地下管道和儲罐管理維護(hù)實用技術(shù)

根據(jù)API650的定義:常壓儲罐為內(nèi)壓不超過17.2KPa的儲罐，國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)(例如SH3046)定義的壓力范圍會 略有不同。鋼制通常是指構(gòu)造儲罐的主體材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼，低合金結(jié)構(gòu)鋼或不銹鋼，也有用鋁、鈦合金材料制造特殊用途的儲罐。在役檢驗是區(qū)別于儲罐在制造安裝過程中的檢驗，是指儲罐投入使用后，在儲罐內(nèi)有介質(zhì)或清空時，運(yùn)用各種檢驗設(shè)備和方法依據(jù)所適用的標(biāo)準(zhǔn)(例如API653)對儲罐的完好性進(jìn)行檢驗，并依據(jù)各個部件或部位的檢驗結(jié)果，對儲罐的完好性進(jìn)行評估和預(yù)測，并針對已經(jīng)劣化的部件或部位，提出維修建議，使其能夠安全地繼續(xù)服役，直到一下次檢驗進(jìn)行。

API:America Petroleum Institute美國石油協(xié)會。

API653:儲罐檢驗、維修、改造和重建。

EEMUA:Engineering Equipment & Materials Users' Association 工程設(shè)備和材料用戶協(xié)會。

EEMUA 159:地上直立圓形鋼儲罐的檢測和保養(yǎng)導(dǎo)則。

API653授權(quán)檢驗員:具有經(jīng)過API653附錄D認(rèn)證的地上儲罐檢驗員資質(zhì)的檢驗員。

鋼制常壓儲罐在役檢驗起源于歐美國家的石油化工行業(yè)，該行業(yè)中儲罐所貯存的介質(zhì)通常是有毒可燃的，一旦 儲罐的某個部位/部件的劣化沒有及時檢查出來，造成介質(zhì)的泄漏， 泄漏的介質(zhì)引發(fā)安全事故和環(huán)境污染。因此，對這些儲罐定期進(jìn)行在役檢驗，可以在事故發(fā)生之前，及時發(fā)現(xiàn)劣化的部位/部件，并對其采取必要的維修，為儲罐能夠繼續(xù)安全運(yùn)行提供有效的保障。這些國家的儲罐用戶，通過定期的檢驗和維修，讓建造的儲罐使用60年以上，是很常見的情況。

由于歐美工業(yè)發(fā)展的歷史較長，在儲罐檢驗方面有比較完善的標(biāo)準(zhǔn)體系支持，各儲罐用戶在這一方面的檢驗工作也一直在系統(tǒng)、規(guī)范地進(jìn)行，加上這些國家對環(huán)保極其重視，各儲罐用戶結(jié)合自己儲罐所貯存的介質(zhì)特點以及所需的功能，都編制了各自的企業(yè)檢驗與維護(hù)規(guī)程，這些規(guī)程的要求通常比當(dāng)?shù)厮m用的規(guī)范更嚴(yán)格和更具體。在北美，適有的儲罐檢驗規(guī)范是API653及其相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn);在歐州，適用的規(guī)范是EEMUA159及其相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn);在北美和歐州之外的世界各地，各業(yè)主更青睞于按API653對儲罐進(jìn)行檢驗，特別地，API在全球有四千多名儲罐授權(quán)檢驗員，分布在全球各地的儲罐業(yè)主、保險公司、第三方檢驗等機(jī)構(gòu)中，對API653標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的推廣起 到了極大的作用。

相對歐美國家而言，中國的石化工業(yè)發(fā)展的歷史并不長，大批的石油化工行業(yè)的儲罐以及商業(yè)用儲罐是在改革開發(fā)后才進(jìn)行建設(shè)的，所以絕大部分儲罐的罐齡不到20年，儲罐的老化問題還沒有充分暴露出來，所以通常的儲罐用戶還沒有對儲罐進(jìn)行系統(tǒng)檢驗的重要性產(chǎn)生足夠的認(rèn)識。

目前在中國，一些石油化工行業(yè)超大型業(yè)主，例如中石油，中石化都有自己的在役設(shè)備檢驗機(jī)構(gòu)，其中就包含了儲罐檢驗。另外，各地方的特檢院也有儲罐檢驗的設(shè)備和能力。在獨立的第三方檢驗機(jī)構(gòu)中，能夠系統(tǒng)地按照API653對鋼制常壓儲罐實施在役檢驗的是通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司(SGS)，他們擁有中國第一批的API653授權(quán)檢驗員，另外，他們在全球有龐大而專業(yè)的儲罐檢驗團(tuán)隊，在國際上，有著豐厚的儲罐檢驗資源可以共享，比如人員、設(shè)備、經(jīng)驗、新技術(shù)的開發(fā)等。

儲罐檢驗的目的旨在通過定期的檢驗，及時發(fā)現(xiàn)儲罐已經(jīng)劣化的部件或部位, 降低事故發(fā)生的風(fēng)險，通過建議業(yè)主及時采取維修措施，以最小的代價，確保儲罐安全地運(yùn)行，并延長儲罐使用壽命。

由于儲存介質(zhì)的不同，儲罐的形式也是多種多樣的。

按位置分類:可分為地上儲罐、地下儲罐、半地下儲罐、海上儲罐、海底儲罐等。

按油品分類:可分為原油儲罐、燃油儲罐、潤滑油罐、食用油罐、消防水罐等。

按用途分類:可分為生產(chǎn)油罐、存儲油罐等。

按形式分類:可分為立式儲罐、臥式儲罐等。

按結(jié)構(gòu)分類:可分為固定頂儲罐、浮頂儲罐、球形儲罐等。

按大小分類: 50m3以上為大型儲罐，多為立式儲罐; 50m 3 以下的為小型儲罐，多為臥式儲罐。

按儲罐的材料:儲罐工程所需材料分為罐體材料和附屬設(shè)施材料。罐體材料可按抗拉屈服強(qiáng)度或抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度分為低強(qiáng)鋼和高強(qiáng)鋼，高強(qiáng)鋼多用于5000m3以上儲罐;附屬設(shè)施(包括抗風(fēng)圈梁、鎖口、盤梯、護(hù)欄等)均采用強(qiáng)度較低的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其余配件、附件則根據(jù)不同的用途采用其他材質(zhì)，制造罐體常用的國產(chǎn)鋼材有20、20R、16Mn、16MnR、以及Q235系列等。

目前我國使用范圍最廣泛、制作安裝技術(shù)最成熟的是拱頂儲罐、浮頂儲罐和臥式儲罐。

拱頂式

拱頂儲罐是指罐頂為球冠狀、罐體為圓柱形的一種鋼制容器。拱頂儲罐制造簡單、造價低廉，所以在國內(nèi)外許多行業(yè)應(yīng)用最為廣泛，最常用的容積為 1000 -10000m 3 ，國內(nèi)拱頂儲罐的最大容積已經(jīng)達(dá)到 30000m 3 。

罐底:罐底由鋼板拼裝而成，罐底中部的鋼板為中幅板，周邊的鋼板為邊緣板。邊緣板可采用條形板，也可采用弓形板。一般情況下，儲罐內(nèi)徑< 16.5m 時，宜采用條形邊緣板，儲罐內(nèi)徑≥ 16.5m 時，宜采用弓形邊緣板。

罐壁:罐壁由多圈鋼板組對焊接而成，分為套筒式和直線式。

套筒式罐壁板環(huán)向焊縫采用搭接，縱向焊縫為對接。拱頂儲罐多采用該形式，其優(yōu)點是便于各圈壁板組對，采用倒裝法施工比較安全。

直線式罐壁板環(huán)向焊縫為對接。優(yōu)點是罐壁整體自上而下直徑相同，特別適用于內(nèi)浮頂儲罐，但組對安裝要求較高、難度亦較大。

罐頂:罐頂有多塊扇形板組對焊接而成球冠狀，罐頂內(nèi)側(cè)采用扁鋼制成加強(qiáng)筋，各個扇形板之間采用搭接焊縫，整個罐頂與罐壁板上部的角鋼圈(或稱鎖口)焊接成一體。

浮頂式

浮頂儲罐是由漂浮在介質(zhì)表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構(gòu)成。浮頂隨罐內(nèi)介質(zhì)儲量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環(huán)形密封裝置，罐內(nèi)介質(zhì)始終被內(nèi)浮頂直接覆蓋，減少介質(zhì)揮發(fā)。

罐底:浮頂罐的容積一般都比較大，其底板均采用弓形邊緣板。

罐壁:采用直線式罐壁，對接焊縫宜打磨光滑，保證內(nèi)表面平整。浮頂儲罐上部為敞口，為增加壁板剛度，應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的風(fēng)載大小，罐壁頂部需設(shè)置抗風(fēng)圈梁和加強(qiáng)圈。

浮頂:浮頂分為單盤式浮頂、雙盤式浮頂和浮子式浮頂?shù)刃问健?/p>

單盤式浮頂:由若干個獨立艙室組成環(huán)形浮船，其環(huán)形內(nèi)側(cè)為單盤頂板。單盤頂板底部設(shè)有多道環(huán)形鋼圈加固。其優(yōu)點是造價低、好維修。

雙盤式浮頂:由上盤板、下盤板和船艙邊緣板所組成，由徑向隔板和環(huán)向隔板隔成若干獨立的環(huán)形艙。其優(yōu)點是浮力大、排水效果好。

內(nèi)浮頂式

內(nèi)浮頂儲罐是在拱頂儲罐內(nèi)部增設(shè)浮頂而成，罐內(nèi)增設(shè)浮頂可減少介質(zhì)的揮發(fā)損耗，外部的拱頂又可以防止雨水、積雪及灰塵等進(jìn)入罐內(nèi)，保證罐內(nèi)介質(zhì)清潔。這種儲罐主要用于儲存輕質(zhì)油，例如汽油、航空煤油等。內(nèi)浮頂儲罐采用直線式罐壁，壁板對接焊制，拱頂按拱頂儲罐的要求制作。目前國內(nèi)的內(nèi)浮頂有兩種結(jié)構(gòu):一種是與浮頂儲罐相同的鋼制浮頂;另一種是拼裝成型的鋁合金浮頂。

臥式

臥式儲罐的容積一般都小于 100m3 ，通常用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)或加油站。臥式儲罐環(huán)向焊縫采用搭接，縱向焊縫采用對接。圈板交互排列，取單數(shù)，使端蓋直徑相同。臥式儲罐的端蓋分為平端蓋和碟形端蓋，平端蓋臥式儲罐可承受 40kPa 內(nèi)壓，碟形端蓋臥式儲罐可承受 0.2Mpa 內(nèi)壓。地下臥式儲罐必須設(shè)置加強(qiáng)環(huán)，加強(qiáng)還用角鋼煨制而成。