近些年,在實際生產(chǎn)過程中,油罐被吸癟的事故是時有發(fā)生,并且,這些事故多數(shù)都發(fā)生在夏季氣溫驟變并突降陣雨后。排除全天候機械呼吸閥失靈等原因,這顯然是由于陣雨后儲罐內(nèi)氣體溫度驟降、體積驟縮,在短時間內(nèi)呼吸閥來不及補充足夠的空氣造成的。首先,我們研究夏季儲罐內(nèi)氣體溫度的變化規(guī)律可以發(fā)現(xiàn),夏季,白天日出后,罐體鋼板吸收太陽輻射,鋼板溫度上升很快。同時罐內(nèi)氣體空間受鋼板輻射熱的影響,由于其氣體空間密閉,氣體溫度也迅速上升。實測數(shù)據(jù)表明,其溫度高于罐周圍的大氣溫度,直到午后15時達到最大值。然后隨著太陽輻射熱的減弱,大氣溫度和罐內(nèi)氣體溫度都開始下降。有關資料表明,罐內(nèi)氣體溫度變化有如下規(guī)律:①罐內(nèi)氣體溫度和大氣溫度幾乎同時達到最大值和最小值;②白天罐內(nèi)氣體空間溫度明顯高于大氣溫度達10℃以上,晚上兩者比較接近。
下面分析陣雨對罐內(nèi)氣體溫度的影響規(guī)律。在我國夏季,陣雨常發(fā)生在午后或傍晚。根據(jù)有關資料(一天內(nèi)的罐內(nèi)氣體溫度變化曲線),可以明顯看出,午后陣雨對罐內(nèi)氣體溫度的影響最大。陣雨前常是烈日當空,以蘭州地區(qū)為例,大氣溫度達38℃以上,此時罐內(nèi)氣體空間的溫度可達48℃以上。陣雨時,天空烏云密布,大氣溫度降低,管壁開始向大氣輻射罐內(nèi)氣體的熱量,罐內(nèi)氣體溫度也在降低氣體體積在收縮,空氣通過真空閥進入儲罐。隨之,在頃刻間的暴雨中,整個油罐罐體落入雨水的包圍中。由于雨水溫度遠低于大氣溫度,所以罐內(nèi)氣體溫度迅速下降,在十幾分鐘甚至更斷時間內(nèi),罐內(nèi)氣體溫度由40℃左右迅速降低到20℃左右,溫度下降率達2℃/min左右或更大。這足可以看出陣雨后罐內(nèi)氣體溫度下降之快。
在機械呼吸閥設計中,罐內(nèi)空間的氣體溫度變化率(Δt min )是按0.5℃/min考慮的。這在正常情況下,即油罐在大氣中正常冷卻,是基本符合實際的,但當夏季油罐在雨水中快速冷卻時,該設計參數(shù)明顯偏小,導致補充因氣體體積驟縮產(chǎn)生壓力降低的進罐的空氣量明顯不夠。這就是夏季陣雨后地面立式油罐容易被吸癟的原因。
現(xiàn)在許多廠家的各種全天候機械呼吸閥在防銹、防凍方面雖然采取了不少有效措施,但對夏季陣雨時罐內(nèi)氣體迅速冷卻這一情況未予考慮,致使夏季癟罐事故屢有發(fā)生,所謂“全天候”仍名不副實。有鑒于此,筆者認為,有關部門應通過試驗取得夏季陣雨情況下罐內(nèi)氣體溫度迅速變化的數(shù)據(jù),修正機械呼吸閥的設計參數(shù)Δt min值,使“全天候”呼吸閥真正名副其實,切實保證儲罐的安全運行。
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