浅述催化粗汽油罐憋压原因和预防

引言（1）

     炼厂中间产品罐区催化粗汽油罐收油时因憋压翘底而损坏罐体、管线；甚而因轻质油挥发、外溢，引起火灾爆炸事故，是中间罐区的常见事故之一。1998年6月26日，岳阳石油化工总厂烯烃厂ARGG装置首次投料试车，催化粗汽油罐T311-05收稳定塔来粗汽油，下午6：00当班人员巡检时发现，T311-05罐体憋压、翘底，罐体摇晃。所幸发现处理及时，避免了事态的进一步扩大。

基本情况（2）

    1 油罐基本情况

     制造日期：1998年3月；

     规格和结构特征：V=500m3拱顶；

     计算容积：656 m3，Φ8200（内径），H=12436（罐壁高）。

     该催化粗汽油罐为立式拱顶常压油罐，罐顶安装DN80液压安全阀1个，DN80全天候机械呼吸阀1个。液压安全阀、机械呼吸阀前均装有1个DN80波纹型阻火器。罐顶周边上还有一DN150量油孔和一DN500人孔。

    2 罐体材料规格

     罐底板：Q235—AF 钢板δ=6；

     罐壁板：Q235—AF 5×1380×6500；

     罐顶板：Q235—AF 钢板δ=5

     包边角钢：Q235—AF ＜63×63×6。

    3 技术要求

    3.1 本油罐按GBJ128—90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》建造与验收。

    3.2 罐顶试验压力：正压2.16kPa，负压1.47kPa。

憋压经过（3）

     岳阳石油化工总厂烯烃厂80万t/年ARGG装置于1998年6月竣工投产。中间污油罐组共有4台油罐，设计上T311—03为轻污油罐，T311—04为不合格柴油罐，T311—05，T311—06为不合格汽油罐。1998年6月26日下午地3：00催化装置首次投料试车，下午5：00左右吸收稳定装置开始往中间罐组送不合格汽油。调度指令T311—05收稳定塔来粗汽油，当班人员改好收油流程。下午6：00当班人员巡检至T311—05时，突然听到“嘭”的一声，T311—05的检尺口盖板被气浪冲开，检尺品发出“咝咝”的气流声，罐体憋压、翘底，罐体摇晃。当班人员迅速报告调度，要求吸收稳定装置减少粗汽油的送出量，同时打通T311—03，T311—06收粗汽油流程。因发现处理及时，约10分钟后，T311—05憋压现象消失。经外观检查，罐体基本完好无损。但北向罐底周边脱离地面基础约15mm，南向罐壁因连接进出口管线，罐底周边与地面基础仅有松动现象。
 
原因分析（4）

    1 进罐粗汽油流量大且含大量液态烃

     烯烃厂AARGG装置稳定塔（T1304）塔底重沸器采用分馏塔（T1201）一中回流油作热源，正常操作时，塔底温度控制在150℃—160℃，塔顶压力为0.9—1.0MPa。催化喷油初期，一中回流油温度、流量控制不稳定，一中回流泵常常抽空，致使稳定塔底温度、液位难以控制平稳。当稳定塔底温度在130℃下即开始往粗汽油罐送油时，进罐粗汽油中会含有大量液态烃。为尽快升高塔底温度，操作上常加大塔底油抽出量，比正常流量大1.5倍左右。这样大流量、高蒸气压的粗汽油进罐，液态烃挥发，产生压力，是油罐憋压翘底的主要原因。

    2 油罐呼 出气量超过常压罐呼吸阀呼出气量

     现国内呼吸阀对控制压力下通过呼吸阀的通气量的规定，主要依据下列气体流量估算公式：

   

     式中：

     Qya——呼出气体量，m3/h；

     Qz——吸入气体量，m3/h；

     Qej——油罐收油时油品的最大流量，m3/h；

     Qef——油罐发油时油品的最大流量，m3/h；

     V——气体空间的体积，m3；

     △t——气体空间的昼夜温差；

     τ——无收油作业时，一天之间呼吸阀的呼（吸）时间，h；

     ε——修正系数，考虑到由于罐内油气浓度变化使呼吸气体体积增加的系数，煤油罐ε取1.2—1.5，汽油罐或稳定汽油罐ε取2—3。

     开工初期在上述非正常工艺条件下，粗汽油罐之ε值将远无大于3。油罐的呼出气体量Qya将远远大于设计条件下的呼出气体量。因而导致T311—05罐体憋压。

    3 油罐承压强度不够

     前述催化粗汽油罐基本情况已表明，该油罐为一不承压的常压油罐。在上述非正常工艺条件下，粗汽油中挥发出的液化气量远远大于罐顶呼吸阀、液压安全阀的通气能力，罐体憋压，而罐底板、包边角钢抗弯曲强度不够，底板变形，至使油罐翘底。

预防措施（5）

     （1）催化装置开工初期加强稳定塔的操作调整，力争做到将稳定塔底温度升至150℃以上，再往中间罐组送粗汽油，并控制粗汽油流量不要过大。这是避免催化粗汽油罐发生憋压的最主要的措施。

     （2）催化粗汽油罐收油时，罐区岗位应提高警惕，对粗汽油罐作重点监护，安排专人在现场巡视检查，严禁无关人员和车辆进入罐区。发现憋压征兆，立即报告并采取措施。

     （3）操作上，催化粗汽油收油时，改单罐收油为二罐、三罐同时收油，以减少单罐进油和罐内液化气的挥发量。

     （4）每年3月、9月对罐顶呼吸阀、液压安全阀、阻火器等进行一次解体检查，清除锈迹、蚊虫等杂物，保证油罐呼吸畅通，保证油罐安全附件完好。

     （5）考虑到顶所装DN80呼吸阀通气量不够，在罐顶DN500人孔盖板上增装一DN150机械呼吸阀（下带波纹型阻火器），以增加单位时间内油罐的呼吸量。

     （6）按照中国石化罐区标准化整改的要求，将拱顶的催化粗汽油罐改造为内浮顶油罐。