徐迪 蔡國賢(中石化管道儲運有限公司湛江輸油處,廣東 湛江 524000)
原油儲罐基礎不均勻沉降問題及對策的探討
徐迪 蔡國賢(中石化管道儲運有限公司湛江輸油處,廣東 湛江 524000)
原油儲罐是油庫中的常見設備,也是最為主要的一個設備,其主要職能是存儲原油。油庫中分布著多個原油儲罐區,不同的油罐區存儲一種油品,隨著近年來油品需求的不斷提升,原油儲罐逐漸向大型化方向發展。原油儲罐的大型化發展,必將會對基地建設提出更高的要求,而在近幾年原油儲罐發展過程中也確實出現了原油儲罐基礎不均勻沉降等問題,隨著沉降時間的發展,將會形成泄漏風險或導致油罐失去使用功能等風險。為此,在本文中特對原油儲罐的基礎不均勻沉降問題加以分析,提出控制這一問題的可行性建議。
原油儲罐;基礎不均勻沉降;對策
石油是當前應用最為廣泛的一種稀缺資源,同時也是世界各國的重要戰略型資源,而原油儲罐便是石油儲備基地的主要應用設備。就當前市場環境分析,大型化將是原油儲罐發展的必然趨勢,而國內也正處于原油儲罐大型化發展階段中。據相關數據顯示,國外當前最大原油儲罐提及已經達到25×104m3,而國內茂名石化也建造了體積為12.5×104m3的原油儲罐。原油儲罐基地的建設有助于穩定地區原油市場供應,對當地經濟發展以及確保石油供應安全具有重要價值。據多年來原油儲罐工程案例分析可顯示出,原油儲罐工程比較多發的事故為儲罐基礎沉降所導致的不能夠正常使用,為原油基地帶來較為嚴重的經濟損失。為此,開展原油儲罐不均勻沉降問題以及對策的研究,對原油供應安全性具有重要意義。
國內原油儲罐正處于大型化建設發展進程中,在設計初期是否具備合理性以及后期長時間的應用是否得到有效的維護都可能導致原油儲罐不同程度的沉降。原油儲罐沉降問題長久以來一直是設計單位與原油建設基地所關注的主要問題,其主要原因在于原油儲罐的沉降將會對原油儲罐的正常應用造成較為嚴重的影響。原油儲罐沉降所帶來的影響主要包括以下兩個方面:第一個方面為原油儲罐沉降導致軟土地基出現沉降,油罐底板會出現不同程度的變形,而這種變形將會隨著時間的推移出現泄漏問題,最終導致原油儲罐不能夠正常使用;第二個方面為地基的大面積沉降可能導致固定灌頂的管壁出現撕裂問題,而此問題的出現將直接導致原油的外泄。地基沉降同時也可能影響到浮頂的自由升降,導致頂蓋失去運行能力,造成嚴重事故[1]。
2.1 地基沉降預防性對策分析
地基沉降預防性對策主要應用在工程建設初期,在建設初期對工程進行加固能夠有效降低后期應用中出現的各類問題。地基沉降預防性措施主要包括以下幾個方面:第一,對油罐地基中心進行加固。工程建設初期首先需要對基地的軟土地基進行勘探,根據勘探結果進行工程設計,建設期間嚴格根據設計方案進行地基加固與填埋,在對地基進行加固處理后對原油儲罐中心進行加固處理。第二,對油罐周圍整體剛度進行加固處理。在對油罐中心進行加固處理后,需要對油罐底部周圍進行加固處理,也就是建造混凝土圍墻,對油罐底部土層進行加固。第三,內外回填加固措施。此種措施主要是應用碎石來替換原有的回填土材料,在材料方面進行加固處理,由此提升油罐底部基礎的承受能力[2]。
2.2 地基沉降發生后對策分析
在油罐長時間的使用過程中,由于原油蒸汽的腐蝕以及各種自然災害等問題同樣可能影響到油罐地基的穩定性。因此,在使用過程中的沉降控制也是主要環節,其具體措施主要包括三個方面:第一個方面為在沉降較小的位置進行挖溝,加快底部空隙水的排出,進行地質固結。第二個方面為針對油罐罐體單側沉降過大問題的處理,應用高壓的水泥漿將罐體抬起,抬起后對罐底土體進行填埋。第三個方面主要是針對罐底出現沉降問題,可經由加強罐周限制措施限制地基土層的變形[3]。
在原油儲罐基地設計過程中有幾個問題需要注意,第一,對土層狀況與承壓能力的分析。石油儲罐基地建設初期需要對基地的土層與承壓能力進行詳細分析,在明確地基土質后,進行設計方案的制定。需要注意的是必須確保勘探數據的可靠性,以此可靠數據作為基礎所設計出的建設方案才能夠保障其安全性。第二,工程質量控制。原油儲罐是一種危險系數較高的設備,儲罐一旦出現變形或者泄露極有可能引發火災或爆炸事故。基于此,對原油儲罐的建設必須要在設計方案上以及施工過程上確保其質量,加強對各階段工程質量的監督,確保原油儲罐建設的安全性。
原油儲罐是儲存石油能源的主要設備,一旦其出現變形或撕裂將可能導致火災或爆炸事故,而導致儲罐變形或撕裂的主要原因為沉降問題,基于此,必須對原油儲罐的沉降問題進行有效控制。儲罐沉降問題主要受到工程設計合理性以及使用期間客觀環境的影響,可經由加固工程基礎建設實現預防控制,對于出現沉降的儲罐則可經由多種后期加固措施進行控制。
[1]邢彩娟.原油儲罐基礎不均勻沉降問題的探討及對策[J].中國石油和化工標準與質量,2012,02(09):293.
[2]張志國.原油儲罐基礎不均勻沉降的調整研究[J].中國石油和化工標準與質量,2011,09(06):275.
[3]萬樹志.浮頂儲罐二次密封卡阻問題的改造技術[J].安全、健康和環境,2010,07(04):21-22.