中建三局第三建设工程有限责任公司 430074
摘要：本文通过现场测量针对性分析外浮顶储罐一、二次密封泄漏的实际问题，介绍了囊式三芯密封的工作原理，并提出了带油整改施工方案要点。
关键词：外浮顶储罐；一次密封；二次密封；承压板
我司建设的某石化项目十万方外浮顶原油储罐在运行中检查发现在38--40号浮舱位置，在内浮盘运行至9米和11米时，发现一次密封局部脱离罐壁10-20mm，二次密封装置局部滑动片出现翻转，其他位置无异常。
1 问题诊断分析
（1） 测量方法：根据上述外浮盘运行情况，我司重点测量7--14米高度范围内浮盘运行情况，测量数据为罐壁距离储罐泡沫消防挡板的长度，对应浮舱人孔位置均进行测量。统计每上升1米高度时相对于施工图距离的偏差值，其中，最大偏差值=最大测量值-950mm，最小偏差值=最小测量值-950mm，950mm为施工图中浮盘边缘至泡沫消防挡板距离。
（2） 数据统计及分析：从测量数据统计分析可知环形间距最大值为320mm，最小值为184mm，在出现异常的38--40号浮舱位置，环形间距最大值为283mm，最小值为211mm，完全满足环形间距150--350mm的技术要求。可排除是内浮盘在运行中造成环形间距过大的原因，证明储罐建造的椭圆度满足规范要求，排除罐体局部变形的因素。
（3） 原因诊断：从现场情况来看我司技术部判断为二次密封周长过短，在运行至9--11米高度处，因38--40号浮舱位置压板强度较其他地方偏弱，造成38--40号浮舱位置二次密封与罐壁脱离。这样分析的主要原因是此处环形间距最大值为283mm，最小值为211mm，并不是测量环形间距中的最大值，但是38-40号浮舱位置二次密封与罐壁脱离，而不是其他地方脱离足以证明主因是此处二次密封周长过短，次因是此处压板强度偏弱。
2 囊式密封工作原理
外浮顶储罐的罐壁板与浮顶边缘板之间存在有环形空间，贮存油品通过环形空间挥发是导致油品损耗的主要形式之一。囊式三芯结构囊式一次密封装置通过金属支撑组合件、压板和密封托板等金属构件使橡胶密封带形成一个规则的囊形，其中填充的弹性元件将橡胶密封带贴紧罐壁，胶囊的底部浸没在贮存油品液面以下，阻止了油气空间的形成，阻断罐内油品向罐外泄露途径，从而有效地减少了油品的挥发损耗。
一次密封在通常情况下，只能减少油气挥发75%左右，当与二次密封配套使用后，可以减少油气挥发95%以上，密封效果十分明显。浮顶油罐二次密封装置通过采用承压板和压板等金属承压件将橡胶滑动片压紧罐壁，气体阻隔膜在浮顶周圈环形间隙中形成良好的密封，阻断罐内环形空间内的油气向罐外泄露途径，在一次密封的基础上达到进一步减少罐内油品蒸发损耗的功效。
二次密封装置运行过程中，不仅橡胶滑动片能够将罐壁上附着的蜡刮去，导静电片也能够及时将橡胶与罐壁摩擦产生的静电导出。二次密封等电位连接装置（等电位连接导片）将一次密封装置部件与储罐浮顶形成等电位连接，进一步提高储罐安全运行系数。
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囊式一次密封结构图（囊式三芯结构）
3 局部整改方案
（1）将原一次密封内靠罐壁部位的直径200的海绵取出3根，重新安装新更换的直径250的海绵3根，其他不变，无须更换一次密封的橡胶。
（2）将二次密封出现问题部位拆卸约15米，拆卸的二次密封部件26件（套）。（3）更换承压板按照顺时针方向先安装向上过渡承压板（3件），其次安装增高承压板（20件），最后安装向下过渡承压板（3件），然后按照二次密封安装要求安装二次密封其他部件，紧固上下螺母。
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局部整改方案示意图
4 带油整改施工要点
（1）吊装物品进、出浮顶时，应在浮顶施工区域铺上加厚型绝缘隔油胶垫作为防护措施，防止吊装过程意外坠落损坏浮顶外表面和密封部件。运到罐内浮顶的物品，必须分散摆开，避免集中。
（2）依次松开光纤光栅感温探测器固定卡的紧固螺母，将施工区域的光纤光栅感温探测器轻轻移动，临时固定在泡沫堰挡板上。当天施工完毕施工人员离开或因天气原因停止施工时，必须将光纤光栅感温探测器恢复至环形空间上方以保证其始终处于正常工作状态。
（3）二次密封承压板的更换不涉及氮气管线及管口的拆卸，因此施工开始前应该用绝缘泡沫塑料将氮气管线、管口区域包裹严实，以免施工或搬运过程中意外敲打或者磕碰到氮气管线、管口。
（4）在专业密封厂家指导下按顺序拆除约15米二次密封。移开二次密封等电位连接线缆，依此卸下L型压板、Z型压板，移开橡胶滑动片，逐渐拆除承压板直至满足施工需要为止。拆下的零部件放在浮盘指定的加厚型绝缘隔油胶垫上，并将拆卸完毕的二次密封一次性清理出罐。
（5）打开12米一次密封胶囊。打开一次密封失效部位的橡胶密封带，无须拆除原有的一次密封橡胶带。更换既定新尺寸的一次密封海绵，通过增加海绵的直径改善一次密封使用效果。拆下的零部件放在浮盘指定的加厚型绝缘隔油胶垫上，并将拆卸完毕的一次密封一次性清理出罐。
（6）恢复一次密封螺栓连接，接头处打密封胶处理。
（7）在专业密封厂家指导下按顺序更换安装新二次密封，安装时增加二次密封长度60mm以上，并增加局部承压板高度来改善二次密封使用效果。
（8）恢复二次密封的螺栓连接，按要求恢复感温光纤的位置并紧固固定螺母。
（9）清理施工现场并进行施工验收。