近年来，全国不断推进环境污染防治、强化安全发展理念，明确了碳达峰碳中和目标，并采取积极稳妥推进的政策与态度。石油、化工行业相继出台 GB 31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》、GB 31571—2015《石油化学工业污染物排放标准》等环保标准，明确了 VOCs（挥发性有机物）排放治理的具体要求，对储罐减排效果、液面安全接触方面有了新的要求与定。全接液大补偿蜂窝式浮盘应运而生，然而，目前市场上全接液浮盘产品缺乏统一的标准规范，生产厂家为了占领市场，产品尚未定型、成熟就推广应用，多地相继出现多起全接液浮盘沉盘故障。

2022年，某企业9#库区发生了一起内浮顶油罐沉盘故障，故障浮盘为全接液蜂巢式铝制浮盘，用于该库区 7500m3 立式钢制汽油储罐中，罐底直径为 22.5m，壁高为 19.6m。选用该浮盘是为替换原有的铝制浮筒式浮盘，提高安全、环保性能，满足国家相应的 VOCs 排放标准。选型阶段，国内浮箱密封全焊接技术尚未得到推广及生产运用，因此选择了浮箱非全焊接密封、框梁结构的铝制全接液式内浮盘。本文以上述浮盘故障为例，对该类型浮盘典型故障进行原因分析，并总结提出改进意见。

1.1 故障发现过程

2022年8月8日，某企业9#库区储运人员在对 T罐检尺过程中发现下尺的触感与平时略有差别，具体表现在下尺至约18m（相对于罐底约 2.2m）深处时有顿挫感，随后多人多次尝试，证实该异常情况。随后技术人员现场分别从 T 罐顶检尺口、透光孔观察罐内情况，发现罐内油品液面清晰可见，未能观测到本应在液面上的浮盘，判断内浮盘发生故障沉没。次日，通过从不同位置透光孔检尺，确认浮盘位于 T 罐底部。通过不同位置检尺数据差异判断，浮盘沉盘至罐底，且某处发生折弯。

1.2 故障现场情况

故障发生后，在不同的处理阶段对故障情况进行了观察、记录，并收集信息如下：

1）通过对安装工程资料进行审查，确定浮盘定制前，对储罐基础信息进行了现场核对，通过测绘及检查，确定罐壁圆度、垂直度及稳液管满足安装要求。实施安装前，根据现场实际制定了施工方案，未发现影响安装质量的情况。安装完成，按规范进行了试浮、检查，未出现任何异常。

2）油品转罐完毕后，通过人孔进行观察，发现浮盘处于弯折状态；其中，靠近伺服液位计一侧，因下有稳液管支架支撑，浮盘最高点离地约 2m，其他位置浮盘均落至罐底，见图 1。

3）经持续冲洗、强制通风，具备进入条件后，作业人员穿长管戴呼吸器进罐，使用防爆工具对浮箱进行打孔，打孔全过程保持打孔点处于注水浸泡或浇水状态。打孔后，有大量油气从浮箱内挥发排出，对浮箱内部注水浸泡后，有较多油品从浮箱内被置换出来，漂浮在水面，形成油层，持续对残留油品进行收集、转移。

4）具备进罐施工条件后，对浮盘进行了分步拆卸。对拆出浮箱、支腿等进行了检查。检查发现：大部分支腿折断、有较多浮箱箱体上边缘密封位置开胶，存在缝隙，见图 2。

1.3 故障过程推演

该罐装有钢带液位计，浮子位于内浮盘下表面，高度基本等同于内浮盘位置，对故障发生前2 个月内检尺数据进行对比，内浮盘沉盘发生在T罐上一载油船卸油之后，分析推演情况如下：

上一载船卸油后进行扫线操作，发生液面波动，造成内浮盘受力不均匀、倾斜晃动，部分油品通过内浮盘排气孔、内浮盘边缘密封、浮盘组装接缝等缝隙溢至内浮盘上部，因浮箱存在密封缺陷，油液渗入浮箱内，短时间内未对整体平衡造成影响。随时间推移，渗入局部浮箱的油品量变多，内浮盘平衡进一步被破坏，内浮盘出现一端浸入液面、一端翘起，并对稳液管产生推力（作用于 17.2m 处），造成稳液管变形。随着油品持续渗入浮箱，内浮盘整体重量增大，持续下沉，在稳液管 16.2～17.2m 之间，留下约1m长划痕。随着内浮盘沉入油面以下，重量增加，以一定角度缓慢沉至罐底，浮盘非平衡下沉，导致支腿受力不均被压折断。

2.1 浮箱生产工艺缺陷

通过对T罐浮盘浮箱进行详细检查，发现箱体上盖使用双组分粘合剂密封，轻微的扭曲形变即可使粘合剂产生断裂，大部分浮箱密封边存在密封胶开裂、边缘缝隙开口的情况，由此可判断沉盘原因是浮箱密封失效，油品渗入导致浮力单元失效进而浮盘沉没。

浮盘安装时，业主单位对浮箱生产检验记录进行了审核，并在安装完成后按规范进行了试浮，均未发现问题。但蜂巢式浮箱是整体出厂到货，产品不具备进一步检验条件，未对浮箱单体进行气密试验。

2.2 运行操作原因

为保证油船油品完全卸完进入罐内，减少计量亏损，船卸油后会进行扫线操作，目的是将船舱舱底及船舱管线内油品清理出来。扫线过程中，会造成全接液形式的浮盘受到液面波动影响，产生不均匀晃动，而故障浮盘纵横梁为铝制，箱体与梁体使用单法兰面水平方向螺钉固定，受力后会产生扭曲形变，轻微的扭曲形变即可使粘合剂产生断裂，导致密封失效。浮盘受力不均，同时也会引起浮盘卡顿。故障浮盘浮箱厚度仅有91mm，当浮盘变形或倾斜时，油品通过浮盘排气孔及盘身缝隙溢至浮盘上部，继而通过浮箱上部缝隙进入浮箱内部，浮箱上部及进入浮箱内部的油品均会加重浮盘重量；浮盘上部局部位置存油及浮箱进油将进一步加剧浮盘的倾斜状态，进而引起浮盘沉没。

2.3 故障结论

T罐内浮盘沉盘的主要原因为浮箱存在工艺缺陷，整体不密封，导致油品渗入；次要原因为扫舱操作引起液面波动，导致浮盘受力不均，油品溢至浮盘之上，在油品长时间浸泡下，浮箱密封失效，油品持续渗入浮箱内部，最终导致浮盘失去浮力沉盘。

经了解，该类型浮盘在国内发生的多数沉盘故障主要原因均为浮箱密封失效。说明该类型浮盘安全环保特性好，但产品工艺不够完善。选用该类型的浮盘，建议在选型、采购、安装、使用等过程，加强关注以下信息：

浮箱密封性，浮箱密封方式、密封材料是否经有效论证，是否能够适用于所储存介质。目前，行业内已有全焊接密封浮箱可供选择。

浮盘结构强度及组装方式，由本案例故障分析可知，框梁结构的铝制全接液式内浮盘在设计上存在不足，在液面波动较大的情况下，难以保证整体刚性，易造成金属疲劳，引发故障。选购浮盘时，应尽量避免选择此类型浮盘。同时，在罐容大于 5000m3的情况下，也应避免选择铝制浮盘 。

加强过程质量监控，必要时进行过程监造，确保浮力单元制造质量。产品运抵施工现场后，应对浮箱进行气密复验，确保浮箱密封性在运输后仍保持良好。

全接液式浮盘在储罐的VOC排放治理上优势明显，能够有效抑制油气挥发，但优良的整体气密性，意味着浮盘受扫线 / 吹扫操作影响更大，在扫线、吹扫等工艺操作上，应更加谨慎，取消或优化扫线操作。

加强卸油过程监控，可通过钢带计与浮盘连接，实时与液位计数据进行比对，监控内浮盘运行情况，及早发现异常，避免因故障引发事故。

此次浮盘沉盘故障分析，从内浮盘储罐运行、操作过程以及浮盘产品设计制造方面梳理了可能引发沉盘故障的原因，总结了内浮盘在选型、使用过程中应该注意的问题和相应的防范措施。为行业内准备采用该形式内浮盘的企业单位提供选型借鉴，为已经安装了该形式浮盘的单位提供了故障预防经验。希望通过信息的传递，推动完善行业标准规范，促进设计、生产全接液式铝制浮盘的企业升级产品、消除缺陷，提高产品稳定性、可靠性，为油品储运生产安全提供坚实保障。

（作者：南光石油化工有限公司 刘毅）