浮顶储罐二次密封油气空间放电分析_胡海燕
大型外浮顶罐防雷击保护及快速灭火措施
１ ． ３ １ ９ ９ ５ 年 ，茂 名石 化 北 山罐 区 火灾
大 外浮顶罐火 灾的卞 曼原因之一 。近年来 ，
内
１ ９ ９ ５ 年８ 月３ 日，茂 石化炼 油厂Ｊ 匕 ｔ ｌ Ｉ 罐 ｌ ２ ５ 号原ｆ ｝ ｝ １ ￣ ｂ ｉ ？ － 顶罐遭雷击符火 ，附近的作 、 人 员发现
的窬 ｆ 越来越大 ．火删外浮顶罐建设 越来 越多 ，各 类火灾和爆 炸事敝也频频发生。其 ｔ ，雷 击已成为
雷 后 ，油罐 浮顶 的一次 封铡卡 反与罐壁之 、 ７ 欠
密封导 电片与罐壁之间的放电 火花引 发两个油罐 的
一
次 、二次密封空问内的爆炸 ｒ ｌ － ： ｔ ｇ 合气体爆炸 并
Ｖ 关 键 词
浮顶罐 ｌ ｝ Ｉ 罐遭受 直 Ｉ 雷、 ｒ ０ ３ ２ 号油罐 巡 受感
１国 内外大型外浮顶储 罐雷击着火案例
随着 石油 、化 １ 行、 【 的快 速 发展 ，石 油作 为 暖 战略物资储备能源 ，其储 备库的总容 及单罐
火 ，起火点 达５ 处之 多 ｌ ６ Ｓ ， － 罐 直径约 ｌ ０ ０ ｍ．离
２ ２ ｍ，属 旧内 当时最 大 的 ｆ ｝ ｝ ｛ 储罐 经 消 防部 ｆ Ｊ
Ｊ 匕
￣ ９ Ｔ ｏ ３ 】 、Ｔ ０ ３ ２ 原油 罐 。火灾原 因 认定 ，
快 速反 应 、及 时处理 ，红火 灾 ｛ 』 Ｊ 期成 功将 大 火扑
增设 了３ 支 泡沫灭火 枪 ，在 氮气保护 系统罐外底 部 增设 了与泡沫灭火系统连接的快速接头 ，可实现点
对点快速 灭火 。笔者 以５ 万ｍ 外浮 顶储罐 为例 ，介
２雷击着火分析及保护原理
雷 击和起火后迅 速报 警 （ 监 ｝ 乜｝ 见 也得到佶 ‘ ）
外浮顶原油储罐防雷技术探讨
外浮顶原油储罐防雷技术探讨王金龙【摘要】在剖析外浮顶储罐一次密封、二次密封结构的基础上,分析了一、二次密封间可燃气浓度超标的原因,结合国内常见大型外浮顶储罐的结构类型,从主动防雷措施和被动防雷措施两个方面来完善储罐密封系统,降低油气浓度达到爆炸极限的可能性,并采用一系列的防雷防静电技术,消除浮盘与罐壁间产生火花的条件.【期刊名称】《安全、健康和环境》【年(卷),期】2018(018)011【总页数】4页(P25-28)【关键词】外浮顶储罐;二次密封;储罐防雷;储罐事故【作者】王金龙【作者单位】中国石油大港石化公司,天津300450【正文语种】中文0 引言随着我国经济的快速发展，国内能源需求量增加，原油储罐单罐容积、库区规模越来越大，目前10×104 m3的大型储罐已经比较普遍，不少企业已建成容积15×104 m3的外浮顶储罐。
在原油的存储方面，外浮顶罐因其浮盘有着与油面紧密贴合、能随着油面升降、浮盘下方没有油气挥发空间不会产生油气积聚、安全系数较高等结构特征而被广泛应用。
尽管如此，大型储油罐雷击事件常有发生。
表1是国内外近几十年外浮顶储罐发生的典型雷击火灾事故，可以看出，绝大多数雷击事故都发生在储罐一、二次密封处。
1 外浮顶储罐密封结构外浮顶储罐的浮盘主要有单盘和双盘两种结构，但无论是单盘还是双盘，浮盘的外边缘与罐壁之间都有200～300 mm的环形密封装置，通过密封与浮盘的有效结合，实现浮盘与罐壁的紧密接触，保证储罐安全运行，减少罐内油品蒸发损失[1]，防止大气污染等目的。
1.1 外浮顶储罐的一次密封目前，国内多数大型外浮顶储罐的一次密封以囊式密封为主。
囊式密封又叫填料式密封，包括弹性元件、橡胶密封带、压板、定位板以及紧固件。
橡胶密封带由特种合成橡胶制成；弹性元件通常由聚氨酯发泡而成，其效果较机械密封好。
囊式密封适应性较强，依靠橡胶带包裹的弹性泡沫块的回弹力，来补偿罐壁与浮盘的微量变化，且对罐壁的垂直度、椭圆度、局部凹凸度要求不高，密封效果较好。
内浮顶常压储罐安全附件缺陷隐患及预防措施
内浮顶常压储罐安全附件缺陷隐患及预防措施摘要：内浮顶常压储罐的内浮盘及呼吸阀是其在役寿命的关键安全附件，本文分析了内浮顶罐的浮盘常见损坏原因及相应的预防措施，呼吸阀的原理选型、故障类型及安全防范措施，以供同类设备借鉴。
关键字：内浮顶常压储罐；内浮盘；呼吸阀；缺陷隐患；预防措施1.背景储罐在石油化工厂较为常用，根据其结构形式主要有内浮顶罐、外浮顶罐以及拱顶罐。
其中浮顶罐相比拱顶罐罐内多设置一个浮盘，该浮盘随着罐内液面上下浮动，起到密封作用，该类型储罐在20世纪60 年代初在国外首次呈现，因其内浮盘制作成本低、安装方便、使用安全性高和防挥发性能力强等优点而得以推广运用。
在20世纪80年代初，我国首次引进该类储罐并依据我们的需求特点进行了技术改进。
国内大型存储罐主要以内浮顶式油罐为主要形式，其主要安全附件内浮盘依靠浮力漂浮在罐内储液面上方，随着液面一起上升或下降。
浮盘与罐壁并不直接接触，而是依靠弹性的密封元件，使得罐内的储液与罐外大气环境完全隔离，以达到密封的效果。
内浮盘的存在不仅可以减少储罐内储液挥发，减少油气对环境的污染，而且还可以阻隔外界风雨等因素对储液质量的干扰，同时也减缓了空气中氧原子等对储罐内介质的氧化现象，对于保证储液的质量和安全起到很大的作用。
同类型储罐对比来看，无论从经济、环境、结构形式等方面对比，内浮顶罐是占据很大的优势，所以现已广泛用于储存化工石油介质，例如航煤、苯类等易燃、易爆、易挥发的液体化学品。
在液态油品储罐进料发料和储存过程，由于浮盘不定期随液面上下浮动，浮盘密封圈最易因疲劳腐蚀、介质腐蚀等因素造成损坏，导致能源浪费、经济损失及环境污染。
呼吸阀作为低压保护设备，在储罐发生“大、小呼吸”时，及时调节罐内气相空间的压力变化，是储罐安全运行的最后一道防线。
故内浮盘的安全性及呼吸阀的选型及安全防范显得尤为重要重要。
2. 浮盘缺陷类型及原因分析烷基苯联合装置中有内浮盘式和拱顶式常压储罐，以浮筒式浮盘为主，均无氮气保护装置。
浮顶储罐事故检修案例
浮顶储罐事故检修案例浮顶储罐是一种常见的储存液体的设备，但由于使用环境恶劣、操作不当等原因，很容易发生事故。
为了保障生产安全和设备的正常运行，定期对浮顶储罐进行检修是非常必要的。
下面列举了一些浮顶储罐事故检修案例，以供参考。
1. 液位计故障导致溢油事故某石油化工厂的浮顶储罐发生了一起溢油事故，造成了严重的环境污染和财产损失。
经调查，事故原因是液位计故障，导致操作人员无法准确监控液位，最终造成溢油。
为了解决这个问题，厂方对所有液位计进行了检修和更换，并增加了液位告警系统，提高了监控的准确性。
2. 漏油检修工作不彻底引发二次事故某化工厂的浮顶储罐在检修过程中发生了漏油事故。
原本检修工作应该彻底清洗和修复罐体漏油点，但由于工期紧张和粗心大意，有几个漏油点没有得到妥善处理。
不久之后，这些漏油点再次出现问题，导致了二次事故的发生。
为了避免类似事故再次发生，厂方加强了检修工作的质量控制，严格要求工作人员按照程序进行作业，并增加了监督和检查的力度。
3. 腐蚀导致罐体漏油某石化企业的浮顶储罐在使用过程中出现了罐体漏油的问题。
经过检修发现，罐体表面存在严重的腐蚀，导致了漏油。
为了解决这个问题，企业采用了防腐涂料进行修复，并增加了定期检查和维护的频率，确保罐体的完整性和安全性。
4. 浮顶沉降导致储罐变形某化工厂的浮顶储罐在使用一段时间后出现了沉降问题，导致了储罐的变形。
经过检修发现，储罐的支撑结构存在问题，无法承受浮顶的重量，导致沉降。
为了解决这个问题，厂方对支撑结构进行了加固，并增加了浮顶的支撑点，确保了储罐的安全运行。
5. 环境温度变化导致浮顶卡死某石化企业的浮顶储罐在环境温度变化较大的情况下，出现了浮顶卡死的问题，无法正常运动。
经过检修发现，浮顶的润滑系统存在故障，导致润滑不良。
为了解决这个问题，企业对润滑系统进行了修复，并增加了定期润滑的频率，确保浮顶的灵活运动。
6. 风力过大导致浮顶脱落某港口的浮顶储罐在遭遇强风天气时，发生了浮顶脱落的事故。
大型浮顶储罐浮盘密封圈雷击起火事故分析
设 施和规模 目趋大型化 ， 大型原油储罐陆续投 用 但最 近
储 罐 雷 击 起 火 事 故 ： ０ ７年 ５月 ２ 日 １ 和 ２ ０ ２０ ４ ５时 ０７年 ６ 月 ２ 日 １ 在 我 国新 建 的 某 原 油 库 ｌ台 ｌ ４ ４时 Ｏ×１ ０ ｍ 原
油储罐 连续 发生 了两 次密 封圈雷 击起 火事故 ；０ ７年 ７ ２０ 月 ７日 １ 七海某油库 １台 ｌ １４１ 原油储罐发生 雷 ５时 ＯＸ ０ １ １ ，
击 起火 事 故 。 这 几 起 事 故 的发 生 有 以下 特 点 ： ａ 起 火油罐 为 １ ） ０×１ ４ １ 和 ５×１ 型 浮 顶 原 ｏｍ ０ｍ 大
油储 罐 。
由表 １ 以 看 出 ， 油 罐 环 形 空 问 内 局 部 油 气 浓 度 可 ｌ 已达 ８ ％ Ｌ Ｌ ２ ５ Ｅ ， 油 罐 环 形 空 间 内局 部 油 气 浓 度 达 ７ ％ ０
气浓度达到 了爆炸下限 ， 具备爆炸的电气连接 ， ： ） 如 浮盘 与罐 壁之间设 置等 电位连接器 ， 将排水管作 为浮盘与罐壁 的连
接 体 ， 进 浮 盘 与罐 壁 连 接 导 线 的 连 接 方 式 ， 此 提 高 浮 改 以 盘遭 受直 击 雷 、 应 雷 时 泄 放 电 流 的 能 力 。 感
了检 测 ， 检测 结 果 见表 １ 。
ｉ 、 ， 由磋 一 次 、 ｉ密 封 ３ 溽 二 ： 一油 文史
【知识传递】化工VOCs核算储罐部分：浮顶罐核算步骤及排放控制措施
【知识传递】化工VOCs核算储罐部分：浮顶罐核算步骤及排放控制措施今日正文一、浮顶罐VOCs排放及核算浮顶罐的VOCs无组织排放主要包括边缘密封损失、浮盘附件损失、浮盘盘缝损失和挂壁损失。
其中边缘密封损失、浮盘附件损失、浮盘盘缝损失属于静置损失，挂壁损失属于工作损失。
具体来看，浮顶罐无组织排放损耗形式主要包括：边缘密封损耗、挂壁损耗、浮盘附件损耗、浮盘缝隙损耗。
各损耗形式的排放机理有较大不同：①边缘密封损耗的排放机理比较复杂，通过试验研究发现风是导致边缘密封损耗的主要因素。
当风向上流过浮顶罐，上风侧浮顶上方产生一个低压区，浮顶下风侧是高压区，形成的压差可引起空气进入浮顶下风侧边缘密封下方的边缘气相空间，然后在浮顶的上风侧与油气混合，并通过边缘密封吹出。
气相空间油气浓度降低，为了达到新的平衡状态，会挥发出更多油气；另外风会使密封边缘和罐壁之间产生气体涡流，缝隙中的油气与空气混合，从而浓度降低，造成油品挥发，建立新的平衡。
②浮顶罐的挂壁损耗与固定顶罐的大呼吸（工作损耗）类似。
当储罐发料时，液位降低，浮盘随液位下降，残留在罐内壁上的液体随即蒸发，形成挂壁损耗。
有支撑柱的内浮顶罐，在液面下降时，有机液体也会附着在支柱上造成损耗。
③浮盘的附件损耗与边缘密封损耗机理相同，但是每个附件的相对损耗无法计算。
④内浮顶与外浮顶的盘缝损耗有所区别，外浮顶罐的浮顶大多是焊接的，所以没有浮盘缝隙损耗，而内浮顶的浮盘一般为螺栓连接，会产生浮盘缝隙损耗。
1.实测法请参看文章：化工VOCs核算（四） |储罐部分：固定顶罐大小呼吸核算方法及细节解析；2.公式法浮顶罐的总损耗是边缘密封、出料、浮盘附件和浮盘缝隙损耗的总和，分别如下：L为总损耗，lb/a；LR 为边缘密封损耗，lb/a；LWD 为挂壁损耗，lb/a；LF 为浮盘附件损耗，lb/a；LD为浮盘缝隙损耗（只限内浮顶罐）公式较为复杂，不再依次介绍，需要方程及计算过程可留言。
外浮顶油气储罐密封安全主动防护系统简介
外浮顶油气储罐密封安全主动防护系统简介摘要：浮顶式储油罐简称浮顶罐，为储油罐重要的一个类别，主要因其设计有一个能“贴浮”在油面上，并随储罐内油位升降的“浮顶装置”而区别于无该装置的普通固定顶油罐。
主动防防护系统是一种利用现代化的仪器、仪表对外浮顶储罐的油气泄漏进行实时分析、监测，应用氮气对密封腔内的油气浓度、氧含量进行调节、控制，从而避免火灾事故的发生的一套装置，它包括监测模块、气体惰化模块、油气回收模块。
关键词：主动防护；浮顶式储罐；油气；密封腔第1章绪论1.1外浮顶储罐、密封和主动防护系统的概念浮顶式储油罐简称浮顶罐，为储油罐重要的一个类别，主要因其设计有一个能“贴浮”在油面上，并随储罐内油位升降的“浮顶装置”而区别于无该装置的普通固定顶油罐。
浮顶式储油罐分为，内浮顶式和外浮顶式两种，因浮盘的灵活上下可以贴近液面从而大大减少液面上方的气体空间，因而可以大幅降低所储存物料的蒸发损耗。
该种储罐被广泛运用于诸如：汽油、航空煤油、柴油等轻质油品和原油的仓储。
[1]浮顶式储油罐的浮顶与储罐壁之间有两道密封，目前国内普遍采用的密封方式有机械密封和软填料密封，用于防止油气从罐壁与浮顶之间的间隙泄漏到大气中，同时防止雨水及杂物时入到罐内。
密封与储罐之间存在一定的间隙。
在浮顶石油储罐的火灾事故中，密封圈失效导致的火灾占72.8%。
目前国内广泛使用的密封结构主要有机械式密封和软密封，密封处均存在油气泄漏间隙。
受罐壁挂浮油挥发物影响，虽然储罐都配备了部分火灾报警系统、泡沫灭火系统及冷却喷淋系统，但是这些设备均是在火灾发生后才启动，不能实现对事故征兆的早期监测和预警。
[2]本文讨论的主动防防护系统是一种利用现代化的仪器、仪表对外浮顶储罐的油气泄漏进行实时分析、监测，应用氮气对密封腔内的油气浓度、氧含量进行调节、控制，从而避免火灾事故的发生的一套装置，它包括监测模块、气体惰化模块、油气回收模块。
1.2 主动防护系统技术分析目前国内普遍应用于浮顶石油类储罐的主动防护系统有很多种，比如：利用GDS（Gas Detection System）监测的防护系统以及利用采样泵循环采样监测的防护系统。
石油油库内浮顶油罐沉盘的原因及预防措施
石油油库内浮顶油罐沉盘的原因及预防措施摘要：本文通过对石油油库罐内浮顶油罐在使用过程中，发生沉盘的典型案例，进行原因分析，并结合油库生产实际，从限制储油罐进油流速、内浮顶油罐浮盘的保养等方面，提出预防内浮顶油罐沉盘的措施，消除内浮顶油罐发生沉盘带来的风险和损失。
关键词：内浮顶油罐、沉盘、预防措施浮顶油罐在各类石油库中应用广泛，浮顶是覆盖在油面上的一种随油面升降的盘状结构物，俗称浮盘。
由于正常状态下的浮盘与油面间几乎不存在气体空间，因而在油品储存安全性和环保方面起到了明显的作用，同时可以极大地减少油品储存过程中的油品损耗，可获得一定的经济效益。
浮顶油罐一般分为外浮顶和内浮项两种，外浮顶罐是一种全敞口储罐，浮盘随油面升降；内浮顶罐是另一种装有浮盘的拱顶罐。
沉盘事故是浮顶油罐生产作业时后果非常严重的恶性事故，且发生事故后的复原处理较为困难，该类事故的发生，一方面反映了设计、施工、管理等方面的严重缺陷，另一方面又造成大量油品泄漏，严重影响生产，污染环境，构成重大火灾爆炸隐患。
一、相关基础知识1.内浮顶油罐内浮顶油罐结构的特点是，在拱顶罐内加一个覆盖在液面上方的可随储存介质液面升降的浮动顶，同时在罐顶或罐壁的上部增加通风孔。
其优点在油罐内增设浮顶可减少储存介质的挥发损耗(同立式固定顶油罐相比，内浮油罐可以降低油品损耗90%-95%），降低由于油品挥发损耗带来的大气污染。
内浮顶油罐主要用于储存轻质油，例如汽油、航空煤油等。
2.浮盘浮盘是防止储罐内介质挥发的装置，与储存介质为挥发性液态石油制品的储罐配套使用，是石油化工和环保要求必要产品。
（1）浮盘的作用能够降低介质自然挥发量，有利于节能、降耗、安全、环境保护，增加经济效益。
（2）浮盘的结构浮盘由防旋装置、量油孔、自动通气阀、人孔、浮筒、边框架、支柱、密封带、防静电导线等部分组成。
3、沉盘的概念沉盘是指受各种因素的影响，使油品流至浮盘上部，浮盘重量增加，储罐浮盘变形卡盘，导致浮盘沉没或翻转，形成沉盘。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第21卷第3期2011年3月
中国安全科学学报ChinaSafetyScienceJournalVol．21No．3Mar．2011
浮顶储罐二次密封油气空间放电分析*胡海燕工程师刘宝全高级工程师刘全桢教授级高工张婷婷高鑫(中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛266071)
学科分类与代码:6203099(安全工程技术科学其他学科)中图分类号:X933.4;TM862文献标志码:A【摘要】为避免浮顶储罐在遭受雷击时由于导电片设施在二次密封油气空间中放电引起密封圈
火灾，在实验室建立了2m直径油罐模型，开展导电片火花放电起始电流试验、导电片与罐壁形成空气间隙击穿放电初始电压试验，系统研究导电片在二次密封油气空间中的放电危险性。试验结果表明:导电片靠自身弹性与罐壁贴合时，雷电流大约在400A时导电片开始产生点燃性火花放电;如导电片与罐壁贴合不良形成空气间隙，雷击情况下雷电流泄放瞬时浮顶与罐壁之间的电位差足以使一定大小的间隙击穿放电，当间隙大小为20～30mm时，放电电压为26～40kV。因此，储罐在遭受雷击时，导电片火花放电现象不可避免。结合储罐的实际运行情况，提出取消二次密封导电片、液下刮蜡器与浮顶进行可靠电气连接的改进措施，避免导电片在二次密封油气空间中放电发生，大大降低浮顶储罐雷击火灾事故。【关键词】浮顶储罐;二次密封;导电片;油气空间放电;放电间隙;刮蜡器
AnalysisonSecondSealingOilandGasSpaceDischargeinFloatingRoofTank
HUHai-yanLIUBao-quanLIUQuan-zhenZHANGTing-tingGAOXin(StateKeyLaboratoryofChemicalsSafety，ChinaPetroleum＆ChemicalCorporation，QingdaoSafetyEngineeringInstitute，QingdaoShandong266071，China)
Abstract:Inordertoavoidfloatingrooftanksealingringfirecausedbyshuntsdischargeinthesecondsealingoilandgasspaceduetolightning，thispaperestablisheda2mdiametertankmodelandcarriedoutashuntssparkdischargeexperimentandanairgapbreakdowndischargeexperiment，soastosystemat-icallyresearchshuntsdischargeriskinthesecondsealingoilandgasspace．ExperimentalresultsshowthatShuntsattachedtotheshellbyitsownflexibilitycangeneratesparkswhenthelightingcurrentflowreachesapeakofabout400Amperes;Iftherearegapsbetweenshuntsandtheshellduringlightninghighvoltagestock，potentialdifferencebetweentheroofandshellmaybreakdownthegapsandcausesparks，whenthegapbetween20－30mm，dischargingvoltageisabout26－40kV．Therefore，shuntssparkdis-chargeisinevitableastanksufferingfromlightning．Finally，combinedwiththeactualoperationofthestoragetanks，improvementmeasureswereputforward，suchascancelingshuntsonthesecondsealandsubmergedparaffinscraperdevicereliableelectricalconnectionwithfloatingroofandavoidingshuntsdis-chargeinthesecondsealingoilandgasspace，soastogreatlyreducefloatingrooftanklightningfireacci-dent．Keywords:floatingrooftank;secondseal;shunts;sparkdischargeintheoilandgasspace;dischargegap;paraffinscraperdevice
*文章编号:1003－3033(2011)03－0106－04;收稿日期:2010－12－22;修稿日期:2011－02－260引言
随着经济的高速发展，储罐大型化、规模化和集群化所带来的雷击风险逐渐增大。根据国外1951—2003年间统计的储罐火灾事故中，因雷击所
造成的火灾数占总数的31%［1］。国内近几年也连续发生了数起浮顶储罐雷击着火事故［2］。经分析，浮顶储罐大多安装一、二次密封装置，雷击起火部位主要发生在浮顶边缘密封圈处［3］。而带油气隔膜二次密封上部每隔1.8～3m之间设置的导电片，在储罐运行过程中，往往与罐壁贴合不紧密形成缝隙间隙，当油罐遭受雷击时浮顶与罐壁之间的瞬时电压差可使一定大小的间隙击穿形成放电火花［4］，所以导电片成为浮顶储罐雷击火灾的主要点火源之一。因此，消除导电片在二次密封油气空间放电的条件才是有效降低浮顶储罐雷击火灾的重要措施。经检索发现国内外在浮顶储罐二次密封油气空间放电相关领域研究甚少，仅APIRP545在2007年提出浮顶储罐在遭受雷击时，导电片会产生大量火花，并针对导电片模型在空气中、水中等不同状态开展了一系列试验研究，并于2009年10月发布了《地上易燃液体储罐雷电防护推荐作法》，提出把导电片移入油品液面以下0.3m的替代方法［5－6］，但笔者认为这样虽保证了导电片不会产生火花放电，但却很难检查和维护，更无法保证长时间运行能与罐壁良好电气连接，起到有效泄放雷电流的作用。笔者主要针对浮顶储罐导电片在二次密封油气空间中的放电问题开展系统研究，寻求更可靠的替代方法。
1导电片在二次密封油气空间放电
理论分析
浮顶储罐二次密封上导电片由于以下一些原因，容易与罐壁之间形成放电间隙［7］:①原油中含有较高比例的蜡，油温降低时往往首先析出，并凝结在罐壁上，使导电片与罐壁之间形成绝缘;②在储罐的操作过程中介质、气候、温度以及储罐基础沉降等因素，会引起储罐和浮盘的几何形状和尺寸的变化，使浮盘在罐内产生“漂移”，导电片与罐壁之间形成放电间隙;③大部分橡胶密封条由于高温、硫化在长时间运行下出现严重变形(波浪式)，形成油气泄放点，尤其导电片采用包裹密封条的安装方式易出现放电间隙，且此处油气浓度最高。
因此，储罐在运行过程中，二次密封导电片往往与罐壁贴合不紧密，形成放电间隙，雷击瞬时浮盘与罐壁之间的电位差足以使一定大小的间隙击穿放电，如果此时密封圈处可燃气体浓度达到爆炸极限，就会引起储罐着火。
2导电片在二次密封油气空间放电
试验研究
试验储罐模型如图1所示。内径2m，内浮盘1.6m，罐壁四周均布多个导电片，导电片采用1mm厚300mm(长)×15mm(宽)的弹性不锈钢条与罐壁贴合。
图1储罐模型Fig．1Figureoftankmode
2．1导电片火花放电起始电流试验
仅一个导电片靠自身弹性贴合罐壁，分别采用10/350μs，8/20μs标准雷电流波冲击导电片，试验
模拟如图2所示，雷电流均约在400A时，导电片开始产生点燃性火花，随着雷电流增大，导电片火花放电程度增强。
图2导电片火花放电试验模型Fig．2Figureofshuntssparkdischargeexperimentmodel
·701·第3期胡海燕等:浮顶储罐二次密封油气空间放电分析以10×104m3储罐为例:如导电片间隔3m设置，直击雷雷电流超过33kA即可产生点燃性火花放电，如导电片间隔1.8m设置，直击雷雷电流超过56kA即可产生点燃性火花放电，依据统计雷击概率1%的雷电流峰值大于200kA，显然大型浮顶储罐(5×104m3以上容积)按现有导电片间隔1.8～3m设置时，火花放电现象不可避免。2．2导电片与罐壁形成空气间隙击穿放电试验仅一个导电片与罐壁贴合不良形成空气间隙，分别采用1.2/50μs标准雷电压波冲击浮顶，测量不同间隙大小的击穿电压值，试验原理如图3所示。试验表明:导电片与罐壁之间间隙大小与击穿电压基本成线性关系，详细数据见表1。图3导电片间隙击穿放电试验原理图Fig．3Figureofshuntsgapbreakdowndischargeexperimentpricipal表1导电片与罐壁空气间隙击穿试验数据Table1Curveofshuntsgapbreakdowndischargeexperiment间隙大小/mm击穿电压/V5125891015800152320020264002531200如导电片与罐壁贴合不良形成空气间隙，雷击情况下，雷电流泄放瞬时浮盘与罐壁之间的电位差足以使一定大小的间隙击穿放电，同样表明导电片火花放电现象不可避免。3替代的作法理论及试验分析均表明:储罐在遭受雷击时，导电片在二次密封油气空间中的放电现象不可避免，所以需要寻求更可靠的方法替代现有导电片。目前浮顶储罐雷电流的泄放方式主要采取导电片、扶梯侧2根导静电线［8－10］。取消导电片后仅靠2根导静电线泄放雷电流是远远不够的，而且导静电线长达20多m，在泄放雷电流时由于导线的趋肤效应使电感瞬时增大，同时在浮顶与罐壁之间产生较大的电位差，如果密封圈处有放电间隙存在，就有可能引起储罐火灾事故［11－12］。APIRP545试验研究表明:导电片浸入油品液面以下0.3m，就不会发生放电现象，但笔者认为这种方式不便于检测维护。而目前浮顶储罐均设有刮蜡器，结构类似于液下导电片，一端安装在浮顶板下面，另一端刮板紧密与罐壁贴合，随浮顶升降上下移动，且满足浸入油品液面以下0.3m不会产生火花放电的结构要求。因此，浮顶
储罐的刮蜡器与浮顶进行可靠电气连接后完全可以替代现有导电片作为浮顶与罐壁之间的雷电流泄放通道，避免了储罐二次密封放电发生，且便于检测和维护，更安全可靠。刮蜡器的电气连接如图4所示。
图4刮蜡器电气连接示意图Fig．4Figureofparaffinscraperdeviceelectricalconnection