立式拱顶钢制食用油储罐吸瘪事故的处理与预防
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立式拱顶钢制食用油储罐吸瘪事故的处理与预防

2022-10-26 08:30:05 来源:网友投稿

设计,正常操作压力维护在500Pa左右,设计压力为-490~1960Pa。常压储罐吸瘪的现象在石油化工系统屡有发生,多年来都有相关的研究和报道,粮油储备行业对食用油储罐吸瘪事故的研究和报道不多见。食用油储罐是粮油仓储的基础设施,其安全维护和规范以及正确的运作对库区的安全生产意义重大。文章结合在工作中遇到的食用油储罐吸瘪事故及修复操作进行分析,并就其处理方法和预防措施进行探讨,供参考。

1食用油储罐概况

发生吸瘪事故的食用油储罐罐体编号为1#和2#,两个罐规格相同。

食用油储罐设计容积:1260m3

装载量:1000t

储存油品:大豆油

罐体高度:18.9m

罐内半径:4.5m

罐体总重:38.90t

设计内压:常压

呼吸阀类型及数量:DN 100全天候呼吸阀,油罐顶部对称安装两套。

油罐壁厚度:最下四层为8mm,中间四层为6mm,最上三层为5mm。钢板宽度1500mm。油罐体内部15.5 m处设加强环(抗风圈梁),加强环型号为L100x63x8;油罐壁上端设包边角钢,型号为L65x8,与罐壁连接采用搭接结构。罐顶为弧状结构,采用6mm厚钢板,顶板间连接采用对接连接,罐顶中心顶板2000x6。

油罐于2014年建成投入使用,结构为自支承拱顶,钢材用料为Q235-A(见图1)。

2食用油储罐吸瘪事故及原因分析

2.1事故1

2016年7月,在1#罐出油作业过程中,工作人员为了加快大豆油装车的进度,同时启动两台单泵流量58m3/h的油泵进行出油作业。两台泵组运作约1h后储罐发生闷响,罐体震动,罐体东北侧上部两处向内凹陷,凹陷叶片形,涉陷处长约4.5 m,陷最深处约20cm,总面积约20㎡,凹陷边缘有轻度折痕,罐体变形较为严重。

原因分析:现场调查分析,造成事故的主要原因是同时启动两台油泵运作,流量过大,罐内液位下降速度快,在罐顶抽样孔、充氮气孔、人孔等都关闭的情况下,起平衡罐体内外压力的两个DN 100呼吸阀补气不足,罐内形成超强负压,将罐体吸瘪。

2.2事故2

2017年11月,2#油罐静态储存大豆油约400t,在无油品进出作业和其他人为操作的情况下发生闷响,检查发现罐体北侧上部一处向内凹陷,陷深处约10cm,陷面无折痕。

原因分析:经现场调查和观察,罐体发生凹陷时没有外力推动操作。造成事故的原因是前期食用油库区骤冷下雨,天气骤变致罐内空间混合气体快速收缩,短时间内形成罐内强负压,呼吸阀没有起到及时的压力调节平衡作用。

3食用油储罐吸瘪事故的处理

3.1

1#油罐发生吸瘪事故后,采取了如下紧急处理措施

(1)停止油泵运作和关闭相关电源,停止库区所有油品进出作业,启动事故应急预案。

(2)打开罐顶抽样孔、充氮气孔、人孔等,使罐内压力迅速恢复平衡,防止罐体变异加深。

(3)细致检查罐体受损程度,特别是要检查罐体所有焊接口是否受损脱落,折痕处有无破裂渗漏。

(4)在确定罐体无破裂渗漏后,选择罐体修复方案。此时不要启动油品出油罐作业,要严防罐体发生二次变异损坏事故。

儲油罐吸瘪事故的修复方法:罐体挖补更换法、机械拉拽或撑顶法、充气补压法、注水加压法和水静压法等。根据石化系统的经验,为确保操作安全,储油罐吸瘪事故修复多采用注水加压法。经分析,注水加压法要求先期进行彻底的清罐,然后再向油罐内注水,使罐内气体被压缩,气压逐渐增大,利用内压将罐体复原。采用机械修复法亦要彻底清罐,再是施工时需搭脚手架,投资大费时费工。在库区连续生产的情况下,清罐后再进行罐体复原施工的方案不大可行。

考虑到食用植物油的可燃性按照火灾危险性分类属丙类液体,其火灾的危险性和可能产生的次生灾害远较石化油品低。对食用油与石油化工油品两种不同的介质比较,可基本明确食用油储罐及其油品(如大豆油)的运作通常可控在较为安全的操作范围,在确保罐体不会发生二次变异损坏事故的情况下,罐体吸瘪的修复处理不必要按石化储罐的清罐注水等模式进行。为此决定采用同品种大豆油注罐加压的办法进行吸瘪罐体的修复。

(5)方案选定后,尽快进行的修复操作,可在一定程度上防止罐体凹陷的固化。首先封闭罐顶抽样孔、充氮气孔、人孔等排气出口,呼吸阀维持原有状态。

(6)启动一台油泵向罐体内进油作业,将近邻油罐的大豆油注入1#油罐。

(7)细致观察罐体吸瘪处复原情况。单油泵进油作业进行到1小时左右,听到罐体闷响,观察发现罐体吸瘪处部分被鼓起;继续注油,同时观察和计算罐内液位和总油量,防止过度注油。注油作业2小时后观察到吸瘪处基本复原。注油致额定容量约1000吨后,关泵停止注油,油罐内提压结束。

(8)保持罐体复原后的罐内压力致一定时间,防止减压后罐体因钢板的弹性产生回瘪现象。

至此,1#食用油储罐的修复处理工作全部结束。该罐自修复后使用至今运行良好,未发现异常现象。

3.2 2#油罐发生吸瘪事故后,采取了如下紧急处理措施

经现场检查发现罐体的变异程度较小。通过打开抽样孔、充氮气孔使罐体自然吸气自我调整后,罐体吸瘪处依靠自身钢材的弹性回弹复原,油罐面无折痕,修复成功。

4食用油储罐吸瘪事故的预防

加强对作业人员的业务培训,油品出入库作业必须按有关规程执行。

出油作业时要确保罐顶气孔的安全开启。如需大流量出油,罐顶人孔必须打开。对于没有人孔设置的罐体,要避免超设计流量出油。

根据油罐系统的综合情况选择合适的呼吸阀。并对呼吸阀定期进行技术鉴定和检修:查畅通、查失灵、查严密、防堵塞、防粘结、防卡死。有条件的情况下在罐体增设真空警示器,随时监控油罐内压力。

根据需要调整呼吸阀的阀盘质量。国内生产的呼吸阀操作压力范围通常分为三级:A级(-295~355Pa);B级(-295~980Pa);C级(-295~1765Pa)。食用油储罐采用的重力式呼吸阀,其控制压力是由阀盘的质量决定的(见图2)。阀盘质量与控制压之间的关系用简单的数学式可表示为:

式中:G为阀盘质量(含阀盘自身质量、加重块质量和其它附加物质量),单位g;D为阀盘内径,cm;

P为呼吸阀控制压力,gf/c㎡;(1gf/c㎡=98.07Pa)当P为控制正压时,G为正压阀盘的质量;当P为控制负压时,G为负压阀盘的质量。

由此可见,减少负压阀盘的质量有利于罐体吸气泄压。2#罐发生吸瘪事故后,为使呼吸阀能在较低的受压范围内起到平衡罐压的安全作用,工作人员对油罐罐顶配置的所有呼吸阀进行了负压阀盘的质量调整。通过机床加工,将负压阀盘底盘金属部分削去约1/3,即质量调减近3成。负压阀盘调整后的油罐,经历了数次环境因素的剧烈变化(暴雨、天气骤冷骤热等),没有再发生吸瘪的现象,至今运作正常。


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