机场油库航煤储罐浮动出油装置安全运行探讨

机场油库航煤储罐浮动出油装置安全运行探讨
摘要本文对机场油库航煤储罐采用的浮动出油装置进行了介绍，并对浮动出油装置常见故障进行了分析，并提出设置旋转接头检测装置、自动排气阀与内浮盘抗冲撞安全防护装置等建议措施，对于有效保证浮动出油装置的安全运行具有一定的参考价值。

关键词航煤储罐;浮动出油装置;内浮盘;旋转接头
前言
航空煤油，即3号喷气燃料，适用于航空涡轮发动机，是目前民用航空领域最主要的航空燃料，以下简称航煤。

在航煤的运输和储存环节难免会混入水分和其他杂质，由于水分、杂质受重力场的沉降作用，上层燃油的水分和杂质始终低于底部油层。

航空煤油的质量控制是飞机安全飞行的重要保障，为了保证为飞机加注航空煤油的质量，《民用航空燃料质量控制和操作程序》（MH/T6020-2012[2]）中对航空燃料的沉降时间提出了明确的要求。

而为了确保发出的是储罐液面上部的油品，保证上部油品有充分的沉降时间，《民用运输机场供油工程设计》（MH5008-2017[1]）也明确要求，直接发至机坪管道或罐式加油车的储罐应设置浮动出油装置。

1 浮动出油装置简介
目前机场油库的航煤储罐主要包括卧式油罐、立式拱顶油罐与立式内浮顶油罐三种类型，基本都设置有浮动出油装置。

浮动出油装置基本原理就是一端连于油罐底部出油短管上，另一端由浮筒吊在液面下，并随液面升降而上下浮动，始终抽取表面层燃料。

与传统的油罐底部发油相比，油罐浮动出油装置利用水分杂质在重力场中的沉降原理，优先发放上层优质洁净燃料，从而保证所发出的燃油达到最佳品质。

浮动出油装置根据结构的不同一般分为单摆臂浮动出油装置和双摆臂浮动出油装置，主要由油罐弯头、连接弯头、旋转接头、浮动油管、浮筒、顶端弯头（含防涡流板）。

卧式油罐与立式拱顶油罐一般采用单摆臂浮动出油装置，内浮顶油罐一般采用双摆臂浮动出油装置[2]。

2 浮动出油装置安全运行的分析
根据对国内民用机场油库的调研，由于温度影响或其他因素，部分机场油库的浮动出油装置也出现过一些故障，主要是浮动出油装置卡住不动或者突然顶起，若是卧式油罐或立式拱顶油罐，则导致加油泵前管路大量进气，无法正常加
油，若是立式内浮顶油罐，甚至出现过浮动出油装置撞坏内浮盘的现象，导致安全事故。

经过对浮动出油装置故障工况相关信息的分析，可能导致故障的原因主要有以下两个。

2.1 旋转接头卡住
由于安装工艺、设备质量或运行工况的影响，可能会出现旋转接头卡死的情况，则直接导致浮动出油装置无法旋转与上下浮动，随着储罐液位的下降，顶部弯头的进油口逐渐脱离储罐液面，大量气体进入加油泵的泵前管道中，进而导致无法正常加油作业。

若是立式内浮顶油罐，甚至会出现浮动出油装置直接撞坏内浮盘的情况[3]。

2.2 浮动出油装置进气
可能导致浮动出油装置进气的原因很多，特别是在首次使用时或清洗油罐后重新装油时，集油干管中的气体在油罐出口阀打开的瞬间进入浮动出油装置，在夏季，有时也会因为管线温度升高，导致油料气化并聚集在罐前的出油管中，在打开油罐出油管道阀门时进入浮动出油装置，气体进入浮动出油装置后，由于浮力的作用，气体会逐渐向管道系统的高点（即浮动出油装置的上部）聚集，达到一定气体量后，会导致浮动出油装置以旋转接头为轴，向上立起，随着顶部弯头的进油口逐渐脱离储罐液面，储罐上部的气体随机进入浮动出油装置中，进而导致无法正常加油作业。

若是立式内浮顶油罐，内浮盘和浮动出油装置在运行过程中通过钢丝绳等连接在一起，上下联动，共同上升和下降，浮动出油装置的浮力配置影响对内浮盘的作用力，进气则破坏浮动出油装置的浮力平衡，导致浮动出油装置顶撞内浮盘，导致机场供油系统出现故障。

当浮动出油装置顶端浮出液面后，由于加油泵的抽出作用，将导致浮动出油装置大量进气，从而加重故障的后果。

2.3 内浮盘与浮动出油装置不匹配
目前国内采用内浮顶油罐的机场油库，油罐的内浮盘和浮动出油装置一般是由不同的设备供应商供货，而且两套设备本身的运行也是相对独立的，设备运行的浮力计算也是分开的，再加上系统在运行过程中会根据工况的变化对设备运行有一定的影响。

以上因素的存在均可能导致出现浮动出油装置撞坏内浮盘的情况发生[4]。

3 航煤储罐浮动出油装置安全运行的建议措施
针对目前机场油库常见的浮动出油装置故障，根据上述原因分析，并结合部分机场油库的经验，提出以下三项建议措施。

3.1 旋转接头检测装置
旋转接头是浮动出油装置非常重要的一个部件，根据以往的经验，往往是由于旋转接头卡住，导致出现各种浮动出油装置的故障事件，因此对旋转接头的日常检测就显得尤为的重要。

由于浮动出油装置安装在油罐内部，在正常运行的状况下，很难进入油罐内部直接对旋转接头进行检查，一般会选择在油罐顶部设置1个检测孔，将1根钢丝检测绳的一端固定在检测孔盖板的底部，另一端直接与浮动出油装置的顶部接头相连，通过定期拉伸钢丝绳，来检测旋转接头是否可以正常工作[5]。

3.2 自动排气阀
为了尽量减轻管道系统进气对浮动出油装置的影响，可以在油罐内出油管道与浮动出油装置之间的位置安装1套自动排气阀，使管内气体在到达浮动出油装置之前就先从自动排气阀装置排出。

3.3 内浮盘抗冲撞安全防护装置
当浮动出油装置进气顶起或卡住无法下降时，为了避免浮动出油装置直接与内浮盘接触，可以在浮动出油装置顶端弯头对应的内浮盘位置处安装1套抗冲撞安全防护装置。

该装置与浮动出油装置连接，可以起到一定的隔离缓冲防护及保险作用[6]。

4 结束语
目前国内机场油库航煤储罐基本均设置有浮动出油装置，有力地保证了为飞机加注的航空煤油的油品质量，但是在日常运行中，浮动出油装置难免出现一些故障事件。

本文基于对国内机场油库运行现状的调研，对故障事件的原因进行了分析，并提出针对性的建议措施，对于有效保证浮动出油装置的安全运行具有很大的参考价值。

參考文献
[1] MH5008-2017.民用运输机场供油工程设计[S].北京：中国标准出版社，2017.
[2] MH/T6020-2012.民用航空燃料质量控制和操作程序[S].北京：中国标准出版社，2012.
[3] 姚国平.内浮盘与浮动出油装置的安装维护[J].石油化工建设，2009，31（4）：74-75.
[4] 张祖辉.浮动出油装置在航煤储罐中的应用[J].石化技术，2018，（3）：100-101.
[5] 佚名.一种油罐内浮动出油装置的连接架[P].中国：201520207752.5，2015.
[6] 佚名.一种自动排气阀[P].中国：201610835574.X，2016.。