浅谈防止储罐凹瘪及整改措施

浅谈防止储罐凹瘪及整改措施

宋钒

安徽雪郎生物科技股份有限公司 （安徽 蚌埠 233000 ）

摘要：金属拱顶罐是化工企业中常见的化学储罐，对于凝固点低的物料储罐的设计尤为关键，本文通过对金属拱顶罐的凹瘪实例来分析及提出整改措施。

关键词：拱顶罐，凹瘪，负压，整改措施

1. 拱顶罐凹瘪形成过程

顺酐，又称顺丁烯二酸酐，马来酸酐，是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，是目前世界上仅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐，熔点:52.8℃，沸点:202.2℃。做为易凝固的物料对储罐的设计提出了更高的要求，同时环保的要求对无组织排放严肃性，在工艺设计时期在储罐设计的呼吸阀和紧急释放人孔。

上述为顺酐储罐的设计参数，某顺酐装置储存顺酐的中间储罐为常压金属拱顶罐，操作压力<5kpa，正常值为4kpa。储罐密封设计的目的也就是我们经常所说的VOC，VOC是形成高臭氧浓度的光化学烟雾和高浓度 PM2.5雾霾的关键,易引发呼吸系统的疾病 ,危害人体健康。在石油石化企业中 VOC 的主要来源是储罐无组织排放、生产装置泄漏。在一次事故中由于顺酐的凝固点较低，加之氮封效果和紧急释放人孔堵塞造成储罐抽瘪。

根据事故三不放过的原则对事故进行分析，主要原因为储罐氮封效果不好造成在储罐压力偏低的情况下未能及时补充氮气保证储罐处于常压状态，紧急释放人孔堵塞，从紧急释放人孔的结构上来分析就能很直观体现出来，紧急释放人孔主要由顶部的封头连接阀盘作为整体的配重，然后与下部筒节接触，在使用过程中如果现场出现起跳压力和设定压力接近，提前起跳这是可以接受的。相反由于紧急释放人孔的口径较大保温效果差连着顺酐容易升华容易在紧急释放人孔冷热交替的地方冷凝逐步堵塞人孔，在生产过程中由于机泵连续往外送料氮气补不进来，紧急释放人孔无法开启造成储罐内真空，最终储罐因承受不了长期的负压被抽瘪。

1. 事故发生后，检查发现富油槽紧急泄放阀及呼吸阀被顺酐堵塞无法动作，同时检查发现放空管线也被顺酐堵塞。富油槽曾在2014年10月28日因为堵塞问题发生槽体抽瘪事件，事发后编制专项方案，通过补氮气至15KPag将其顶回原位。“2.5”TK1630储罐事故发生的主要原因之一也是放空系统堵塞，储罐紧急泄放阀及呼吸阀堵塞。检查生产部的检维修记录发现，上次事故发生后，生产部未举一反三安排对常压储罐的安全装置进行检查。通过调阅车间编制的《大修排料方案》，其中只有操作步骤，未包含操作安全要求及注意事项的条款。事故的直接原因：1.富油槽紧急泄放阀堵塞。2.放空系统不能正常备用。3.操作人员违章超压操作。4.生产部及顺酐车间发现违章操作的情况，未果断终止吹扫作业并进行检查。事故的间接原因：生产部在宣贯《罐区、仓库安全管理标准》时不到位，遗漏顺酐车间，未对顺酐车间常压储罐安全装置检查工作进行检查督促。顺酐车间在制定退料吹扫方案时未进行风险分析，对使用氮气吹扫设备管线可能造成常压储罐超压的风险未能识别和采取相应控制措施。常压储罐的安全装置失效问题已经发生多次，但未能引起高度重视，生产部及顺酐车间未能真正吸取事故教训。生产部及顺酐车间执行操作规程的意识不强，对违章指挥、违章操作不能自觉抵制。岗位员工操作技能欠缺，安全意识淡薄，发现超压问题后未能及时终止作业查找原因。

2. 储罐槽压整改措施

1. 完成富油槽的维修备用。

2. 对顺酐装置放空系统存在的问题进行处理，保证正常备用。

3. 进一步加强员工的培训，特别是针对关键岗位人员的风险意识培训和纪律意识培训，要让关键岗位人员将遵章守纪作为防范风险的第一原则。

4. 完善常压储罐的操作规程，明确常压储罐安全装置的检查要求，落实相关责任，对全厂常压储罐安全装置进行全面排查，并对发现的问题及时进行处理。

5. 进一步完善装置开停车方案，清洗置换方案，检维修方案的编制审批流程，将风险管理的要求贯穿到整个过程中。

6. 进一步加强事故事件管理，克服事故事件原因查找及整改的表面化，跟踪整改过程。

7. 增加水封罐，加强对储罐自身安全设施的监管力度。

储罐呼吸阀的类型及特点

 呼吸阀由压力阀和真空阀组成，呼吸阀是用于平衡储罐内压力的重要组成部件。呼吸阀分为阀盘式呼吸阀，先导式呼吸阀。阀盘式呼吸阀以重力式呼吸阀和弹簧式呼吸阀应用最为广泛。多数化工产品运用上述呼吸阀都是比较多的，针对某些化工产品的特性就不太使用此类型呼吸阀，就比如顺酐装置所用的储罐由于顺酐易升华且物料的凝固点较低（52.5℃左右），在升华过程中，顺酐上升到储罐顶部。当储罐内压力升高需要往外释放压力时，顺酐会因周边环境温度的降低造成顺酐有气相逐渐变成固态，附着在呼吸阀的出口处。长时间就可能造成呼吸阀无法回座，造成储罐内的顺酐气体持续往外排放。而当顺酐储罐为超过控制压力，在顺酐气相上升到顶部时由于环境温度的变化，顺酐气相逐渐变成固态极易在阀盘的开闭口出形成沾粘造成当储罐压力需要往外排放的时候无法打开直至储罐压力超压，而在正常的生产过程中，储罐往往有机泵连接需要定期或连续输送顺酐在这种情况下储罐内会非常迅速地形成负压，当负压超过一定程度时储罐承受不了最终造成凹陷等事故。巡检人员的综合素质也是非常的重要，对问题的判断和识别。需要定期增加对巡检人员进行培训和考核，不光是工艺的培训，同时还是设备的培训。

1.水封罐特点

水封罐在化工工艺上指的是用于保证常压罐内压力的非标设备。起到类似安全阀的作用。根据现有储罐的操作的特点，通过为每个储罐增加水封罐来实现对储罐的保护。由储罐呼吸阀底部或预留口引出气相管道接至水封罐，水封罐排水就近排入地沟。正压水封：当罐内压力过高时（超过水封罐下部水封内水柱的高度），通过水封排出一定的压力防止超压。负压水封：当罐内压力过低时（低过水封罐上部水封内水柱的高度），通过水封通入一定的空气防止罐超负压损坏。

2.正常运行情况

如当常压罐内压力过低时（低过水封罐上部水封内水柱的高度），负压克服水封平衡，流动液体在重力作用下，溢满从筒体的中心管至排水口排出，水封罐空气入口吸入一定的空气防止罐超负压损坏。直至常压罐压力上涨后，水封罐内上部封板液体又集聚形成水封，上视镜液位维持满刻度的1/2位置，处于水封保护状态。如当常压罐内压力过高时（超过水封罐下部水封内水柱的高度），压力通过下筒体的中心管，克服水封平稳，液体从排水口排出，同时水封罐放空管有气体排出一定的压力防止超压，下视镜液位无液情；直至常压罐压力下降后，水封罐内畅通下部液体又集聚形成水封，下视镜液位维持满刻度的1/2位置，处于水封保护状态。通过增加水封罐避免储罐再次形成抽瘪或超压的情况，在巡检时，观察上、下视镜液位变动情况，如维持满刻度的1/2位置；同时排污口有水均匀排出，为正常状态 。

3. 结束语

综上所述，随着时代的发展我国石化行业有着突飞猛进的发展。而在这其中，化工储罐发挥着十分重要的作用。尤其对大型的化工储罐来说，工艺设计，安全评价等手段不必可少。如何能合理提升化工储罐的安全性，同时又可以保证最大的化工储存量。从今后的化工发展情况来看，安全管理方面会越来越严格。化工行业仍然需要我们不断研发新的发展技术，新的发展技术必将沿着绿色的方面进行探求和摸索，以一直推动我国化工行业不断向前发展直至达到全球化工行业技术的领先水平。

引用文献：

【1】拱顶罐凹瘪原因分析 金静岳

【2】拱顶罐voc排放影响因素研究 赵明婕

【3】大型化工储罐区管道工艺与配管技术分析 尤小会

【4】应用于化工储罐的呼吸阀产品性能分析 甘泉 邹静 王亮 陈垒 闫西同
【5】液体化工储罐区常见隐患及治理 夏宁