双层油罐渗漏检测方法的选择

更新时间:2020-09-15 06:28

  第12期张世富等.双层油罐渗漏检测方法的选择 1477 双层油罐渗漏检测方法的选择 张世富‘ 张起欣“(后勤工程学院a.国家救灾应急装备工程技术研究中心;b.军事供油工程系,重庆401311) 摘要分析了目前应用曩为广泛的压力(真空)法、液体法、传感器法及人工检测法等双层油罐渗漏检 最l方法的原理、技术特点和适用范围。按熙“安全、经济、可靠”的原则,针对目前国内内钢外玻_壤圩雄增 强塑料双层油罐所采用渗漏检测方法存在的安全隐患,提出将传感器法与示踪剂法组合运用,使其达到 现行国家标准规定的要求。 关键词 双层油罐渗漏检测 中圈分类号TH879文献标识码 B文章编号 1000.3932(2013)12 1477-04 随着国家环保法规体系的健全以及国民 环保意识的增强,在新建和改、扩建的加油站 中开始越来越多地使用双层油罐。双层油罐 储油罐,内罐和外罐之间具有环形间隙空间,用于检测双层结构的完好性,以达到防止油品 渗漏的日的。目前市场上广泛使用的双层油 罐主要有3种结构形式:SS双层油罐(双层钢 制油罐)、sF双层油罐(内钢外玻璃纤维增强 塑料双层油罐)、FF双层油罐(双层玻璃纤维 增强塑料油罐)。3种油罐在使用过程中都有 缺点:SS双层油罐外罐容易腐蚀,使用寿命较 短;SF双层油罐外罐较薄,强度较低,使用不当 易出现刮伤或破裂;FF双层油罐虽然不易腐蚀 也不易破裂,但价格昂贵。 双层油罐的渗漏检测是指采用直接或间接的 方法通过对环形间隙空间中的真空度、压力、油气 或者液体等的检测来判断油罐是否发生渗漏,油 罐一旦出现渗漏事故,立即发出警报。及时、准确 的渗漏检测警报保证了双层油罐的安全使用,使 油品无法进入到周围环境中。目前我国的双层油 罐技术多从欧、美及日本等发达国家或地区引进, 所采用的渗漏检测方法多样,对检测设备本身要 求高,与我国的发展水平不相适应,不利于在我国 大范围的推广应用。为此笔者针对我国的实际情 况和双层油罐的结构特点,通过对各种检测方法 的分析,提出将传感器法与示踪剂法组合进行渗 漏检测的方法。 1渗漏检测方法分类 1.1压力(真空)检测法 压力(真空)检测法是在完全密封的环形间 隙空间中采用压缩气体(抽真空)的方法,使间隙 空间中产生一定的压力(真空度)。通过监测间 隙空间中压力(真空度)的变化来检测油罐的完 好性,从而实现对双层油罐内、外壁任何位置出现 渗漏的探测,并且保证油品在渗漏到环境之前就 被发现。其最大优点在于本身具有高安全性,能 保证油品在进入到环境之前就检测出渗漏事故。 但检测系统本身比较复杂,系统密封性要求高,施 加的压力或真空容易“逸出”或者通过连接部位 衰减,当衰减达到警报点时,警报装置将出现误 报。这也使得该方法在推广使用上具有一定的难 度。图l所示为典型线所 示为间隙空间内真空度变化曲线。压力检澍法的 系统组成与真空检测法的基本一致,不同之处在 于其压缩气体不宜直接采用空气,应采用惰性气 体,如氮气或二氧化碳等。 压力(真空)检测法既可以实现定期监测,也 可以实现24h连续监测,但更多场合使用的是连 续监测的形式。在真空检测系统开始工作之前, 需要打开泄压阀,使环形间隙内的压力与大气压 保持一致,然后关闭泄压阀,打开真空泵和控制阀 进行抽真空,当真空度达到设定的最大值后关闭 控制阀,停止抽线所示,在理想情况 收稿日期:2013-07-26(修改稿) 万方数据 化工自动化及仪表 第40卷 间隙空间内真空度变化曲线下,环形间隙内的真空度达到最大值后,应该是保 持不变的,但由于温度变化及真空“逸出”等情 况,环形间隙内真空度会出现变化,当真空度变化 超过允许的变化率时,就可以判断为油罐出现了 渗漏。在抽真空的过程中,当达到最大真空度的 时间过长,超过允许的最大时间,则判断为油罐出 现了渗漏;当时间过短,则可能是有液体进入到了 环形间隙空间中,使间隙空间体积减小,同样判断 为油罐出现了渗漏。 操作井 双层 压力(真空)检测法不仅适用于双层油罐,还 适用于双层管线系统。在西方发达国家,加油站 中的油罐和管线都实现了双层结构,只需要采用 一套压力(真空)检测系统就可以实现对整个加 油站中油罐和管线液体检测法 液体检测法是在环形间隙中填充检测液体, 通过监测填充液体高度的变化来实现对双层油罐 内、外壁任何位置出现渗漏的探测,并且保证油品 在渗漏到环境之前就被发现。 液体检测法既能实现在线监测,又便于人工 直接观察,同样具有很高的安全性,但当油罐出现 破损时检测液会进入到环境或油品中,因此对检 测液的要求比较高,如对地下水无危害、对可能接 触的物质无有害影响以及与储液不发生反应等, 同时为了保证检测的准确性,还需要检测液具有 低凝点及低热膨胀/收缩性能等。目前使用比较 多的检测液为CaCl,溶液。液体检测法有单点检 测法和两点检测法,如图3所示。单点检测法用于 地下水位较低的情况,因为当外罐发生渗漏时,其 检测液会进入到周围环境中,当内罐发生渗漏时, 其检测液又会进入到油品中,所以两种情况下检测 液液位都会降低,这时只需要进行低液位的报警。 两点检测法用于地下水位较高的情况,因为此时当 外罐发生渗漏时,地下水会进入到双层罐间隙空间 中,导致检测液液位升高;而内罐发生渗漏时,检测 液会进入到油品中,导致液位降低,所以需要对检 测液进行高/低液位的报警。由于液体检测法要求 双层油罐间隙既能承受一定的液体静压,同时罐体 材料又不能因为检测液的存在而加速腐蚀,因此目 前该方法大多只用于FF双层油罐。 a.单点检测法 b.两点检测法 图3液体检测法工作原理 万方数据 第12期 张世富等.双层油罐渗漏检测方法的选择 1.3传感器检测法 传感器检测法是通过探测双层油罐环形间隙 空间中的介质变化来监测罐体的完好性,以实现 对罐内储液面以下出现渗漏的探测,通常做法是 在油罐顶部的纵向中心线上设置与间隙空间连通 的检测立管,在检测立管下部设传感器,如图4所 操作检测立管 防尘帽 图4传感器检测法工作原理 传感器检测法在系统构成上简单,在实际应 用中经济性又高,同时还能与人工检测法配合使 用,所以应用范围非常广泛。但也存在一个大的 缺点,就是在地下水位高的地区使用时可以保证 油品在渗漏到环境之前就被发现,但在地下水位 较低地区使用时无法检测到外罐出现破损的情 况,因此需要采用其他方法定期对外罐表面进行 检测。 传感器的选择范围非常广泛,既可以是油蒸 气传感器,也可以是液体传感器。当使用油蒸气 传感器时,如果是在地下水位高的地区,还需要人 工定期检查间隙空间中是否有水存在。液体传感 器分为具有识别能力和无识别能力的传感器,具 有识别能力的传感器采用双浮动技术,能够检测 出渗漏液体是水还是油品,无识别能力的传感器 采用浮子开关,只能检测出检测立管中是否有液 体存在。 1.4人工检测法 人工检测法目前主要作为渗漏检测的一种辅 助手段。使用人工检测法时需要在油罐上设检测 立管,检测立管与环形间隙底部相通,立管上端设 防尘帽。人工检测法是加油站工作人员利用自身 的视觉、嗅觉或者采用取样器定期对检测立管内 介质的变化进行检查,并对情况作出详细记录。 当立管中出现油、水或者油蒸气时则可判断为油 罐出现了渗漏。 人工检测法操作方法是最简单的,其准确性 也是非常可靠的,但这都是建立在工作人员认真 负责的基础之上。人工检测不是一种连续检测方 法,而且由于工作人员的疏忽可能在油罐出现渗 漏后不能及时被发现,从而造成比较严重的后果。 同样,人工检测法在地下水位低的地区,外罐出现 破损时也不能被发现。 1.5其他检测法 其他检测方法还包括有示踪剂法及电导率法 示踪剂法是在双层油罐内罐中充人含有示踪剂的气体,经过一段时间后,通过检测环形间隙中 是否存在示踪剂来判断内罐是否出现渗漏,或者 在环形间隙中充入含有示踪剂的气体,在内罐和 罐外检测示踪剂的存在。可以作为示踪剂的物质 非常多,但必须能够在空气、惰性气体、水、油品或 其他液体中被检测到。能够作为示踪剂的物质包 括易溶解或易挥发的稳定无机物/有机物(如硫 化物、卤代烷等),放射性物质(如甲烷等),惰性 气体(如氦气等),挥发的稳定无机化合物(如硝 酸盐、碱金属盐等)或不挥发的稳定有机化合物 (如染料等)。示踪剂法也是一种定期检测法,同 时示踪剂进入到油品中可能会对油品的理化性质 产生一定影响,因此该方法最好是在空罐时使用。 电导率法是通过检测两层罐壁之间的电导率 来判断双层油罐是否出现渗漏,当出现渗漏时,两 层罐壁之间的电导率会出现变化,而且对于每种 液体其电导率也不相同,因此还可以根据电导率 的变化来判断是外罐还是内罐出现渗漏。 2渗漏检测方法的选择 双层油罐渗漏检测方法的选择应遵循“安 全、可靠、经济”的原则,同时还要考虑到双层油 罐埋设地域等因素。以国内使用最广泛的sF双 层油罐为例,如果仅从安全的角度上讲,真空检测 法是最佳方式,但从国内经济发展和技术水平上 来讲,其又是不可取的。鉴于此,目前国内生产的 SF双层油罐全部采用传感器检测法。 万方数据 1480 化工自动化及仪表 第40卷 GB 50156-2012(汽车加油加气站设计与施工 规范》中对加油站使用的sF双层油罐做了相关 技术规定,其中关于渗漏检测,标准明确提出:检 测立管应满足人工检测和在线检测的要求,并保 证油罐内、外壁任何部位出现渗漏均能被发现。 我国绝大部分地区地下水位都偏低,如果仅采用 传感器检测法将无法满足这一要求。为了在外罐 出现异常现象时能够及时被发现,国内sF双层油 罐生产厂家都会提供定期外壁表面检测服务,为 了降低综合成本,时间一般达3年之久,显然这是 存在有安全隐患的。 为了解决仅采用传感器法给SF双层油罐带 来的安全隐患,提高SF双层油罐渗漏检测的安全 取样 换性和可靠性,同时又不增加太多的使用成本,可以 在使用传感器检测法的同时配合使用示踪剂法。 示踪剂法主要是对外罐的完整性做定期检测,该 方法的检测管路和设备都是可以临时拆装的,所 以定期检测的时间期限掌握比较灵活,提高了外 罐检测的安全性。与单独采用传感器法相比,配 合使用示踪剂法只需在油罐安装时在罐外适当位 置设置取样口,使用成本并没有大幅度增长。示 踪剂法渗漏检测装置如图5所示,其中泵的作用 是通过对间隙中介质不断地抽注来加速示踪剂的 分散,提高检测速度和检测精度,真空表的作用是 监测间隙中真空度的变化,防止抽注过程中出现 超压现象。 示踪剂渗漏检测装置简图3结束语 双层油罐渗漏检测方法的合理选择关系到油 罐的安全使用,在选择具体方法时不仅要综合考 虑双层油罐的类型和设置地域,还要考虑到使用 过程中的综合成本、技术水平和可靠性,按照不同 情况来合理选择一种或组合使用多种检测方法, 达到从根本上阻止油品进入到周围环境中的可能 LeakDetection Methods Double-wall0Tanks ZHANG Shi-fu8,SONG Shi—qian96,ZHANG Qi-xin6 fa.National Engineering Research Center Disaster&EmergencyRelief Equipment; b.Department ofPetroleum Supply Engineering,Logistws Engineering University,Chongqing 401311,China) Abstract The principle,technical characteristics applicationscope widely-usedleak detection methods like pressure(vacuum)sensing,hydrostaticsensing,sensor manualsticking double—walloil tanks were analyzed.In accordance reliable”principle,andconsidering po—tential risk homeleak detection method double-walloil tanks,having sensor method combined tracermethod meetrequirements currentnational standards. Key WOrds double—wall oil tank,leak detection,tracer method 声明尸l硼 本刊已许可中国学术期刊(光盘版)电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品中以数字化方式复制、 汇编、发行、信息网络传播本刊全文。该社著作权使用费与本刊稿酬一并支付。作者向本刊提交文章发表的 行为印视为同意我刊上述声明。 万方数据 双层油罐渗漏检测方法的选择 作者: 张世富, 张起欣,和记娱乐的网址,ZHANG Shi-fu, SONG Shi-qiang, ZHANG Qi-xin 作者单位: 张世富,ZHANG Shi-fu(后勤工程学院国家救灾应急装备工程技术研究中心,重庆,401311), 宋仕强,张起 欣,SONG Shi-qiang,ZHANG Qi-xin(后勤工程学院军事供油工程系,重庆,401311) 刊名: 化工自动化及仪表 英文刊名: Control ChemicalIndustry 2013,40(12)引用本文格式:张世富.宋仕强.张起欣.ZHANG Shi-fu.SONG Shi-qiang.ZHANG Qi-xin 双层油罐渗漏检测方法的选择[期刊论文]-化 工自动化及仪表 2013(12)

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