尹宏(新疆吐哈油田建設有限責任公司, 新疆 吐魯番 838000)
小型儲罐底板更換技術的前景與發展
尹宏(新疆吐哈油田建設有限責任公司, 新疆 吐魯番 838000)
儲罐底板在長時間的工作下會出現腐蝕、裂紋,給儲罐的運行帶來了嚴重的安全隱患。傳統的的補焊方法罐底板在焊接過程中應力增加,且不僅質量無法保證,而且對維修人員的安危也存在著重大的安全隱患。本文通過對隔絕法更換底板研究,有效的提高的底板更換質量和效率,保證了施工質量和人員安全。
儲罐 底板 絕熱法
儲罐底板在長時間的工作下會出現腐蝕、裂紋,給儲罐的運行帶來了嚴重的安全隱患。小型儲罐底板經過十幾年的運行和返修,且底板滲透出在基礎表面的油污無法清理,而儲罐底板的密封性控制要求高、安全程度不好控制,所以研究小型儲罐底板的安全、高效的的更換有十分重要的意義。通過對十幾具小型儲罐的底板更換方案進行實驗研究,分析更換底板和增加底圈補強板的方法,最終選取更換儲罐底板的最佳方法。
(1)小型儲罐現狀 新疆吐哈油田公司現有的5000方以下儲罐,基本上都是會戰時期1994年前后制造,主要承擔著油田公司的原油、污水、成品油等的儲存任務。運行多年后,諸多部件出現老化,尤其是罐底板焊接部位出現腐蝕、穿孔,大部分需要直接更換底板,沒有補焊的意義。
(2)維修中出現的問題 小型儲罐在過去的維修中,一直是傳統的的補焊方法,主要是采用氧、乙炔切割更換罐底板。使得罐底板在焊接過程中應力增加且不僅質量無法保證,而且對維修人員的安危也存在著重大的安全隱患。受限空間、氧乙炔切割安全隱患較大,以及底板變形較大、無法保證維修,降低了焊縫的韌性和強度,對動載強度和疲勞強度帶來了諸多不利。
(1)質量缺陷 根據吐哈油建維搶修中心技術人員對小型儲罐底板腐蝕情況測厚及檢測的情況可以看出,儲罐底板銹蝕較嚴重,部分焊接點出現淺蝕坑,底板中部出現變形的大面積穿孔現象。其原因主要有以下幾點:①底板表面防腐層質量缺陷;②底板焊縫焊接的質量缺陷;③底板在運行過程中應力不均勻的應力缺陷;④底板淺表裂紋的質量缺陷。
(2)原因分析 ①儲罐底板運行中不均勻沒有應力釋放問題;②傳統的底板防腐標準過低問題;③底板焊縫出現局部不飽滿質量問題;④底板淺裂紋沒有消除維修質量問題;⑤維修人員技術水平低出現維修質量問題;⑥勞動條件差出現維修質量問題。
(1)傳統的施工方法存在的問題 ①采用氧、乙炔切割拆除儲罐底板,儲罐底板更換過程中由于底板穿孔較大,滲透出的額油污氣等屬于易燃易爆,對維修人員的安危存在著重大的安全隱患。②氧、乙炔切割,割炬過長,操作人員極其不便長時間進入受限空間操作。③儲罐底板變形較大,部分補焊造成的運行時質量無法保證;傳統的施工方法使用氧、乙炔切割拆除底板,底板變形較大,焊接熱影響區晶粒粗大降低韌性塑性。
(2)技術改進后的施工方法 為了能夠有效解決小型儲罐底板更換中出現的諸多問題,我們研究了新的施工方法,采用不拆除底板細砂隔絕法更換底板的技術,通過在原有底板上鋪設20~50mm厚度的細砂、隔絕滲透出的油污后進行更換底板。并選取了鄯善聯合站2具700方儲罐進行試驗,并取得成功。
具體操作包括:①首先對儲罐底板噴砂除銹后按圓周方向由外向中心測厚,若底板整體減薄率超過20%,厚度超過10%就要考慮整體更換罐底板和壁板加裝環形補強板。②通過壁板開孔,運輸細砂鋪設,按圓心向圓周方向3%坡比20~50mm厚度,用儀器測量合格,將提前噴砂除銹過的底板按重新排版圖鋪設底板。同時安排有豐富經驗的焊工講解操作要領,提高員工的自身素質,從而有效地控制底板焊接過程中產生的底板熱變形,控制熱影響區組織的變化,保證施工質量。③底板和加強環形壁板涂刷環氧玻璃鱗片。
我們研究了建設單位小型儲罐底板補焊及以往維修中出現的問題,改進了小型儲罐底板更換技術,并將該技術在建設單位的兩具700方污水罐運行使用,有效提高了儲罐的正常使用質量周期,縮短了儲罐的維修運行時間,減小了儲罐底板的維修次數。
根據實際應用情況表明,采用改進的隔絕法更換底板推廣應用過程中效果顯著:①小型儲罐底板的焊接熱變型得到了有效控制,取得了明顯效果。②底板檢測一次合格率為100%,最后進水試壓驗收全部通過。③小型儲罐底板更換時間縮短2/3,降低了成本,降低了安全風險。④采用改進技術后,儲罐底板的維修次數明顯減少,鄯善聯合站2具700方儲罐運行兩年,未出現任何問題,生產平穩運行。⑤避免了氧乙炔切割過程中對維修人員的安危存在的重大安全隱患,大大提高了施工的效率,有效的降低了生產成本。
小型儲罐通過隔絕法方法不拆除舊底板,在確保安全和質量的前提下大大縮短了施工作業時間降低了成本,有效的控制了安全風險,對以后類似工程的改造積累了重要的經驗。
尹宏,男, 新疆吐哈油田建設有限責任公司維搶修中心助理工程師,主要從事油氣田地面工程建設和應急維搶修作業。