曹建鷗 曹嘉璇（廣東贛粵容器制造有限公司）

1 概述

HAN阻隔防爆橇裝式加油裝置（以下簡稱“加油裝置”）是一臺集防爆儲油罐、加油機、箱體和附屬設(shè)備于一體的機電一體化設(shè)備（圖1），將槽車運來的油品通過加油裝置的卸油系統(tǒng)輸送到加油裝置的儲油罐中，再通過加油裝置的加油系統(tǒng)實現(xiàn)向外加油[1-2]。

圖1 阻隔防爆橇裝式加油裝置

加油裝置可方便地安裝在城鎮(zhèn)人口密集區(qū)、港口、碼頭、機場、公交站場、大型工地、大型工廠、邊遠地區(qū)、高速公路邊、企業(yè)內(nèi)部加油站等地方，可方便快捷地建成安全性好、建設(shè)費用低的橇裝式汽車加油站。具有防火防爆、投資少、建站時間短、設(shè)備移位方便、維護簡便、抑制滲油和揮發(fā)等一系列優(yōu)點[3]。

2 技術(shù)思路和研究方法

1）加油裝置結(jié)構(gòu)：是一種集地面雙壁儲油罐和內(nèi)部阻隔防爆材料；加油機；底座；倉室；欄桿、頂棚；油氣回收裝置；輸油管路；撬裝站液位儀控制臺；電氣系統(tǒng)；消防安全裝置等部件于一體的地面加油系統(tǒng)（圖2）。

圖2 阻隔防爆橇裝加油裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2）加油裝置有許多地埋式加油站所沒有的消防安全裝置。如懸掛式滅火裝置、緊急泄壓裝置、高低液位自動報警、油氣濃度檢測、靜電接地報警、高溫自動斷油保護閥、滲漏檢測裝置、內(nèi)部燃燒抑制裝置等。

3）加油裝置油氣回收設(shè)計：配備有一級（汽油包含二級）油氣回收裝置，雙壁儲罐杜絕了泄漏和污染因素，儲罐夾層的檢測儀提高了泄漏監(jiān)測力度。阻隔防爆撬裝加油裝置從設(shè)計上保證了安全和環(huán)保性能。

4）阻隔防爆設(shè)計原理：在儲油罐中放置特種鋁合金網(wǎng)狀防爆材料后，由于防爆材料疊層中的網(wǎng)眼組成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，把容器內(nèi)腔分成許多很小的“小隔室”，這些“小隔室”可以遏制火焰的傳播，同時具有極好的導(dǎo)熱導(dǎo)靜電性能，可以迅速吸收燃燒釋放出來的絕大部分熱量，反應(yīng)氣體的膨脹程度大為縮小，容器的壓力值增高不大，達到抑制爆炸的目的[4]（圖3）。

圖3 內(nèi)部阻隔防爆材料設(shè)計結(jié)構(gòu)

5）加油裝置設(shè)計與制造標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》GB 50156—2012、石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《采用橇裝式加油裝置的汽車加油站技術(shù)規(guī)范》SHT/3134——2002、安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《阻隔防爆撬裝式汽車加油(氣)裝置技術(shù)要求》AQ3002—2005進行[5]。一般用于政府有關(guān)部門許可的企業(yè)自用、臨時或者特定場所。

6）制造實例：該次阻隔防爆橇裝式加油裝置總?cè)莘e為50 m3，雙層結(jié)構(gòu)，儲油罐內(nèi)裝填阻隔防爆材料；內(nèi)部放置2 臺，左側(cè)罐為單腔，容積20 m3，盛裝油品為柴油，右側(cè)罐為雙腔，容積為30 m3，盛裝油品為汽油。加油機為三顯三槍撬裝（自吸泵）加油機，左右兩頭各放置一臺，每槍只能單獨加注對應(yīng)倉的油品，相應(yīng)管線配置按規(guī)范要求執(zhí)行。加油裝置放置基礎(chǔ)為水平硬化地面，帶防雷靜電接地裝置并嚴(yán)格配備消防安全裝置和設(shè)施（圖4）。

圖4 50 m3阻隔防爆橇裝式加油裝置

3 技術(shù)效果

1）加油裝置的結(jié)構(gòu)組成。設(shè)備底座；箱體和倉室；防火防爆雙壁儲油罐和HAN 阻隔防爆材料；輸油管路系統(tǒng)（含一二次油氣回收系統(tǒng)）；數(shù)顯自吸泵加油機；防爆配電箱和電氣系統(tǒng)；撬裝站液位儀控制臺（高低液位自動報警、油氣濃度檢測、靜電接地報警、滲漏檢測裝置）；人孔緊急泄壓裝置；懸掛式自動干粉滅火裝置；防溢流防靜電裝置；高溫自動斷油保護閥；排污系統(tǒng)；卷簾門、倉室門、透氣扇；爬梯、欄桿部件等。

2）設(shè)備底座設(shè)計。設(shè)備底座框架采用矩形鋼管制作，底座上表面必須平齊，采用氣保焊滿焊施工，焊后打磨光滑平整。儲油罐體放置部分鋪設(shè)鋼板作為支撐平臺、其他隔室部分地面鋪設(shè)花紋鋼板，以方便人員操作。

3）箱體和倉室設(shè)計。該次加油裝置設(shè)計為左右兩頭設(shè)置加油機，可左右同時對車輛進行加油。因此倉室結(jié)構(gòu)設(shè)計為1#加油室；1#閥室；1#油罐區(qū)；中間控制室；2#、3#油罐區(qū)；2#閥室；2#加油室（圖5）。倉室再通過安裝型鋼骨架和鋼板組合成加油裝置的箱體。

4）儲油罐和內(nèi)部HAN 阻隔防爆材料設(shè)計。該次50 m3撬裝加油裝置，內(nèi)部雙壁儲油罐分為20 m3+30 m3兩臺左右放置，儲油罐制作應(yīng)符合《鋼制焊接常壓容器》NB/T47003.1 規(guī)范的要求。根據(jù)規(guī)范SHT/3134—2002 要求，當(dāng)單罐容積大于25 m3時，罐內(nèi)應(yīng)設(shè)置隔倉。該次加油裝置放置地不屬于城市建成區(qū)，因此30 m3儲油罐設(shè)置為15 m3+15 m3兩個隔倉。儲油罐內(nèi)部裝填滿鋁合金材質(zhì)的HAN阻隔防爆材料。

HAN材料可有效消除金屬裝載容器的靜電?？梢砸种蛊?、甲烷、丙烷、柴油、丙酮、甲苯、乙烷、石油等溶劑及類似的物質(zhì)發(fā)生爆炸。不磨損容器內(nèi)壁，材料本身不污染油質(zhì)，在容器中不變形，在油料等溶劑中不腐蝕、不損耗、不破碎、不會堵塞各種油路[6]。一次裝入可長期使用，采用填裝方式，可適合特殊形狀的容器。裝填容量僅占被充填容器容積：圓柱體小于或等于0.8%，球體小于或等于1.0%，加入量為28～32 kg/m3。

5）輸油管路系統(tǒng)設(shè)計。油罐槽車運輸?shù)挠推方?jīng)過中間控制室的門，通過齒輪油泵進入卸油系統(tǒng)，再把不同油品送入左右不同品種儲油罐中。如是輸送汽油，必須通過一次油氣回收系統(tǒng)，連接槽車和儲油罐，防止油氣外泄，達到安全環(huán)保、防止大氣污染的作用[7]。所有輸油管路均采用20#無縫鋼管安裝焊接（圖6）。

圖5 隔倉室結(jié)構(gòu)設(shè)計

給車輛加油時，通過加油機自吸泵從儲油罐出油系統(tǒng)輸出所需要的油品，并通過加油機的二次油氣回收系統(tǒng)，把加油時產(chǎn)生的油氣送回儲油罐內(nèi)。儲油罐內(nèi)部油氣通過通氣管上部的阻火呼吸閥，和大氣相通。

圖6 30 m3雙壁儲油罐和輸油管路、油氣回收系統(tǒng)（2#和3#）

6）數(shù)顯自吸泵加油機。該加油裝置配備兩臺稅控三油品三槍三顯撬裝自吸泵加油機（二汽一柴，2把汽槍帶分散式油氣回收裝置），加油機配置TOKHEIM流量計、TOKHEIM泵、OPW油槍、金屬按鍵，大液晶顯示，兩級過濾器，防作弊系統(tǒng)，正面一面掛3 把槍，配緊急開關(guān)、靜電釋放器。配OPW 油氣回收槍、OPW 拉斷閥、德國DURR 真空泵、OPW 油氣回收膠管。以及感應(yīng)IC 卡裝置和加油站感應(yīng)卡管理系統(tǒng)。

7）防爆配電箱和電氣系統(tǒng)設(shè)計。該加油裝置采用BEP56防爆配電箱，配電箱材質(zhì)為鋁合金，表面噴塑處理。配電箱防爆等級：Exde IIB T6 Gb；安裝方式：戶內(nèi)掛式；進出線口方式：上進上出。配電箱控制油泵電動機、加油機電源、防爆照明、頂棚照明、液位儀控制臺和備用電源等電氣系統(tǒng)（圖7）。

8）撬裝站液位儀控制臺?？赏瑫r監(jiān)控1～4 個油倉，直觀顯示油高、油體積、水高、水體積、標(biāo)準(zhǔn)體積和油品，五點平均溫度及油罐周圍氣體的濃度；自動監(jiān)測卸油情況；逐點導(dǎo)入容積表，充分保證油品體積的準(zhǔn)確性；具有聲光報警功能（實現(xiàn)高低液位報警、預(yù)警、以及水位高報警、油氣濃度檢測報警、靜電接地報警）；高低液位制動和氣體濃度過高制動；油罐滲漏檢測；網(wǎng)絡(luò)上傳。

圖7 橇裝控制箱電氣圖

9）人孔緊急泄壓裝置。安裝在儲罐頂部人孔處，在阻火呼吸閥正常工作情況下，緊急泄壓人孔基本保持密封狀態(tài)，儲罐處于正常壓力。當(dāng)呼吸閥正常工作滿足不了因意外原因造成儲罐內(nèi)壓力急劇超壓，大于設(shè)計壓力的90%時，泄壓人孔的泄壓蓋自動頂開，進行緊急泄壓，使罐內(nèi)壓力保持正常；當(dāng)罐內(nèi)壓力急劇減壓或超真空時，吸入閥便開啟，急劇吸入大氣，維護罐內(nèi)正常壓力；當(dāng)吸入大氣帶有火花、火焰時，阻火層起到“器壁效應(yīng)”的作用來阻止火焰的通過，以保護儲罐的安全。

10）懸掛式自動干粉滅火裝置。是通過兩節(jié)桿、支架等以吊掛或壁裝的形式將超細干粉自動滅火裝置置于被保護物上方。其感溫元件敏銳，啟動迅速，其噴射后的滅火劑通過向上的后座力，在保護物或空氣中彌散均勻、快速；不占空間，可以合理規(guī)劃于狹小的空間內(nèi)，其滅火裝置下方滅火支撐物。

由于充裝的滅火劑粒徑小，流動性好，有良好抗復(fù)燃性、彌散性和電絕緣性，滅火劑與火焰反應(yīng)產(chǎn)生的大量玻離狀物質(zhì)吸附著在被保護物表面形成一層隔離層；因此既能應(yīng)用于相對封閉空間全淹沒滅火，也可用于開放場所局部保護滅火[8]。

11）防溢流防靜電裝置。防溢流防靜電傳感器能夠有效防止液體溢出，與儲油罐的卸油管相連，當(dāng)油罐內(nèi)的液位升到油罐容量的95%時，能自動關(guān)閉卸油管，同時保證靜電接地電阻符合安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，組成加油裝置防溢流防靜電傳感器系統(tǒng)。通過標(biāo)準(zhǔn)接線插座和插頭實現(xiàn)油罐車和加油裝置的對接，配套加油裝置防溢流防靜電控制系統(tǒng)，確保輸油灌裝過程中的安全和環(huán)保。

12）高溫自動斷油保護閥。位于儲油罐的出油管道和加油機的進油管道上，受熔斷片控制的閥門。該閥正常情況下處于開啟狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)時其熔斷片感受火焰的熱量會熔化導(dǎo)致閥門自動關(guān)閉。

13）排污系統(tǒng)設(shè)計。儲油罐內(nèi)部需要清理清洗時，應(yīng)設(shè)置排污系統(tǒng)，對清洗完的儲罐內(nèi)部進行排污。應(yīng)在罐內(nèi)底部中間位置設(shè)置排污槽，上面用鍍鋅多孔板和不銹鋼網(wǎng)覆蓋焊接牢固，起到過濾的作用，通過排污管和排污閥通向儲油罐外部[9]。

4 加油裝置檢測與驗收

該次50 m3阻隔防爆橇裝式加油裝置采用新型HAN技術(shù)，嚴(yán)格按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范、設(shè)計圖紙的要求進行制造，通過當(dāng)?shù)毓矙C關(guān)消防部門的消防設(shè)計和驗收審核；經(jīng)中國特種設(shè)備檢測研究院檢測合格，出具橇裝式加油裝置檢測報告；符合規(guī)范和消防安全要求，產(chǎn)品驗收合格。

1）安全可靠：HAN 阻隔防爆技術(shù)可以抑制火焰的傳播，具有極好的導(dǎo)熱導(dǎo)靜電性能，有效地防止儲油罐在明火、靜電、焊接、槍擊、撞擊等情況下發(fā)生爆炸事故[10]。

2）自動化控制：加油裝置采用專用HAN技術(shù)設(shè)計制造，通過專用橇裝站液位儀控制臺對阻隔防爆橇裝式加油裝置的運營進行自動聯(lián)鎖控制，確保運營安全。

3）符合環(huán)保要求：配置有油氣回收接口，油氣可輸出至油氣回收裝置，減少油品揮發(fā)，減少對大氣環(huán)境污染。雙層罐體結(jié)構(gòu)杜絕儲油罐中的油品泄漏到地面或土壤中造成環(huán)境污染[11]。

4）操作簡單：操作界面全中文、數(shù)字、圖形顯示，操作簡單、方便、直觀。

5）安裝方便：裝置出廠前完成所有功能調(diào)試，整體運輸?shù)跹b，一次就位，簡單方便。

6）高性價比：建站成本、建站時間、投資、維護等方面優(yōu)于傳統(tǒng)的建站方式。橇裝式結(jié)構(gòu)，機動性強，靈活方便。