双层储油罐在加油站设计中的应用

梁慧（大庆油田有限责任公司储运销售分公司）

根据我国商务部统计数据，20世纪90年代全国分布的加油站的数量仅为5000多座，到新版GB 50156—2012《汽车加油加气站设计与施工规范》颁布时，全国加油站的数量已经增加了20倍达到近10万座，仅次于美国的16.2万座而位居全球第二位[1]。按照GB 50156—2002版的加油站设计规范要求，加油站储油罐应为不小于5 mm的钢制储罐，应为埋地敷设，而金属的腐蚀速度会因时间的推移急剧加快，这些埋地金属储罐无疑是今后环境保护的安全隐患。我国现有的10万座加油站，其埋地储罐大部分已经运行20多年，如果油罐发生渗泄漏，不仅会对人身安全和财产造成损害，还会污染土壤和地下水。随着国家环境保护法令法规的逐步出台，人们的意识逐渐从经济发展转移到环境保护上来。新版加油站建设规范的发布，对环境保护要求贯彻的核心要点是采取必要的措施，防止油品渗漏。

1 双层储罐的种类及特点

双层储罐一般是指由内罐和将内罐完全封闭的外罐构成的油品储罐，内罐用于储存油品，外罐为液体泄漏防护层，内外罐体之间的间隙空间用于油品泄漏检测，以便及时发现泄漏防止油品污染土壤和地下水。双层油罐是目前加油站防止油品渗漏而采用的主要措施，按其过渡历程与趋势分为钢制双层罐（SS储罐）、内钢外玻璃纤维增强塑料双层罐（SF储罐）、玻璃纤维增强塑料双层罐（FF储罐）。

1.1 钢制双层罐（SS储罐）

钢制双层罐罐体采用耐腐蚀类钢板制造，其内壁厚度应大于或等于6 mm，外壁厚度5～8 mm。其优点是罐壁强度高、防雷防静电性能优异；缺点是造价高，不具备液媒测漏基本条件，内外胆耐腐蚀性都较差，质保期短。随着SF和FF储罐的逐渐发展，目前已很少采用。

1.2 玻璃钢与钢复合双层油罐（SF储罐）

SF储罐采用钢制强化玻璃纤维制双层结构，内层采用特种钢板制造，可以为油罐提供强度支撑和承载油品，外层采用FRP（玻璃纤维增强塑料），杜绝了土壤中的水分对内层罐体的电解腐蚀。在SF储罐的内部钢壳与外部强化玻璃纤维层之间有0.1 mm的空隙，用于充盈内层罐体泄漏的油品和泄漏检测。SF储罐配置的泄漏检测仪探头深入检测狭缝，外接监视设备可实现泄漏监控，从而杜绝环境隐患、保护土壤和水的生态环境。SF储罐具有安装便捷、使用寿命长（大于单层金属油罐的5倍，其安全使用期长达10年）、泄漏监测中可以采用远程监控等优点[2]。缺点是不具备液媒测漏基本条件，同时因内层罐体采用碳钢制造，故而对微生物诱导的生物腐蚀以及低硫柴油、汽油含水等化学因素产生的化学腐蚀较为敏感，导致该类地下油品储罐整体的耐腐蚀性有所降低，保质期、使用期缩短。

1.3 玻璃钢双层油罐（FF储罐）

FF储罐由内层FRP、外层FRP及中间层3D玻纤织物的三层结构组成，3D玻纤织物是整个储罐建造的关键技术，将油罐内壁和外壁构造成为一个整体。柔韧的FRP和3D玻纤织物能够缓减储罐所承受外部冲击力，增加了油罐的整体结构的稳定性。内外层所构筑的FRP罐体由玻璃纤维和树脂基体复合而成，具有不锈蚀、不需要阴极保护、检修周期长等优点，充分保证了罐内油品的质量和罐体的耐蚀性。3D复合材料技术的采用，保证了中间层的结构连通性，形成的3.5 mm中间层空隙保证了测漏的全方位无死角；内外层所设置的FRP材料，也同样可以防止液媒带来的腐蚀，使之具备了液媒测漏检测的优点，避免了在真空或压力测漏系统中，压力衰减带来的误报问题，狭长中间空隙使操作更为可靠、更为便捷；同时即便是储罐内壁因应力作用或机械损伤发生意外泄漏，油品也不会通过夹层直接流入外部环境污染水土，从整体结构的设计和罐体材料的选用上杜绝了油品外泄的可能性，也杜绝了由于油品泄漏带来环境污染和财产损失。其优点是耐冲击、罐体不会发生内外腐蚀、使用寿命较长；而由一体化模具加工而成的储罐罐体，又使之具备结实可靠、安装便捷、维护费用低等优点[3]。

表1 埋地储罐泄漏监测方法对比

2 双层储罐的选用

我国现存10万座加油站中，有90%的油罐为较早期间设计的的单层钢制储罐，在对老区加油站改造和新建加油站的建设中，地下油品油罐的需求量增长迅速，加油站储罐的选用设计应根据实际情况区分对待。

2.1 相关规范的要求

GB50156—2012条文说明中明确指出内钢外玻璃纤维增强塑料双层油罐抗土壤和化学腐蚀方面远远优于钢制油罐，其使用寿命也因此要比GB 50156—2002所要求的直接埋地敷设的钢罐要长，同时也阐明了双层玻璃纤维增强塑料油罐在抗内、外腐蚀方面都优于带有金属罐体的油罐，并将双层玻璃纤维增强塑料油罐（FF储罐）列为今后各国在加油站地下油罐的主推产品[4]。中石化2015年发布的SH/T 3177—2015《加油站用埋地玻璃纤维增强塑料双层油罐工程技术规范》，以及SH/T 3178—2015《加油站用埋地钢-玻璃纤维增强塑料双层油罐工程技术规范》中，更加明确了玻璃纤维增强塑料双层油罐的制造要求，也为双层罐的选型和应用创造了条件。

2.2 储罐泄漏监测的技术要求

2013年发布的GB/T 30040《双层罐泄漏检测系统》中，把对储罐的泄漏检测定位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ个级别，并提出了压力和真空、液体媒介、液体或蒸汽传感器、液位仪测漏、监测井用传感器五种泄漏监测系统（表1）。液体媒介监测系统可运行在-30～60℃的环境中，因其具备准确可靠、全方位无死角、不受环境影响，以及安装操作简单、后期使用和维护成本低的特点，也成为双层储罐选择的必要条件。

表2 SF储罐与FF储罐的特性对比

2.3 耐腐蚀性

FF储罐因其内、外胆皆为玻璃纤维，故而有着耐腐蚀性强、日常维护少、检修周期长等特点。SF储罐却因内胆为金属降低了耐腐蚀性能，因而增加了维护周期和日常维护，内胆的腐蚀性也导致其寿命缩短。

2.4 其他因素

除上述之外，储罐的设计还因考虑造价、工期、风险评估等因素。FF储罐因其制造工艺复杂，工程造价高于SF储罐30%左右；但其有着质量小、安装方便、工期较短、风险较低等特点，使之在选型上占有了一定的优势（表2）。

3 结论

总之，加油站储罐的设计选型，除应从规范入手外，还应结合监测手段、耐腐蚀性、工程造价等多方面因素，从实际出发选取符合本地实情的储罐类型[5]。从《汽车加油加气站设计与施工规范》中可以看出，SF储罐虽然可以满足防渗和环保的要求，但它是双层玻璃纤维储罐的过渡期。在北美和澳洲市场的统计数据中FF储罐占80%份额，另外约20%市场的SF储罐[6]。随着液体媒介测漏的推广应用，在未来的加油站设计中，FF地下储油罐将会广泛使用。