大型鋼制儲罐維修與改造

劉欣(中國石油工程建設(shè)有限公司華北分公司配管及設(shè)備室, 062552)

大型鋼制儲罐維修與改造

劉欣(中國石油工程建設(shè)有限公司華北分公司配管及設(shè)備室, 062552)

本文主要討論了大型鋼制儲罐維修改造的原則、常見的方法，以及通過對華北油田多個大型鋼制儲罐維修改造設(shè)計為例，總結(jié)了大型鋼制儲罐維修改造中遇到的問題及注意事項(xiàng)。

儲罐;維修;改造

1 引言

大型鋼制儲罐由于其結(jié)構(gòu)簡單，施工、檢修方便，占地少、投資少等特點(diǎn)，成為石油化工企業(yè)中使用最為廣泛的存儲設(shè)備之一。經(jīng)過長期使用，由于介質(zhì)腐蝕及周圍環(huán)境等因素的影響，儲罐容易出現(xiàn)基礎(chǔ)塌陷、儲罐滲漏、開裂、變形等問題。因此，需要進(jìn)行不同程度的維護(hù)、檢修及改造，以便保證儲罐的使用安全。

2 儲罐維修改造前檢測評定

根據(jù)SY/T5921-2011《立式圓筒形鋼制焊接油罐操作維護(hù)修理規(guī)程》的要求，儲罐維修改造前需要對以下及部分進(jìn)行檢測評定。

2.1 罐體的腐蝕檢測

(1)罐底板的腐蝕評定；

(2)罐壁板的腐蝕評定；

(3)固定頂?shù)母g評定；

2.2 罐體的幾何尺寸及變形檢測

檢測數(shù)據(jù)至少應(yīng)包括：罐壁高度、各圈壁板的垂直度、罐壁的局部凹凸變形量、底圈壁板1m高處內(nèi)表面任意半徑；幾何尺寸及變形的評定。

2.3 焊縫檢測

(1)罐底板的焊縫應(yīng)進(jìn)行100%真空試漏，試驗(yàn)負(fù)壓值不得低于53kPa。

(2)罐底板與罐壁板按照NB/T 47013-2015《承壓設(shè)備無損檢測》進(jìn)行滲透檢測或磁粉檢測。

(3)儲罐底圈壁板縱焊縫應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷；檢查焊縫的長度，縱焊縫不小于該部分焊縫總長的10%，丁字焊縫100%檢測；超聲探傷按NB/T 47013評定，Ⅱ級為合格。

3 儲罐維修改造

首先，根據(jù)《立式圓筒形鋼制焊接油罐操作維護(hù)修理規(guī)程》的要求，由具備相應(yīng)資格的檢測機(jī)構(gòu)對儲罐進(jìn)行檢測，并做出完整的檢測評定報告。其次，根據(jù)檢測報告，并在現(xiàn)場調(diào)研和理論研究的基礎(chǔ)上，給出符合實(shí)際情況的儲罐維修改造方案。

3.1 罐壁維修改造

(1)當(dāng)分散點(diǎn)蝕最大深度大于原設(shè)計壁厚20%，密集點(diǎn)蝕最大深度大于原設(shè)計厚度10%的罐體進(jìn)行貼補(bǔ)。對于點(diǎn)蝕范圍較大，且腐蝕深度超過設(shè)計厚度10%的，建議進(jìn)行更換整圈壁板。

(2)局部更換壁板的應(yīng)采取防變形措施，保證更換部分的幾何尺寸與原罐體一致。整圈或局部更換罐壁板應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

3.2 罐底維修改造

(1)對于罐底板，當(dāng)邊緣板腐蝕平均減薄量大于等于0.9mm時，需全部更換邊緣板；中幅板腐蝕平均減薄量大于等于1mm時，需全部更換中幅板；對于中幅板點(diǎn)蝕最大深度大于等于2mm(邊緣板最大深度大于等于2.4mm)且腐蝕面積小于被檢測板的50%時，可補(bǔ)板或局部更換新板；腐蝕面積大于被檢測板的50%時，需更換整塊鋼板。

(2)更換中幅板或補(bǔ)板時，先確定更換的位置，避開原來的焊縫200mm以上；若更換的面積較大，應(yīng)將更換的部位整合到一張板上，然后再進(jìn)行焊接。并且在在焊接過程中，應(yīng)采取合理有效的防變形措施，保證施工后滿足規(guī)范要求。

(3)更換邊緣板或補(bǔ)板時，首先確定更換部位的尺寸，更換施焊前，應(yīng)采取必要的防變形措施；距離大角焊縫300mm范圍內(nèi)不應(yīng)有補(bǔ)板焊接，但允許進(jìn)行點(diǎn)蝕的補(bǔ)焊。

3.3 罐頂維修改造

(1)整體更換罐頂，應(yīng)符合GB50128的有關(guān)規(guī)定。

(2)局部更換的固定頂板應(yīng)采取防變形技術(shù)措施，保證與原固定頂尺寸一致。

(3)浮頂局部整修：確保要修理部位與原浮頂保持一致；單盤整修采取防變形的技術(shù)措施，盡可能減少變形量；內(nèi)浮頂局部修整符合設(shè)計要求。

3.4 其他部分維修改造

(1)儲罐罐壁板重新開孔；

(2)儲罐內(nèi)構(gòu)件維修、更換與改造；

(3)儲罐消防檢修、更換與改造；

(4)儲罐內(nèi)外防腐的檢測與維修；

(5)罐基礎(chǔ)檢測評定與維修；

(6)儲罐保溫的檢測與維修。

4 實(shí)例分析

4.1 實(shí)例一：華北油田馬一站300m3沉降罐維修改造

馬一站2#300m3沉降罐，建于2007年。由于儲罐的存儲介質(zhì)有一定的腐蝕性，經(jīng)過長期使用儲罐內(nèi)部出現(xiàn)不同程度的腐蝕。經(jīng)過檢測評定，發(fā)現(xiàn)罐頂、罐壁上部，以及內(nèi)構(gòu)件腐蝕較輕，且經(jīng)過核算仍滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定計算的要求；罐底及底圈罐壁腐蝕較為嚴(yán)重，部分地方出現(xiàn)點(diǎn)密集腐蝕、穿孔滲漏等情況。因此，我們需要對該儲罐進(jìn)行維修改造，具體內(nèi)容包括：①儲罐罐頂，及無腐蝕漏點(diǎn)的內(nèi)構(gòu)件不進(jìn)行改造和修補(bǔ)。②儲罐罐壁及罐底進(jìn)行局部修補(bǔ)或更換。③增加內(nèi)構(gòu)件：加熱盤管及収油裝置。④對儲罐內(nèi)壁及中心筒內(nèi)外表面做玻璃鋼內(nèi)防腐。

在對儲罐進(jìn)行維修改造時，需要注意的幾個問題：

(1)罐壁板分散點(diǎn)蝕最大深度大于原設(shè)計壁厚20%，密集點(diǎn)蝕最大深度大于原設(shè)計厚度10%的罐體進(jìn)行貼補(bǔ)，罐壁貼補(bǔ)工作量及具體做法根據(jù)檢測實(shí)際情況確定。如需要局部更換小塊壁板，具體做法可以參照SY/T 5921-2011中的局部更換小塊壁板詳圖來做。

(2)局部均勻腐蝕缺陷可視腐蝕深度、面積等情況,采用堆焊、挖補(bǔ)或更換處理。當(dāng)腐蝕深度超過原設(shè)計厚度的20%(邊緣板為15%)，腐蝕面積大于一塊被檢測板的50%，且在整塊板上分散分布時，應(yīng)更換整塊鋼板，否則可局部更換新板或補(bǔ)板。

(3)在增加內(nèi)構(gòu)件時，應(yīng)先按照設(shè)計要求進(jìn)行計算，確定內(nèi)構(gòu)件的形式和位置，其次，要確保新增的內(nèi)構(gòu)件與原內(nèi)構(gòu)件之間互不相碰。

(4)玻璃鋼內(nèi)防腐應(yīng)按照SY/T 0326-2012《鋼質(zhì)儲罐內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定來做，且玻璃鋼內(nèi)膽層厚度不得小于3mm。

4.2 實(shí)例二：華北油田任一聯(lián)10000 m3浮頂罐維修改造

任一聯(lián)1#10000m3儲油罐，建于會戰(zhàn)初期。經(jīng)過長期使用，且儲罐的存儲介質(zhì)有一定的腐蝕性，儲罐內(nèi)部出現(xiàn)不同程度的腐蝕、變形及損壞。因此，需要對儲罐進(jìn)行清罐檢測，并對腐蝕嚴(yán)重、形變嚴(yán)重、損壞部件進(jìn)行修補(bǔ)或更換。具體改造內(nèi)容包括：①對儲罐基礎(chǔ)進(jìn)行修復(fù)。②對罐底板進(jìn)行整體更換，罐壁板進(jìn)行局部修補(bǔ)或更換。③更換加熱盤管、外保溫和浮盤密封裝置。④增加消防噴淋和泡沫裝置。⑤儲罐重新做內(nèi)外防腐，且增加犧牲陽極保護(hù)裝置。⑥儲罐維修完畢后做充水試驗(yàn)。

在對儲罐進(jìn)行維修改造時，需要注意的幾個問題：

(1)油罐檢測包括的內(nèi)容：罐體的腐蝕；罐體的幾何尺寸及變形；油罐附件；防腐和保溫。

(2)凡經(jīng)重大修改的油罐或設(shè)計要求的，都應(yīng)按設(shè)計最高液位進(jìn)行充水試驗(yàn)。重大修改是指邊緣板、罐底與罐壁之間的大角焊縫或罐壁板經(jīng)過切割重焊，浮頂經(jīng)過大面積修理，罐壁上開孔，更換量油管、導(dǎo)向管及罐基礎(chǔ)整修等。

(3)新增的或修理過的焊接接管與罐壁、補(bǔ)強(qiáng)板與罐壁的連接焊縫應(yīng)用磁粉或滲透方法進(jìn)行探傷檢測；罐壁板間新的焊縫應(yīng)進(jìn)行射線探傷。

5 結(jié)語

大型儲罐進(jìn)行周期性的檢測是確保生產(chǎn)安全的必要手段之一。大型鋼制儲罐的維修改造是減少投資，確保生產(chǎn)正常運(yùn)行的重要方法之一。因此，研究大型鋼制儲罐維修改造技術(shù)對石油、化工行業(yè)來說至關(guān)重要。今后，我們要通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷總結(jié)和積累大型儲罐維修改造技術(shù)，不斷提高我們的技術(shù)水平。

[1]GB 50128-2014，立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工規(guī)范.

[2]GB 50341-2014，立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計規(guī)范.

[3]SY/T 5921-2011，立式圓筒形鋼制焊接油罐操作維護(hù)修理規(guī)程.