均布。可燃气体探测头安装如图1所示。
将8个探测点的信号输送到信号检测控制单元，经过吸收处理，处理过的信号通过485通讯方式送到中控室，可进行报警和控制氮气保护系统，达到远程控制。如图2所示。
2.系统功能
可燃气体检测系统及系统保护功能。
2.1控制功能
具有顺序控制、比例控制等控制功能。
2.2操作功能
可以在操作站方便的处理各种信息。
2.3显示功能
（1）每个储罐有8个测量点，这8个点按顺时针方向分为北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。
（2）总貌显示（按具体罐区大小设置），流程图显示。
（3）系统报警时能显示报警点的具体位置，并在人机界面不停闪烁圣光报警提示。
（4）各类报警状态可记录在系统报警一览表中，并可随时打印。
（5）显示每一个测试点的油气浓度。
（6）每天24小时数据储存。
（7）每个测量点24小时油气浓度曲线。
（8）报警功能：报警按25%LEL声光报警，同时在25%LEL报警时自动打开氮气系统控制阀。在爆炸下限LEL下降到设定报警接触值时，将自动关闭氮气控制阀，声光报警同时解除，结束报警。
3.可燃气体检测保护系统产品要求
3.1产品质量要求
本系统采用的设备、材料均为我国内技术领先产品，生产商均为质量优质的合资企业和业绩较好的国内企业。仪表选型主要依据适用、可靠、先进、使用经验丰富、质量优良、价格合理及售后服务好的原则，确保系统安全可靠的运行。
3.2系统控制水平
单独采用一套PLC系统对储罐二次密封空间内的油气浓度实施监视、控制、联锁和报警，充氮阀门开关实现自动控制。
3.3仪表用气及电源
（1）仪表用气：仪表用气采用氮气系统的氮气，要求含尘粒直径≯3μm、含尘量<1mg/m3、油份含量<10mg/m3、P≥0.3MPa、露点≤-20℃，需增仪表用压缩空气2Nm3/h。
（2）仪表用电源：工程自控仪表用电源为交流UPS电源，规格220VAC±10%、50±1Hz，耗电量约为1.5Kw，由库区原有供电系统解决。
4.结束语
综上所述，油罐浮顶边缘的一二次密封处，是造成雷击起火的主要部位，发生雷击情况下，火花遇到从一二次密封处挥发出的可燃气体，可引发火灾，这给库区安全带来极大的隐患。因此，需要实时可靠地探测一、二次密封层中可燃气体浓度，并采取措施降低可燃气体浓度，使其无法达到爆炸极限，消除密封空间产生燃爆的条件。采用先进可靠的探测技术，可避免罐区雷击火灾，保证生产安全。这套系统在原油及成品油储运行业具有推广价值。
【参考文献】
[1]JJG693《中华人民共和国国家计量检定规程可燃气体检测报警器》.
[2]GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电设备第1部分：通用要求》.
[3]SY6503-2000《中华人民共和国行业标准》（石油天然气）大型浮顶储罐安全设计、施工管理规定（中石化）.