臥式埋地LPG儲罐宏觀檢驗要點

劉月龍（蕪湖市特種設備監督檢驗中心　安徽蕪湖）

臥式埋地LPG儲罐宏觀檢驗要點

劉月龍
（蕪湖市特種設備監督檢驗中心安徽蕪湖）

宏觀檢驗是壓力容器最簡單和最重要的檢驗方法，也是其他檢驗檢測方法的基礎。介紹臥式埋地LPG儲罐結構特點，以及LPG儲罐宏觀檢驗的主要內容。

臥式埋地LPG儲罐結構宏觀檢驗腐蝕

一、臥式埋地LPG儲罐結構

埋地液化石油氣（LPG）儲罐，一般是指埋于地面以下，罐體周圍用細砂覆蓋的用于盛裝LPG介質的儲罐。和地面LPG儲罐一樣，臥式埋地LPG儲罐一般也設計成雙鞍座支承的圓筒形容器（圖1），其管口數與地面罐基本一致，一般應開設液相進口、液相出口、氣相進口、氣相出口和液位計口等。與地面罐不同的是，臥式埋地罐的接管均要合理布置在法蘭蓋上，通過管道井引出；考慮到罐體穩定性，一般在每個筒節的內部焊上一圈加強筋板；為操作檢修方便，另需開設一人孔，內設扶梯，人孔伸出罐體頂部高度不宜過大，避免罐體承受過多的細砂重力。

二、臥式埋地LPG儲罐的宏觀檢驗

根據TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》和TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗規則》的要求，應對臥式埋地LPG儲罐進行定期檢驗。臥式埋地LPG儲罐定期檢驗主要有宏觀檢驗、壁厚測定、無損檢測（UT及MT檢測，必要時PT檢測）、硬度測定、安全附件檢查和氣密性試驗等項目。宏觀檢驗主要采用目視方法，必要時利用內窺鏡、放大鏡或其他輔助儀器設備、測量工具。臥式埋地LPG儲罐的宏觀檢查主要檢驗儲罐的結構、幾何尺寸、焊縫以及表面狀況（如腐蝕、泄漏、變形、開裂等）等。進行臥式埋地LPG儲罐宏觀檢驗過程中，特別要注意以下幾方面的檢驗。

1.罐體結構及罐體內表面狀況的檢查

封頭主要參數不符合相應制造標準、焊縫錯邊量超標、棱角度超標、焊縫布置不當以及開孔位置不當等不合理的結構會影響罐體內部的應力分布，造成局部區域應力集中，罐體在這些不連續應力長期作用下會因過高的局部應力，發生脆性破壞或疲勞破壞。另外，LPG介質中含有雜質H2S，其主要來源是含硫原油中的有機硫化物，如硫醇和硫醚等，這些有機硫化物在原油加工過程中受熱會分解出H2S。干燥的H2S對金屬材料無腐蝕破壞作用，只有溶解在水中才具有腐蝕性，其在水中的溶解度很大，水溶液具有弱酸性，如在0.1 MPa、30℃水溶液中H2S飽和濃度為300 mg/L，溶液的PH值為4。臥式埋地LPG儲罐罐體材料一般選用Q345R等低合金鋼，其內表面直接與LPG介質接觸，由于制造過程（焊接、接管等）殘余應力的存在，在水分含量超標的情況下容易與H2S雜質發生應力腐蝕。因此在罐體宏觀檢驗過程中，應重點檢查罐體的結構及內表面的腐蝕情況。

2.罐內加強筋的檢查

臥式埋地LPG儲罐是通過左右鞍座用地腳螺栓固定在混凝土基礎上，由于埋在地下，罐體周圍填滿了細砂。因此，罐體除了承受儲罐內介質LPG產生的內壓力外，還承受罐體周圍填埋的細砂所施加的外壓力和可能產生的地下水的外壓力。當埋地LPG儲罐內部介質全部用完，內壓力降為0時，細砂和地下水施加的外壓力會對罐體的剛度產生影響。因此，在埋地罐設計過程中，一般會在每個筒節內部焊上1圈加強筋板，以保證儲罐穩定性。加強筋與罐體筒節之間一般采取間斷式點焊固定，在LPG中含有濕H2S的情況下，此點焊處容易產生應力腐蝕開裂，若開裂處裂紋不及時消除，裂紋會擴展至罐體筒節，進而造成罐體的開裂破壞。另外，如果加強筋與罐體脫焊嚴重如整圈脫焊，在罐體內壓力較低時，大的外壓力會使罐體筒節受到擠壓產生變形。在宏觀檢驗過程中，對加強筋與罐體筒節的點焊處有無裂紋、脫焊、加強筋有無明顯變形等情況進行宏觀檢驗顯得尤為重要，必要時進行表面無損檢測。

圖1　臥式埋地LPG儲罐基本結構

3.支座及緊固螺栓的檢查

臥式埋地LPG儲罐除承受罐內介質產生的壓力外，還承受罐體周圍細砂施加的壓力及地下水對罐體的靜壓力。因此，當儲罐埋地深度適當情況下，其外表面覆蓋的細砂及地下水所施加的外壓力，不會對儲罐造成不利影響。相反，從理論上講，由于存在細砂及地下水所施加的外壓力，反而降低了罐體的軸向應力和周向應力，從一定程度抑制了鞍座上部圓筒“扁塌”現象的發生，降低了支座反力［1］。但是，如果細砂中的水分含量超過正常值時，特別是大雨過后，水位暴漲，水對埋地儲罐的浮力大大增強，容易使鞍座緊固螺栓被拉變形或損壞，因此必須嚴格控制水位。在宏觀檢驗過程中應仔細檢查鞍座與緊固螺栓的連接情況，查看鞍座及緊固螺栓有無變形或損壞，罐體是否固定牢靠等。

4.罐體外表面防腐層的檢查

由于埋地LPG儲罐埋在地下，外表面長期承受地下水侵蝕和微生物破壞，必須對埋地儲罐外表面采取可靠的防腐措施。一般采用防腐涂層，其應具有良好的電絕緣性，良好的化學穩定性以及金屬表面具有良好的粘結力等性能，防腐層的優劣將直接影響埋地罐的使用安全和使用壽命。埋地LPG儲罐填埋前應按SH/T 3022-2011《石油化工設備和管道涂料防腐蝕設計規范》進行防腐處理，一般選擇環氧煤瀝青防腐蝕涂層，這種防腐蝕涂層中涂料為環氧煤瀝青，纏繞材料為玻璃布，根據填埋細砂的腐蝕性程度來確定埋地LPG儲罐的防腐蝕等級（普通級、加強級、特加強級），然后根據埋地LPG儲罐的防腐蝕等級，確定防腐蝕涂層的結構和涂層總厚度。宏觀檢驗時，應檢查選用的埋地LPG儲罐外表面防腐蝕涂層是否符合設計圖紙和相關標準規范要求，檢查外防腐層有無破損、劃傷、脫落和粘接不牢的現象，罐體金屬有無受到腐蝕等。

5.陰極保護裝置的檢查

埋地儲罐周圍存在地下水，罐體容易形成原電池發生電化學腐蝕，因此，埋地罐還應采用陰極保護防腐措施。陰極保護分為外加電流和犧牲陽極兩種方法，臥式埋地LPG儲罐一般采用犧牲陽極法。埋地儲罐罐體表面保護電位分布的均勻程度主要受到陽極布置、砂介質電阻率及其隨深度的變化影響［2］。在儲罐定期檢驗過程中應仔細審查以往測得的電位電壓記錄，并打開陽極包檢查陽極金屬損耗情況，不足時應提醒使用單位及時補充。

三、結束語

（1）臥式埋地LPG儲罐的宏觀檢驗看似簡單，但卻是最重要的檢驗方法，它能從總體上大致了解容器設備的總體狀況，是其他檢驗方法的基礎。

（2）臥式埋地LPG儲罐的結構特點決定了其宏觀檢驗側重點與地面儲罐有所不同，在臥式埋地LPG儲罐的宏觀檢驗過程中，應做到有的放矢，檢驗具有針對性。

1 袁強.埋地式臥式液化石油氣貯罐的設計［J］，江蘇石油化工學院學報，12（4）

2 梁占超等.地埋儲罐的防腐處理與陰極保護［J］，內蒙古石油化工，2008（9）

〔編輯凌瑞〕

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