关于20000立方米储罐底板渗漏修复工艺与质量控制探讨

关于20000立方米储罐底板渗漏修复工艺与质量控制探讨

作者：徐国桥

来源：《城市建设理论研究》2014年第10期

摘要：针对目前石油、石化、炼化装置中大量制造和使用各种类型原油、成品油储罐现状，其中有新建储罐，也有使用一段时间后，需进行改造的储罐。储罐需要改造的原因很多，其中有库容不够需要扩建进行的改造、有安全方面存在隐患需进行的改造、有原设计技术落后而需进行的改造、有现有储罐使用过程中存在缺陷需要的改造等等。现根据立式储罐使用一段时间后，就罐底板出现渗漏问题进行修复的施工工艺及过程控制作出了分析和总结。 关键词：大型储罐；改进设计；修复工艺；过程及质量控制 中图分类号 TE927 文献标识码：A 1 问题提出

中国石化天津港南疆2号油库，共有8具储罐，总库容100000立方米，原储存原油和成品油。在改造前分别对其进行了清洗和罐内壁喷砂除锈处理，按规范作上水试验，发现3具10000立方米罐和1 具20000立方米罐底板渗漏。建设方要求，对3具10000立方米罐进行底板更换，因20000立方米罐急需使用，所以不更换罐底板只进行修复处理。 2 现状

2.120000立方米罐设计技术参数（表1） 表120000立方米罐设计技术参数 设备规格 罐底φ40.5m，罐高16m

容器类别 常压 罐底材料 中幅板Q235B边缘板Q345R 设计压力（MPa） 常压 设计温度（℃） 40 介质 汽油、柴油 介质特性 易燃/易爆 设计基本风压值（Pa） 755 抗震设防烈度 7 腐蚀裕量（㎜） / 焊接接头系数 0.9

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热处理要求 / 水压试验压力（MPa） 充水试验 设备净质量（㎏） / 全容积（m3） 20000 2.2 罐壁板及底板腐蚀情况

该20000立方米罐原储存原油，在改造前两年一直闲置，由于该油库位于海边，当地环境对钢板的腐蚀性大，因此，我们组织人员对罐体进行了检查。通过目测罐壁板基本未见腐蚀，罐底板有分布不均匀的腐蚀坑，腐蚀坑深度为0～0.6mm，在标准允许范围以内，因此可以认定钢板本身不是造成渗漏的原因。然后，我们组织主要力量对罐底板焊缝进行真空试漏,检查两遍后,发现了11处漏点,而且分布不规则，经放大镜观查，漏点均呈裂纹状并且裂纹趋势为焊缝纵向。为稳妥起见，我们又对罐底板所有低凹处进行了检查，发现底板所有低凹点均无腐蚀及缺陷，对吸水槽进行检查时，发现槽底腐蚀明显，测量厚度后发现最薄处只有0.5mm左右，甚至还有肉眼可见的针形孔（图1）。 图1罐底板漏点分布图

说明：1、该罐共查出11处漏点，均位于底板焊缝上； 2、罐板规格为：直径40.5m,底板厚度12mm。 3 问题处理 3.1 处理原则

由于该罐以前有过渗漏，为了保证施工安全，首先须对罐底清理及蒸罐，然后进行可燃气体浓度检测，满足安全要求后进罐施工。从罐基础外围观查，罐底板与罐基础填充层内部有渗油，须采取有效措施防火防爆。其次，由于工期紧，因此须确保一次成功，质量达到标准要求。

3.2 处理流程

施工准备→罐进出油口加盲板，蒸罐作业→检漏确定漏点位置及其性质→补焊→检漏→上水试验。3.3 施工准备

所有人员进场须向监理报验并严格接受油库方的安全教育，严格遵守油库安全管理制度；工器具设备进场须向监理报验并满足现场实际需要；施工方案及HSE方案须经监理及业主方严格审查；打开罐顶所有开孔及罐体人孔，现场可燃气体浓度检测符合要求及消防措施到位后方可实施动火作业。

3.4 罐区与外界隔离及蒸罐

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将该罐与库区隔离，防火隔离措施须达到国家有关规范规定；切断罐体与接地体、库区消防管线和电气仪表保护管及电仪线的连接；在罐与系统连接的进出口管线法兰处加绝缘盲板。接蒸汽管线到该罐附近，先留下罐底板与基础间距较大的地方3～5处，其它地方封堵，从其中一处向罐底内部不间断充蒸汽以清理出罐底内的油气，同时检测可燃气体浓度。当达到动火条件时，即对罐底板进行动火补焊（动火前现场配备泡沫灭火器）。 3.5 补焊施工

根据罐底漏点分布形式，有关参建方主要管理人员认真研究了处理方法。有些人为了节约成本，最早考虑只补焊缺陷位置。但监理方提出：缺陷分布无规律，且均为裂纹，同时目前采用的检漏方法并不能确保检出所有漏点，如果只补焊漏点位置，既不保证消除裂纹也不能确保漏点全部补焊到位，极易造成重新检漏补焊，浪费时间，增加成本，监理建议对焊缝全部重新焊接，焊接时实施旁站监理。补焊焊接工艺参数见表2。 表2补焊焊接工艺参数

焊层 焊接方法 焊接材料及规格 极性 焊接电流 电弧电压 焊接速度 两层 SMAW ø4.0mmE4303焊条 反接 150～170A 24～26V 8～12cm/min

技术要求：1)补焊前将焊缝表面清理干净，焊缝表面打磨至基本平整（距离母材0～1.5mm）。

2)焊前认真做好焊工分配，控制焊工焊接工作量，以减少变形量，同时做好记录。 3)焊接时，原则上先焊短焊缝，后焊长焊缝。 4)须确保每条焊缝焊两遍。

对于吸水槽位置的问题处理，由于该处位置较低，长期积油，腐蚀现象比其它部位严重，各方一致同意更换吸水槽。 4 处理效果

经监理旁站，所有焊缝全部补焊完成后，建设方、监理方、施工方联合对罐底板变形情况、焊缝焊接质量及罐底板进行了周密排查，一致认为焊接质量合格；吸水槽更换处的焊接质量合格。随即对罐底板焊缝作真空检漏，未发现漏点。由于罐底板补焊时，未切割伸缩缝，为确保上水试验一次成功，监理方又建议对罐底大角缝再作一次全面的煤油试漏（大角缝未补焊）。各方面的检查均合格后，对罐按规范进行上水试验，整个上水过程中，监理按稳水节点及日常检查时间进行细致巡检，均未发现漏点，直至上水到最高液位，说明罐底板补漏成功。

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5 过程及质量控制要点 5.1 HSE管理

由于该罐位于天津港，港区各行各业的储罐很多，储罐建造集中，总储量不小于400万立方米，仅中国石化的储罐储量就达100万立方米。一旦发生火灾事故，必将牵连附近罐区引起连锁反应，后果将不堪设想。其次，罐区属于改造工程，以前有过渗漏，罐基础底部和库区含油污水系统不同程度存有积油，动火时极易发生火灾事故。因此HSE管理极为重要，尤其要抓好以下几个方面的控制。

（1）督促施工方建立实施HSE管理体系，落实专职安全员及有关安全设施，落实安全教育制度和人员进场许可制度，严格办理各种作业票证，严格组织安全检查，对现场发现的问题决不姑息。加强可燃气体浓度检查和现场安全检查的频次。

（2）严格进场设备的动态管理，施工方须对所有进场设备进行安全检查，特殊工种人员如操作手、起重工须持证上岗，禁止无证操作。

（3）严格施工现场临时用电管理。施工现场电气作业人员必须经过专业培训、考核合格、持有电工作业操作证。施工用的临时用电必须在指定地点接线，可采用埋地或架空敷设，埋地时要有明显的标识。进入罐内的电缆线与罐体接触时须增加绝缘隔离措施。所有电气设备必须保证接线正确，手持电动工具和移动电器用具必须绝缘良好，并配置漏电保护装置。 （4）密闭空间作业。严格遵守中石化有关安全管理制度，认真办理《密闭空间作业许可证》，完善、规范个人防护用具及警示、照明、通风、加水降温等安全设施，不定期进行可燃气体浓度检测并做好监护，防止发生缺氧、中毒中署、窒息和火灾爆炸事故，保证员工生命安全。

（5）打磨与焊接作业安全管理。 施工现场的打磨、焊接作业必须严格按照业主的有关规定办理用电、动火作业证，并对动火周围采取有效的安全防护措施。作业人员必须穿戴好必要的劳保用品，合理使用。同时检查设备漏电保护器和线路绝缘情况，砂轮片有无破裂等问题。 （6）施工现场文明施工管理。施工现场材料堆放要整齐，边角废料统一集中堆放，集中回收。禁止乱扔垃圾。现场施工人员要提高环保意识，注意环境保护，做到“工完，料净，场地清”。

（7）制定应急预案，加强应急管理。根据现场实际，进行风险识别和风险评价，制定应急预案，必要时进行应急演练。 5.2 质量控制

（1）督促施工方建立质量保证体系并有效落实。落实专职质量员，落实“三检制”。

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（2）补焊前做好罐底板的清理，尤其是罐底原焊缝表面的清理，要求将焊缝表面及附近20mm范围内油、锈、漆等污物清理干净，直至露出金属光泽。补焊前，施工单位质检员须报监理检查。

（3）补焊用焊条须按规定领用、烘烤、发放、回收，补焊工艺须严格按焊接作业指导书进行，现场监理随时抽查，并做好记录。

（4）补焊时严格做好焊工分配，做好防变形和减小变形的措施。尽量避免累加应力造成过大的变形。

（5）做好焊工焊接任务的分工，做好记录，严格责任。 （6）施工方须选择责任心强的人员进行真空试漏和煤油检漏。 6 总结

对20000立方米罐底板渗漏问题的处理，尤其是在特殊地理位置、特殊环境下的施工监理，要求我们必须事先充分掌握现场及周边实际情况，理解设计文件及建设方的精神，从而提出监理方的建议，为建设方出谋划策，缩短工期、降低成本，既保证工程质量，又保证工程施工安全。施工前，须熟悉并认真执行国家、行业有关规范标准以及油库管理规定，做好前期准备工作的审查，认真审核施工方案，对关键问题要心中有数，督促施工方做好工程材料报验、进场人员设备报验；施工过程中，须加强现场巡视、做好旁站监理，对主要工序、安全问题任何时候都要严格管理，同时督促施工方管理人员加强现场监督管理，做好主要工序的检查记录与报验，施工后及时做好检查验收。

作者简介：徐国桥，男（1968—），工程师。1991年毕业于承德石油高等专科学校焊接工艺及设备专业，现湖北省潜江市中石化江汉油田技术监督处从事项目管理工作，参加过西气东输管线工程、珠三角成品油管线工程等大中型国家重点工程的施工建设与管理，具有丰富的工程管理和施工经验。发表专业学术论文2篇。