大型原油外浮頂儲罐檢修施工總結(jié)
——以某化工廠5萬m3外浮頂儲罐為例

向洪誠

(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

某化工廠5萬m3外浮頂儲罐建造于2002年1月，儲存介質(zhì)為原油，2003年7月投用，現(xiàn)已使用20年，2010年進行過一次大修。根據(jù)儲罐運行情況，于2022年8月對該儲罐進行檢修，內(nèi)容包括：儲罐檢測、轉(zhuǎn)動浮梯檢修、浮盤一二次密封更換、罐內(nèi)外防腐檢查及施工、罐底板增加陽極保護塊、中央排水裝置軟管更換、罐內(nèi)加熱盤管更換為無水擊加熱器、罐勞動保護更換等。儲罐外觀圖如圖1所示。

圖1 儲罐外觀

1 儲罐檢測

在檢查方面，應(yīng)當(dāng)檢測罐頂是否凹陷、罐壁是否變形等，還應(yīng)該注意罐頂和罐壁是否有鼓包滲漏情況。在罐壁測厚方面，此次檢查采取固定的測厚點。測厚部位選擇氣體沖刷部位、變形部位，以及表面檢查時發(fā)現(xiàn)的可疑部位。應(yīng)多次測量，并標有測量標志及編號。在罐底、罐壁T字焊縫處進行磁粉、滲透檢測，并用放大鏡來觀察罐體焊縫。對于進出口接管與罐體的連接，連接處的焊縫是否完整，是否有裂紋，是否有滲漏等細節(jié)要十分注意。對腐蝕當(dāng)量超40%的底板進行貼補及補焊。除此之外，還需進行橢圓度檢測、罐垂直度檢測、沉降觀測、罐底板進行整體漏磁檢測等。此次檢查過后，儲罐全面檢查每年應(yīng)當(dāng)至少進行一次。

2 轉(zhuǎn)動浮梯檢修

為了保障浮頂及其附件的正常運作，防止給油罐的安全帶來隱患，轉(zhuǎn)動浮梯的維護和保養(yǎng)的重要性就必不可少[1]。一般來講，罐轉(zhuǎn)動浮梯由踏步、輪座、扶手、長軸、軸套等組成。在此次檢修時發(fā)現(xiàn)，部分踏步脫落，轉(zhuǎn)軸銹死。需要對浮梯轉(zhuǎn)軸進行全部更換，并局部更換踏步。更換后的裝置所采用的材料更加可靠，是專門針對腐蝕性而生產(chǎn)的材料，這也使得材料裝置的安全系數(shù)大大提高。此后的工作中應(yīng)嚴格貫徹執(zhí)行設(shè)備檢修條例，定期對轉(zhuǎn)動浮梯進行檢查。轉(zhuǎn)動浮梯如圖2所示。

圖2 轉(zhuǎn)動浮梯

3 浮盤一二次密封更換

浮盤密封裝置在減少儲存介質(zhì)的損耗方面發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用。通過將浮盤密封裝置覆蓋在罐壁與浮頂外圈板的環(huán)形空間之上，儲罐達到了屏蔽該處氣相的蒸發(fā)。

該浮盤密一二次密封分別采用了囊式密封和舌型刮板密封。

一次密封中的囊式密封采用的材料一般為發(fā)泡的聚氨酯，該材料的特質(zhì)為彈性佳、易變形。具體操作是將上述材料填充到一個密封的套內(nèi)。相對于傳統(tǒng)的機械密封而言，囊式密封的效果更佳、更穩(wěn)定。此外，囊式密封廣泛使用的原因還在于它對罐體內(nèi)部，尤其是與罐壁相關(guān)的指標等要求不高，適應(yīng)能力更強。當(dāng)然，其缺點也是顯而易見的，即對儲存的介質(zhì)黏度要求較高。如果儲罐儲存的介質(zhì)比較黏稠，介質(zhì)可能會粘連到儲罐內(nèi)表面上。長期反復(fù)，儲罐內(nèi)壁就容易損壞，也導(dǎo)致儲罐介質(zhì)的浪費[2]。

舌型刮板密封是第二道密封，這道密封不是多此一舉，而且具有相當(dāng)重要的作用，目的是更有效地減少油氣損耗。儲罐二次密封后，至少可挽回一半以上的油氣損耗，并且在可靠性、環(huán)保性等方面有顯而易見的成效。

經(jīng)VOC檢測發(fā)現(xiàn)，該浮盤密封處有泄露點，需要對整個一二次密封進行更換。更換后裝置應(yīng)達到在罐內(nèi)和浮頂一起同升降、起伏的狀態(tài)。浮頂和密封件的緊密連接，是降低浮頂介質(zhì)蒸發(fā)損耗的關(guān)鍵。

4 罐外璧防腐施工

4.1 罐外璧腐蝕原因

罐外璧腐蝕的原因主要是罐外的保溫層搭接處密封不嚴，或保溫層遭到破壞，雨水進入到保溫層，并在罐壁長時間積聚，對罐壁形成電化學(xué)腐蝕，從而造成腐蝕。

4.2 腐蝕情況檢查

由于有保溫層的存在，罐壁發(fā)生了腐蝕也不容易被發(fā)現(xiàn)。對于大型的原油儲罐，罐壁面積大。5萬m3罐璧面積展開為 3500 m2，因此需要在不全部進行保溫拆除的情況下找到腐蝕區(qū)域。先對泡沫立管、消防水立管、盤梯下方、加強圈上部、保溫擋圈、保溫支撐圈區(qū)域保溫進行拆除。由于上述部位直接與罐壁接觸，或與罐壁通過支撐接觸，雨水容易在這些地方積聚，無法散去，長期不間斷的潮濕環(huán)境使得罐壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這也造成罐壁腐蝕的根本原因。如果拆除的部位存在腐蝕境況，就繼續(xù)向兩邊拆除，直至出現(xiàn)罐壁防腐層完好無腐蝕的情況。采用這種方式，既可以找到腐蝕區(qū)域又可以減少工期。

4.3 罐壁板及抗風(fēng)圈防腐施工

對于罐壁腐蝕區(qū)域，采用整體噴砂除銹，達Sa2.5級。噴砂完成對表面殘留砂粒清理干凈后，涂刷兩道底漆聚氨酯底漆；抗風(fēng)圈處再刷兩道聚氨酯面漆，干膜厚度為 80 μm。油漆完成并驗收合格后，按照保溫鋁皮施工工藝對罐壁整體的保溫鋁皮進行更換，同時對罐盤梯斜撐與罐壁接觸位置包裹礦脂帶。以防止雨水從破損的保溫鋁皮及盤梯斜撐位置進入，從而積聚造成罐壁腐蝕。

4.4 接管防腐施工

儀表接管、切水管、清掃孔、預(yù)留接管等，需要將接管法蘭蓋或閥門拆下，將其內(nèi)部清掃干凈，然后對內(nèi)部進行噴砂除銹，刷漆防腐。這些地方內(nèi)部的防腐容易被忽略。就算其它地方做得再好，這些地方將會存在腐蝕露點。在進行刷漆防腐時，膜厚應(yīng)確保達標。在施工工作完成后，應(yīng)該安排專門人員進行第二道第三道檢查。不疏忽每一個細節(jié)部位，必要的部分可以進行第二遍刷涂。在防腐工作完成后，還需要再次檢查相關(guān)細節(jié)，確保其他不易施涂、遮蓋部位時重點檢查和補涂。

5 罐內(nèi)防腐施工

5.1 罐底板防腐施工

罐內(nèi)底板上安裝有陽極塊、無水擊加熱器、中央排水裝置，需要進行整體防腐施工。

5.1.1 罐底板檢測

整體漏磁檢測，部份焊縫進行磁粉、滲透檢測等是此次罐底板檢測的基本步驟。當(dāng)發(fā)現(xiàn)腐蝕當(dāng)量超40%的缺陷及凹坑時，對腐蝕量超標的底板進行貼補及補焊。對底板缺陷處理完成后，將整個底板、加熱器、陽極塊、中央排水裝置進行Sa2.5級噴砂除銹。底板 2800 m2，采用三桿噴槍，用時5天。對每天噴砂的區(qū)域進行檢查，達到刷漆條件后涂刷環(huán)氧厚漿底漆兩道。待全部噴砂完成、兩道底漆完成后再進行整體兩道環(huán)氧厚漿中間漆及兩道環(huán)氧厚漿面漆，涂刷六道油漆，總干膜厚度 300 μm；濕度檢測儀檢測環(huán)境相對濕度應(yīng)在60%左右。罐內(nèi)防腐需要注意陽極塊鐵芯與罐底板安裝為滿焊，焊縫噴砂除銹后與底板一起涂刷六到道油漆，防止焊接點局部積水形成腐蝕漏點。

5.2 罐內(nèi)浮盤防腐施工

罐內(nèi)浮盤為上下表面，下表面與浮盤支柱連接，上表面安裝有人孔、呼吸閥、泡沫擋板、中央排水閥、浮梯等，需要進行整體防腐施工。

5.2.1 浮盤下表面防腐施工

浮盤下表面與浮盤支柱一起進行整體噴砂除銹，達Sa2.5級，其后是進行油漆刷涂。根據(jù)油漆功能不同，選擇不同的油漆種類，前后總共四道油漆，總干膜厚度 200 μm；濕度檢測儀檢測環(huán)境相對濕度應(yīng)在60%左右。在這樣的濕度下，漆膜能夠更好地固化，水分也能更充分的揮發(fā)。施工是溫度不宜過高，也不宜過低。其中的關(guān)鍵不可控因素就是水分，如果溫度不適宜，水分就會揮發(fā)的慢或揮發(fā)的快。前者是溫度低會導(dǎo)致漆膜不能固化；后者則是溫度過高，會導(dǎo)致漆膜固化過快，水分快速蒸發(fā)，繼而引起漆膜開裂，漆膜附著力降低。

5.2.2 浮盤上表面防腐施工

浮盤上表面與浮盤人孔、呼吸閥、泡沫擋板、中央排水閥、浮梯一起進行整體噴砂除銹，達Sa2.5級，涂刷鐵紅聚氨酯底漆2道，白色聚氨酯面漆兩道，總共四道油漆，總干膜厚度 160 μm，濕度檢測儀檢測環(huán)境相對濕度應(yīng)在60%左右。浮盤上表面噴砂時，對于浮倉朝向罐壁一側(cè)的側(cè)板一定也要進行噴砂除銹防腐。此側(cè)板是安裝一二次密封的地方，進行良好的噴砂除銹防腐有助于密封的安裝和后續(xù)儲罐安全平穩(wěn)運行。

6 罐底板增加陽極保護塊

在罐底板上安裝的116塊陽極材質(zhì)為鋁合金，這是為了更好地保護浮頂罐底板上表面及相關(guān)附件、罐底以上 1.5 m 罐壁內(nèi)表面。罐內(nèi)犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)鋁合金犧牲陽極的布置不影響罐底、浮頂排水管、支柱等附件的正常工作。要避開浮盤支柱、自動通氣閥，浮頂人孔等落底附件一定距離范圍。罐內(nèi)犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)鋁合金犧牲陽極塊的下表面與罐內(nèi)底板的距離為50～70 mm；陽極塊支架與罐底的焊接點與油罐罐底焊縫之間的距離不小于 300 mm，陽極塊的支架與罐底板之間焊接必須要滿焊，減少腐蝕漏點。

7 罐內(nèi)加熱盤管更換為無水擊加熱器

儲罐原加熱型式為蒸汽盤管加熱，共16組，這種加熱器在工作過程中常常產(chǎn)生產(chǎn)生“水擊”現(xiàn)象?！八畵簟爆F(xiàn)象會產(chǎn)生巨大的壓力，局部壓力常常是加熱器正常工作壓力的幾倍甚至于幾十倍。這種極大極快的壓力，管道自身無法承受，不可避免的會擠破管道，導(dǎo)致管道爆炸[3]。除此外，泄漏也是“水擊”現(xiàn)象所產(chǎn)生的一大問題。泄漏即由于管材和焊縫長期處在“水擊”狀態(tài)，最終不堪重負，從而引發(fā)加熱器開裂。上述兩種問題的存在，是巨大的安全隱患，并且隨著使用年限增加，部分盤管腐蝕穿孔。

此次檢修更換成更加節(jié)能的翅片式無水擊加熱器。無水擊加熱器通過技術(shù)革新，從根本上對水擊現(xiàn)象進行了解決。無水擊加熱器由加熱排管、蒸汽連接管、支腿等組成，加熱排管與蒸汽連接管之間采用焊接型式連接。此套加熱器的加熱面積為 360 m2，較之前大大增加。進出口型式采用3進3出，加熱器自蒸汽進口到冷凝水出口應(yīng)傾斜安裝，高進低出。采用無水擊加熱器在滿足加熱面積的前提下更加節(jié)能。由于減少了加熱管數(shù)量，相應(yīng)的降低了盤管腐蝕穿孔的幾率，也降低了泄漏風(fēng)險，使其可靠性和使用壽命大大增強。

8 勞動保護防腐施工

儲罐的勞動保護有罐頂護欄、盤梯扶手、盤梯平臺、踏步等，都是由角鋼、扁鋼、無縫鋼管、花紋鋼板構(gòu)成。在對這些部件進行防腐保護時，采用噴砂除銹的方式，并及時做好安全防護和輔助作業(yè)。

9 總結(jié)

浮頂儲罐的檢修施工雖然已經(jīng)完畢，但如果要確保浮頂油罐的長久平穩(wěn)運行，還要在于日常的維護。細化檢查可以從兩個方面入手，第一個方面是專項檢查，專項檢查內(nèi)容需要制定儲罐檢查表，檢查操作按照檢查表執(zhí)行；第二個方面是運行檢查。運行檢查不需要制定檢查表等，具體實施是在日常巡檢過程由工作人員進行罐體查看，檢查儀器是否正常運行等。關(guān)于與操作相關(guān)的規(guī)章制度的制定與執(zhí)行應(yīng)該合理且完善。以此次檢查施工制定儲罐設(shè)備操作規(guī)程為模板，合理修改和制定儲罐及其附件的操作規(guī)程。對于設(shè)備的保養(yǎng)也應(yīng)制定長期的計劃。例行的檢查中要檢查儲罐的外觀以及運行情況，分析并整理出儲罐的狀態(tài)以及運轉(zhuǎn)規(guī)律，并作出相應(yīng)的檢查維修措施，務(wù)必做到全面覆蓋設(shè)備檢查保養(yǎng)的各個方面，為設(shè)備可靠性提供保障。最后，人員的責(zé)任心也是最關(guān)鍵的一個方面。無論制定如何詳細的計劃安排，歸根到底還是要落實在每一個技術(shù)員工以及相關(guān)負責(zé)人的行為中，這需要技術(shù)人員與巡檢人員有強烈的責(zé)任心，對儲罐的每個方面一絲不茍、負責(zé)到底。

總而言之，保障外浮頂儲罐及其相關(guān)設(shè)備設(shè)施安全和平穩(wěn)運行是工作的核心。在日常維護中，對于之前發(fā)生過的問題，維修人員應(yīng)該時時注意；對于目前來看運行相對穩(wěn)定的部位及其附件，工作人員也需要提高保持良好的嗅覺，牢牢把握對于設(shè)備關(guān)鍵環(huán)節(jié)的安全維護。這既是責(zé)任，也是要求。