航煤油罐離線檢測及隱患整治

方忠明

（中國航空油料有限責任公司廈門分公司，福建廈門 361006）

航煤油罐離線檢測及隱患整治

方忠明

（中國航空油料有限責任公司廈門分公司，福建廈門 361006）

根據(jù)某油庫航煤油罐離線檢測結果，對油罐罐體腐蝕和罐體傾斜變形等問題的原因進行分析，結合API653的相關規(guī)定，提出了相應的隱患整治方法，并針對油罐長期閑置后的恢復啟用提出了一些建議。

航煤油罐 離線檢測 隱患整治 恢復啟用

1 航煤油罐概況及離線檢測結果

某機場油庫現(xiàn)有3座1000m3油罐（5#～7#），儲存介質(zhì)為航空煤油，于1982年正式建成投入使用，2010年至今處于閑置狀態(tài)。為恢復啟用，于2014年6月按照API653“油罐檢測、維修改造和重建”［1、3］的相關規(guī)定對3座油罐進行離線檢測，本文根據(jù)5#罐離線檢測結果對油罐存在的隱患進行分析，主要檢測內(nèi)容及結果如下：

1.1 外觀檢驗

表1 測量點相對高程統(tǒng)計表

表2 罐頂板厚度測量（mm）

表3 罐壁板厚度測量（mm）

表4 油罐不圓度測量值

通過對整個油罐罐體及附屬儀表設備進行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)油罐水泥基礎出現(xiàn)裂化和破裂，盤梯、罐壁、罐頂及附屬設備出現(xiàn)多處油漆失效和腐蝕。油罐底板發(fā)現(xiàn)多處局部變形，最大為20mm，超出API653的允許范圍。

1.2 油罐基礎沉降檢測

基礎沉降檢測以油罐液位計接管處為參考0點，順時針方向均勻布置16個測量點，測量第一層壁板底部的相對高程，結果如表1。

圖1 線性顯示和腐蝕坑

根據(jù)測量結果，按照油罐的主體傾斜程度來考慮，45°和225°、67.5°和247.5°兩個方位的傾斜角度較大，由45°和225°測量點的高差可知最大傾斜高差為55.12mm。根據(jù)油罐直徑12060mm，可計算出傾斜角度為0.26°。

1.3 油罐頂板厚度檢測

頂板檢測對油罐32塊扇形頂板和2塊半圓形頂板每塊板選取5個測量點進行超聲波厚度測量，測量結果如表2所示。

根據(jù)API653規(guī)定：“在任何100in2面積內(nèi)的罐頂板平均厚度不小于0.09in（2.286mm），本次罐頂板厚度測試結果符合要求。

1.4 油罐壁板厚度檢測

壁板厚度檢測對油罐每圈壁板取2個方位，每個方位布置5個測量點進行超聲波厚度測量，計算每個方位的平均壁厚及腐蝕速率，結果如表3。

根據(jù)以上測量結果，罐壁靠近底板位置發(fā)現(xiàn)嚴重腐蝕，最小剩余厚度為2.11mm，腐蝕速率為0.134mm/年，且剩余厚度小于API653中最低厚度要求。

1.5 油罐底板檢測

底板檢測對搭接焊縫、罐壁與接管內(nèi)角焊縫、罐壁-底板內(nèi)部環(huán)形角焊縫進行了100%磁粉檢驗。在底板搭接焊縫上發(fā)現(xiàn)線性顯示和腐蝕坑，檢測結果不合格（如圖1所示）。

通過對罐底板厚度進行超聲波測量，底板最大厚度為5. 79mm，最小厚度僅為2.10mm，小于API653所規(guī)定的2.54mm的最低厚度要求。

1.6 油罐不圓度檢測

不圓度檢測采用250RX全站儀進行光學偏移測量，以油罐的參考“0”點作為0度，每隔45度測量1點，總共8個點。每隔180度的測量值相加，為油罐的直徑，合計4組直徑測量值（如表4所示）。

根據(jù)API653規(guī)定，油罐直徑12060mm，半徑公差應保證在19mm以內(nèi)，油罐不圓度符合規(guī)范要求。

2 原因分析及隱患處理措施

2.1 油罐罐體傾斜

油罐罐體傾斜的主要原因是地基處理不當，罐基礎在使用過程中產(chǎn)生不均勻沉降，逐漸產(chǎn)生傾斜。根據(jù)對油罐第一層壁板底部各測量點的相對高程可以得到，225°測量點的相對高程為38.10mm，為油罐底部的最高點，45°測量點的相對高程為-17.02mm，為油罐底部的最低點。兩者的位置處在油罐的中心線上，其傾斜角度可作為油罐的主體傾斜角度。

根據(jù)API653中規(guī)定，油罐的基礎沉降差許可值不得大于直徑的1/100，且不大于127mm。因此，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，5#油罐主體的傾斜程度在API653的要求的范圍之內(nèi)，本次不需要整治。

2.2 罐壁板及底板局部腐蝕嚴重

油罐內(nèi)部腐蝕主要集中在底板和下部壁板。從油罐運行過程進行分析，一方面航煤進罐時不斷沖擊油罐底板和下部壁板，日積月累容易導致內(nèi)防腐涂層脫落，金屬裸露出來，失去防腐層的金屬相對較易發(fā)生腐蝕；另一方面，航煤儲存過程中，油品中的水分水逐漸沉積到油罐底層，油品中的水分與酸性物質(zhì)能夠產(chǎn)生化學反應，形成酸性溶液，其中包含有cl-和SO42-、Na+等離子，長期浸泡也會導致內(nèi)防腐層的脫落，從而對鋼板產(chǎn)生電化學腐蝕，這也使得油罐腐蝕嚴重區(qū)域主要集中在油罐下部。隨著油罐的使用年限較長，油罐內(nèi)外防腐層達到使用壽命后也會逐漸失效，加之廈門位于東南沿海，濕潤的氣候也會造成油罐在閑置期間罐體產(chǎn)生整體性均勻腐蝕，造成油罐各位置鋼板壁厚逐漸變薄。

根據(jù)檢測結果，油罐下部壁板和底板局部腐蝕嚴重，罐底板磁粉驗收不合格，在油罐重新啟用之前，需對腐蝕嚴重部位進行維修或更換，并重新進行單項測試直至滿足規(guī)范要求。

2.3 罐體局部凹凸變形

罐體產(chǎn)生凹凸變形一方面是由施工過程中油罐壁板焊接產(chǎn)生誤差造成，另一方面，是由于油罐在使用過程中的不均勻沉降造成，其后果會造成罐壁出現(xiàn)應力集中，但罐壁凹凸變形主要發(fā)生在頂部［2］，一次應力相對較小，而且由凹凸變形產(chǎn)生的應力為二次應力，又具有自限性，一般情況下，對罐體的強度影響不大。

根據(jù)罐體不圓度檢測結果，油罐半徑公差最大為8mm（90°～270°方向），符合API653中的相關規(guī)定，本次可不進行整改。

3 油罐恢復啟用前后的建議措施

（1）油罐恢復啟用前應對內(nèi)外壁進行除銹，并重新進行防腐處理，建議油罐內(nèi)壁罐底板及罐壁板0.2m以下采用036環(huán)氧耐油防腐涂料，其耐水性能可以提高內(nèi)防腐層的使用壽命；

（2）油罐恢復啟用前需檢測現(xiàn)有犧牲陽極電位，如保護電位達不到要求，需對犧牲陽極設施進行增設；

（3）油罐運行過程中應及時放水，盡可能減少底部的存水；

（4）根據(jù)油罐腐蝕速率可以計算出油罐的使用壽命，按照API653中檢驗周期最長為20年的規(guī)定，下次檢驗應該在計算年限和20年兩者中較短的時間內(nèi)進行；

（5）油罐恢復啟用后，應制定合理的安全檢查規(guī)程對油罐的各個部分運行狀態(tài)進行監(jiān)察，及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

4 結語

油罐的腐蝕問題是由多方面的原因造成的，是決定油罐使用壽命的關鍵因素，處置不當會帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，根據(jù)油罐的檢測結果及對以后系統(tǒng)內(nèi)停用油罐，合理的制定油罐的隱患整治措施尤為重要，必須綜合考慮設備的停運時間、離線檢測結果來制定針對性的保護、檢測、維護措施，綜合考慮保護方法、保護費用等因素的影響，制定相應的管理流程，在全面評估的基礎上，制定明確有效、經(jīng)濟適用的整治和管理方案。

［1］API STANDARD 653. Tank Inspection， Repair， Alteration， And Reconstruction.

［2］張新明，張雪.魏崗站1#浮頂油罐罐體變形隱患整治.中國石油和化工標準與質(zhì)量，2012（12）：74.

［3］李進寧.地上儲罐的檢測與維修-API653介紹.油氣儲運，1994，第13卷（4）： 66～67.

方忠明（1968—），男，江蘇江陰人，工程師，大學本科，從事機場供油管理工作。