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儲罐帶油整體更換囊式密封裝置應注意的安全問題

文檔作者：李建軍文檔來源：中國石油化工集團公司管道儲運公司儲備油庫管理處		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月18日
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禽 石油化工安全環(huán)保技術 舞
2010年第26卷第3期PETROCHEMICAL SAFETY AND ENVIR0NMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY
事故分析與預防
儲罐帶油整體更換囊式密封裝置
應注意的安全問題
李建軍
(中國石油化工集團公司管道儲運公司儲備油庫管理處，江蘇徐州221008)
摘要：闡述了原油儲罐機械密封帶油更換為囊式密封施工的作業(yè)程序和方法，并對如
何控制好施工質量和安全管理提出建議，并結合工程施工的實踐，對施工中應注意的安全問
題提出了解決方法。
關鍵詞：石油儲罐；機械密封；囊式密封；安全
目前原油儲備庫中有一部分儲罐設計采用的
是一次密封裝置，即機械密封。機械一次密封裝
置為金屬支架連桿結構形式，在浮盤上下運行的
過程中，容易出現(xiàn)因金屬構件變形而造成浮盤卡
阻現(xiàn)象，嚴重時甚至可能造成沉盤等重大安全事
故。另外，機械一次密封不屬于浸液式密封，環(huán)
形間隙內存在較大的油氣空間，油氣蒸發(fā)濃度
大，存在著嚴重的安全隱患，如遇雷雨天氣而遭
雷擊時，容易引燃油氣而造成儲罐油品著火、爆
炸等重大惡性事故，給國家造成不可估量的經(jīng)濟
損失。
為保證油罐的運行安全，減少油品的蒸發(fā)損
耗，保證密封效果和安全，在儲罐不退出運行的
情況下帶油拆除原有的機械一次密封以及新密封
裝置的安裝，其工程內容如下：
1 工程實施的主要內容
1．1 一次密封裝置
(1)測繪儲罐一次密封裝置相關技術參數(shù)；
(2)設計和生產制造浸液式一次軟密封裝置
產品；
(3)拆除原有機械式一次密封裝置，清運到
罐外；
(4)新一次密封裝置運進罐內，進行安裝。
1．2 原有二次密封裝置
(1)原有二次密封裝置拆卸；
(2)原有二次密封裝置在一次密封裝置安裝
完成之后重新安裝復原。
1．3 編制《工程施工方案》
規(guī)范和明確帶油拆換一次密封裝置過程中的
操作方法和注意事項。在工程實施過程中，派技
術人員到現(xiàn)場指導安裝，根據(jù)石油儲備安全生產
需要，及時與其保持聯(lián)系和溝通，雙方協(xié)調一
致，進一步完善此方案，以確保安全、優(yōu)質的完
成改造工作。
2 施工可行性分析
帶油拆裝密封裝置，首要的問題是保障安
全，包括人身安全和設備安全。油罐區(qū)是國家一
級防火單位，油品是易燃易爆品，任何由碰撞、
摩擦、靜電等所產生的火花，都可能導致重大安
全事故的發(fā)生。但也不能斷定拆裝密封裝置是不
可行的，通過現(xiàn)場分析和實際的操作經(jīng)驗，滿足
下列條件時，拆裝密封裝置是完全可行的：
(1)儲罐儲存的介質為原油，并且原油處于
靜止的儲存狀態(tài)，具有相對較低的揮發(fā)性；
(2)浮船處于相對高的位置，以保證空氣流
通，使施工環(huán)境下?lián)]發(fā)油氣的濃度對人身和設備
收稿日期：2010一O1—20。
作者簡介：李建軍，男，1988年畢業(yè)于石油管道學
院，現(xiàn)在中石化管道儲運公司儲備油庫管理處主要
從事石油儲備油庫的管理工作，工程師。
電話：0516—83452069
蘭 塑 塞全 堡墊術 蔓 2010年第26卷第3期
都是安全的；
(3)具備油罐密封設計、制造行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗
和相當化工專業(yè)知識的人員；
(4)具有實際帶油作業(yè)操作、管理經(jīng)驗的施
工隊伍；
(5)制定相應的技術和安全保障措施；
(6)業(yè)主方提供必要的安全設施并進行現(xiàn)場
安全監(jiān)督；
(7)在允許的安全作業(yè)區(qū)內，對金屬部件進
行切割、打磨作業(yè)，保證施工現(xiàn)場不動火作業(yè)；
(8)采用防爆工具進行施工，現(xiàn)場作業(yè)不致
產生火花；
(9)安全防范措施到位，由業(yè)主、施工雙方
共同配合確保萬無一失。
原油儲罐儲存的介質就是原油，在施工前將
儲罐液位升到較高的安全液位，工程人員采用防
爆工具不動火進行更換密封裝置，嚴格按照安全
施工要求進行操作，帶油拆換一次密封裝置施工
是完全可行的。
3 施工具體做法和要求
3．1 前期準備工作
(1)按照儲罐的要求準備更換的密封部件及
輔助材料；
(2)準備好施工用的防爆工具；
(3)對進場安裝隊伍，進行安全培訓和技能
培訓，使操作人員了解操作方法、操作順序、安
全注意事項及勞動保護措施；
(4)做好安全預防工作；
(5)對油罐進行檢測，具備安裝條件。
3．2 作業(yè)方法
(1)搬運作業(yè)。
(2)從地面運到罐頂。
在浮梯圍欄周邊，借助牢固的欄桿或柱子安
裝起吊用裝置，包括滑桿、滑輪和麻繩。更換的
密封部件通過人工從地面拉上罐頂，站在高處作
業(yè)的人員系好安全帶，戴好安全帽，地面的人員
戴好安全帽，做好安全防范措施，防止高空
墜物。
由于軟橡膠密封帶是一整條，地面人員先將
一端系好在麻繩端部、牢靠，上面人員開始向上
拉，在拉的過程中，地面人員要將橡膠密封帶保
護好，適當?shù)臅r候牽一根保護繩，防止密封部件
貼罐外壁，增加阻力和損壞罐體及部件。
金屬件搬運也按照上述方法進行，每次系好
保護繩，每次不超過25 kg。
(3)從罐頂運到罐內。
在放人罐內前，在密封部件端部系一根保護
繩，先沿罐壁放下保護繩，由罐內人員將保護繩
拉好，力度均勻，防止密封部件磨擦罐壁，然后
由上面人員慢慢放下，上下協(xié)調一致，將密封部
件安全運到罐內，并做好防護措施，防止損壞浮
頂表面。
(4)從罐內運到罐頂、從罐頂運到地面。
更換下來的密封部件，報廢的或者需要運到
罐外維修的，用塑料編織袋裝好，采用上述方法
運到罐頂和地面。
3．3 注意事項
(1)搬運人員必須穿戴好安全帽、安全帶
等，確保人身安全；
(2)每一次搬運必須做好安全防護措施后才
能進行，確保罐體和密封部件不損壞；
(3)所有物品必須輕拿輕放；
(4)運到罐內的物品，必須分散擺開，避免
集中；
(5)如果施工現(xiàn)場條件許可，一、二次密封
部件可采用吊車整箱吊裝搬運。
3．4 原二次密封的拆卸
(1)松開二次密封邊緣板固定承壓板的螺
母，暫不卸下；
(2)松開并卸下橡膠刮板上的固定螺母，將
螺母及墊片擺在塑料盒內；卸下連接導靜電電纜
的固定卡，將電纜整理好，防止損壞；
(3)卸下導靜電片(分流器)，放在浮頂?shù)?
塑料布上，擺放整齊；
(4)向內拉開承壓板，從內側拿出固定螺
栓，防止滑落，放人塑料盒內；同時拿出壓板，
放在浮頂?shù)木幙棽忌?，擺放整齊；
(5)小心將橡膠刮板、防蒸發(fā)隔膜與承壓板
分離，由于刮板是十多米一條，因此將刮板分離
后沿著浮頂邊緣鋪開，下面墊上塑料布，待一整
條完畢；防蒸發(fā)隔膜由于另一邊與邊緣板上的螺
栓相連，暫不能拆下，將其沿邊緣板的外側自由
落下；
2010年第26卷第3期 贛 李建軍．儲罐帶油整體更換囊式密封裝置應注意的安全問題 謝
(6)橡膠刮板拆下后，卸下邊緣板固定二次
密封承壓板的螺母，并放入塑料盒內；
(7)固定每塊承壓板采用三個螺栓，因此每
卸三個螺母后，取下壓緊承壓板的槽形壓板，放
在浮頂?shù)木幙棽忌?，擺放整齊；
(8)槽形壓板卸下后，將承壓板輕輕搖動，
并從螺栓上取出，放在浮頂?shù)木幙棽忌?，擺放整
齊；然后沿邊緣板將防蒸發(fā)隔膜收起卷好，擺放
在浮頂編織布上；
(9)沿浮頂邊緣按照上述程序操作，拆卸二
次密封。
3．5 機械密封的拆卸
(1)由于機械密封隔膜下方就是液面，在拆
卸前必須做好防范措施，制作彈性元件先壓人操
作區(qū)域的環(huán)形問距，防止緊固件及支撐架等掉人
罐內。
(2)由于在環(huán)形空間內作業(yè)，為避免防爆工
具掉人罐內，應采用適當?shù)姆绞?，如繩子與操作
人員的身體相連接，避免松手后掉人罐內。
(3)隔膜的拆卸。先沿罐壁四周松開固定隔
膜在金屬密封板的螺母，并卸下，放入塑料盒
內；每塊支撐架上面有兩個螺母，每卸兩個螺母
后，輕輕搖動支撐架，并取下整齊地擺放在浮頂
上；然后沿浮頂邊緣松開固定隔膜的螺母，每卸
兩個螺母后，輕輕搖動壓板(連接架)，取下并
整齊擺放在浮頂上；按照上面的操作程序拆卸機
械密封隔膜，破損的及時裝人編織袋內，需要重
新使用的，折疊整齊，擺放好。
(4)金屬密封板的拆卸。密封板長度較長，
且伸到浮頂?shù)装逑旅?，因此在拆卸前做好防范?
施，用三根繩子系緊剪刀架，防止在操作過程中
掉入罐內；確定拆卸的密封板上連接的抵向罐壁
壓板、剪刀架及彈簧(壓條)后，先松開聯(lián)結固
定抵向罐壁壓板上的螺母并卸下，輕輕搖晃取下
一根螺栓，第二根螺栓松開前，要做好防范措
施，采用繩子將壓板套住，防止第二根螺栓松開
后掉人罐內；螺栓、螺母放人塑料盒內；用防爆
鉗取下聯(lián)結邊緣夾與剪刀架的銷軸一端的開口
銷，然后慢慢取出銷軸，將開口銷及銷軸放人塑
料盒內；將連接在密封板上的所有壓板及連接剪
刀架的銷軸拆卸后，由于金屬密封板采用搭接，
要找準搭接位置，與相鄰的密封板分離，向上沿
罐壁慢慢提起密封板，直到全部分離，然后擺放
在浮頂覆蓋物上；邊緣夾和彈簧是整體裝配后固
定在邊緣板外側的，要先將邊緣夾與邊緣板的固
定螺栓松開，然后整體拿出，放在浮頂覆蓋物
上；按此步驟完成一整圈；將拆下的機械密封所
有部件清出罐內。
3．6 囊式一次軟密封的安裝
(1)機械密封拆卸完成后，將浮頂邊緣清理
干凈，將一次橡膠密封帶沿邊緣板鋪開，畫有單
條打孔中心線的一邊朝向罐壁；
(2)用專用沖子圍繞浮頂圓周沿膠帶上已畫
好的打孔中心線沖固定孔，固定孔間距為199．5
mm (若邊緣板上有非標孔，對應在橡膠帶上的
孔間距應與之相匹配，橡膠帶孔間距尺寸S為：
S=邊緣板非標孔間距X 1．006 3)；因罐內壁周長
與浮頂園周長不等，在安裝時應將橡膠密封袋均
勻皺折，將多余的長度平均分給每一個孔間距；
(3)孔沖好約10 Ill后，開始將沖好孔的橡
膠密封帶對折，并將單排孔和雙排孔的內排孔沿
浮頂邊緣板依次用螺柱(每間隔三至五個安裝
孔)掛在安裝孔上，并套上螺母；
(4)剩下約50 m時，將密封膠帶上的孔位
與邊緣板上的孔位一一對應，確定搭接尺寸(搭
接長度不少于三個孔間距，一般600 mm)，將多
余部分剪去；
(5)將接頭兩端拉到浮頂上方平整處，將搭
接部位表面用打磨機打磨(出廠前已打磨，將剪
去后未打磨的部分打磨)，并用刷子將打磨的粉
末清理干凈后；開始刷接頭專用硫化劑，刷一層
后晾干，約30 min(根據(jù)當時氣候狀況，可適當
延長或縮短干燥時間，以不粘手為準則)，再刷
一次，再晾干，約30 min(根據(jù)當時氣候狀況，
可適當延長或縮短干燥時間，以不粘手為準則)
后，開始搭接，搭接應平整，不能錯位，并施壓
以保證粘接強度，使用沙袋對接頭處施加壓力，
施加壓力為500 Kg／m ，施壓時間為24 h；
(6)將掛好的橡膠帶，卸下靠罐壁邊的螺
母，掀開外層橡膠帶，安裝支撐板，每間隔三個
安裝孔安裝一塊支撐板；
(7)將橡膠密封帶外層橡膠帶用壓條裹住，
并從環(huán)形空間拉上來緊靠罐壁，使其形成一段囊
體，形成的囊體長度約3～5 m，將單根彈性元件
豫 石油化工安全環(huán)保技術 贛 2010年第26卷第3期
鉆孔面朝上，放到橡膠密封帶囊的上部，1．5 m
放一根，用腳沿罐壁邊緣將彈性元件往下踩，使
彈性元件進入環(huán)形空間，并保證彈性元件鉆孔面
朝向罐壁，然后沿彈性元件靠已踩人端的端部順
延將其踩入環(huán)形空間底部，保證兩彈性元件之間
的連接處無縫隙；
(8)將橡膠密封帶外邊安裝孔套到螺栓上；
(9)將橡膠密封帶雙排孔的外排孔套到螺
栓上；
(10)安裝壓板及螺母，兩孔壓板壓在支撐
板上；
(11)按上述步驟沿浮頂圓周安裝，并緊固
螺母，保證螺栓伸出螺母的長度一致，約5 rrlrrl；
(12)清理現(xiàn)場，保持現(xiàn)場整潔。
3．7 囊式二次密封的安裝
(1)先沿邊緣板內側安裝螺栓上套上自粘密
封條；
(2)在安裝前防蒸發(fā)隔膜，應根據(jù)邊緣板上
的安裝孔和承壓板上的安裝孔間距預制；防蒸發(fā)
隔膜先接頭，接頭采用膠粘劑粘接；
(3)防蒸發(fā)隔膜先將其套在邊緣板的安裝螺
栓上，然后安裝承壓板，承壓板的安裝孔套在固
定螺栓上，然后將槽形壓板套在螺栓上，套上螺
母，用手稍擰緊螺母；承壓板的安裝沿順時針方
向進行，每一塊與前一塊疊加；
(4)橡膠刮板接頭采用不銹鋼接頭件(連接
支座)，橡膠刮板接頭處應位于承壓板中心處，先
將刮板兩端修理整齊，端部離安裝孑L約1／2個安
裝孔間距，用不銹鋼接頭件將兩個端部包好，然
后將螺栓套上壓板，穿過不銹鋼接頭件(內有橡
膠刮板)、防蒸發(fā)隔膜，固定在承壓板上，套上
螺母，用手稍擰緊；
(5)不銹鋼導靜電片(分流器)安裝在承壓
板上方，每間隔七個孔安裝一個，最大間距不超
過1．5 rll；
等進行檢測并經(jīng)甲方允許后，施工方才能進入現(xiàn)
場進行作業(yè)；
(2)施工人員穿戴好防靜電服裝和勞動保護
用品，方可上罐作業(yè)。作業(yè)前，對當天的安裝任
務、人員、進度等進行合理分工，以明確任務、職
責，同時交代注意事項，以避免意外情況的發(fā)生；
(3)施工時，嚴格按照施工順序和方法、國
家有關油罐安全操作的有關法律、法規(guī)等進行
操作；
(4)密封裝置的拆卸及安裝，使用的工具是
防爆工具；
(5)在作業(yè)的過程中，須輕拿輕放，不得野
蠻施工；
(6)在進行每一項作業(yè)前，必須有防范措施
才能進行；
(7)夏秋季時，必須避開高溫作業(yè)，確保人
身安全。
4 工程實施應注意的問題
(1)安全問題：罐區(qū)屬于重點防火區(qū)域，嚴
禁煙火。不得攜帶火種進場，不得在浮頂上更換
衣服，施工過程中防止有靜電、碰撞、摩擦火花
產生；所有參加施工人員必須進行安全知識、施
工方法及滅火器具使用方法的培訓；
(2)安裝問題：工程實施時螺栓的可卸性是
施工的難點之一，遇到難卸的螺栓，先噴螺栓松
動劑，過一會再卸，切忌蠻干；確實難卸的，應
根據(jù)實際情況研究對策；
(3)拆裝一次密封部件和二次密封部件時要
輕拿輕放；
(4)施工過程中嚴禁隨意敲擊管線及油罐
附件；
(5)施工時要服從業(yè)主方的安排；
(6)按照上述步驟沿罐四周安裝，并固定好 場
，
導靜電電纜；
(7)防蒸發(fā)膜隔膜、橡膠刮板接頭前都必須
將長度量好；
(8)用扳手將固定承壓板及橡膠刮板的螺母
擰緊。
3．8 作業(yè)安全
(1)經(jīng)業(yè)主、施工雙方有關人員對油氣濃度
(6)施工中出現(xiàn)的問題應及時與甲方溝通；
(7)每天施工完成后，必須認真檢查操作現(xiàn)
確保安全后才能離開。
5 技術保障措施
(1)派遣有經(jīng)驗的技術人員到現(xiàn)場測量一次
密封設計所需要的參數(shù)；
(2)根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定可行的施工
措施；
(3)根據(jù)現(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)，針對性的進行設
2010年第26恭第3 儲罐帶油整體更換囊式密封裝置應注意的安全問題 憊
計，以保證更換作業(yè)順利實施；
(4)組織施工隊伍，確定施工負責人、安全
員、質檢員等，明確各人員的分工、職責。施工
負責人必須具備安裝的實際操作及管理經(jīng)驗；安
全員、質檢員必須具備相應的資質；
(5)挑選有安裝油罐密封裝置經(jīng)驗的操作人
員組成施工隊伍；
(6)編制《工程施工方案》和《浮頂油罐
一
、二次囊式密封安裝作業(yè)指導書》；
(7)對各操作人員進行培訓，了解本次施工
的要求、任務、方法、注意事項等。
6 安全保障措施
(1)準備防爆操作工具、螺栓松動劑以及防
靜電服裝、勞動防護用品；
(2)對參與安裝人員進行滅火器具使用方法
的培訓；
(3)在甲方安全主管部門相關人員的指導下
進行入場前的安全知識培訓；
(4)每天進罐前所有施工人員必須進行登
記，收工時清點人數(shù)并清理現(xiàn)場；
(5)施工現(xiàn)場配備滅火器，防止意外情況的
發(fā)生；
(6)建設單位安排專職安全員跟班作業(yè)，施
工方安全員負責施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督、檢查
工作；
(7)按照《立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及
驗收規(guī)范》(GB50128—2005)的要求進行操作。
7 施工時的質量控制
(1)建立以施工項目經(jīng)理為首的施工質量保
證體系，實施作業(yè)班長、施工管理員、質量檢查
員的三檢制；
(2)施工前確定各質量控制點(按GB／
19002標準)，施工中按質量控制點的嚴格要求控
制?？刂泣c分為A、B、c三個控制等級：
A類：停檢點，通常是交工文件中明確由建
設單位／監(jiān)理方需要驗證的控制點。
B類：報告控制點，通常是交工文件中明確
由質檢員需要驗證的控制點。
C類：一般控制點，通常是交工文件中明確
由施工員／作業(yè)班組需要驗證的控制點。
(3)施工質量控制點設立：一次密封安裝、
二次密封復原為A類；二次密封和機械一次密封
拆除為B類；搬運為C類。
(4)堅持文明施工，材料進入現(xiàn)場擺放整
齊，施工現(xiàn)場要求工完、料盡、場地清。
(5)施工中把好“五關”，即施工程序關、
操作規(guī)程關、原材料檢驗關、隱患工程驗收關，
按照首件必檢的原則，搞好過程控制。
(6)推行全面質量管理，攻克施工中技術質
量難點和提高工程質量。
8 建設單位的管理
(1)建設單位應根據(jù)生產和檢修狀況，提前
將施工的日程安排告知有關人員，以便及時調配
進行安裝施工技術指導；
(2)對于即將施工的儲罐，業(yè)主方應安排在
施工前將罐內液位高度保持在15 m以上；
(3)在施工過程中，施工儲罐不得進行進出
油操作；
(4)業(yè)主方應根據(jù)條件提供1～2輛消防車
進行現(xiàn)場監(jiān)護；
(5)每天派安全員跟班作業(yè)；
(6)為現(xiàn)場提供3—5個泡沫滅火器；
(7)提供存放更換一次密封廢部件的場地。
9 結語
儲罐機械密封的帶油更換，是目前大型儲備
油庫安全運行管理的新課題，特別是在油庫儲備
的易燃和易爆原油，因其聚集的區(qū)域相對集中，
給施工的安全管理帶來了考驗，所以組織好施工
作業(yè)是非常有必要的。
參考文獻：
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