大型原油外浮頂儲罐檢修施工總結
——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，儲存介質為原油，2003年7月投用，現已使用20年，2010年進行過一次大修。根據儲罐運行情況，于2022年8月對該儲罐進行檢修，內容包括：儲罐檢測、轉動浮梯檢修、浮盤一二次密封更換、罐內外防腐檢查及施工、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，應當檢測罐頂是否凹陷、罐壁是否變形等，還應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，以及表面檢查時發現的可疑部位。應多次測量，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，是否有滲漏等細節要十分注意。對腐蝕當量超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當至少進行一次。

2 轉動浮梯檢修

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，轉動浮梯的維護和保養的重要性就必不可少[1]。一般來講，罐轉動浮梯由踏步、輪座、扶手、長軸、軸套等組成。在此次檢修時發現，部分踏步脫落，轉軸銹死。需要對浮梯轉軸進行全部更換，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的材料，這也使得材料裝置的安全系數大大提高。此后的工作中應嚴格貫徹執行設備檢修條例，定期對轉動浮梯進行檢查。轉動浮梯如圖2所示。

圖2 轉動浮梯

3 浮盤一二次密封更換

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

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泡的聚氨酯，該材料的特質為彈性佳、易變形。具體操作是將上述材料填充到一個密封的套內。相對于傳統的機械密封而言，囊式密封的效果更佳、更穩定。此外，囊式密封廣泛使用的原因還在于它對罐體內部，尤其是與罐壁相關的指標等要求不高，適應能力更強。當然，其缺點也是顯而易見的，即對儲存的介質黏度要求較高。如果儲罐儲存的介質比較黏稠，介質可能會粘連到儲罐內表面上。長期反復，儲罐內壁就容易損壞，也導致儲罐介質的浪費[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、環保性等方面有顯而易見的成效。

經VOC檢測發現，該浮盤密封處有泄露點，需要對整個一二次密封進行更換。更換后裝置應達到在罐內和浮頂一起同升降、起伏的狀態。浮頂和密封件的緊密連接，是降低浮頂介質蒸發損耗的關鍵。

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，罐壁發生了腐蝕也不容易被發現。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境使得罐壁發生化學反應，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，就繼續向兩邊拆除，直至出現罐壁防腐層完好無腐蝕的情況。采用這種方式，既可以找到腐蝕區域又可以減少工期。

4.3 罐壁板及抗風圈防腐施工

對于罐壁腐蝕區域，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、預留接管等，需要將接管法蘭蓋或閥門拆下，將其內部清掃干凈，然后對內部進行噴砂除銹，刷漆防腐。這些地方內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，膜厚應確保達標。在施工工作完成后，應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細節，確保其他不易施涂、遮蓋部位時重點檢查和補涂。

5 罐內防腐施工

5.1 罐底板防腐施工

罐內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。當發現腐蝕當量超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。對每天噴砂的區域進行檢查，達到刷漆條件后涂刷環氧厚漿底漆兩道。待全部噴砂完成、兩道底漆完成后再進行整體兩道環氧厚漿中間漆及兩道環氧厚漿面漆，涂刷六道油漆，總干膜厚度 300 μm；濕度檢測儀檢測環境相對濕度應在60%左右。罐內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 罐內浮盤防腐施工

罐內浮盤為上下表面，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；濕度檢測儀檢測環境相對濕度應在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。施工是溫度不宜過高，也不宜過低。其中的關鍵不可控因素就是水分，如果溫度不適宜，水分就會揮發的慢或揮發的快。前者是溫度低會導致漆膜不能固化；后者則是溫度過高，會導致漆膜固化過快，水分快速蒸發，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，濕度檢測儀檢測環境相對濕度應在60%左右。浮盤上表面噴砂時，對于浮倉朝向罐壁一側的側板一定也要進行噴砂除銹防腐。此側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儲罐安全平穩運行。

6 罐底板增加陽極保護塊

在罐底板上安裝的116塊陽極材質為鋁合金，這是為了更好地保護浮頂罐底板上表面及相關附件、罐底以上 1.5 m 罐壁內表面。罐內犧牲陽極陰極保護系統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。罐內犧牲陽極陰極保護系統鋁合金犧牲陽極塊的下表面與罐內底板的距離為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生產生“水擊”現象。“水擊”現象會產生巨大的壓力，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，導致管道爆炸[3]。除此外，泄漏也是“水擊”現象所產生的一大問題。泄漏即由于管材和焊縫長期處在“水擊”狀態，最終不堪重負，從而引發加熱器開裂。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能的翅片式無水擊加熱器。無水擊加熱器通過技術革新，從根本上對水擊現象進行了解決。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能。由于減少了加熱管數量，相應的降低了盤管腐蝕穿孔的幾率，也降低了泄漏風險，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。

9 總結

浮頂儲罐的檢修施工雖然已經完畢，但如果要確保浮頂油罐的長久平穩運行，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，專項檢查內容需要制定儲罐檢查表，檢查操作按照檢查表執行；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。關于與操作相關的規章制度的制定與執行應該合理且完善。以此次檢查施工制定儲罐設備操作規程為模板，合理修改和制定儲罐及其附件的操作規程。對于設備的保養也應制定長期的計劃。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以及運轉規律，并作出相應的檢查維修措施，務必做到全面覆蓋設備檢查保養的各個方面，為設備可靠性提供保障。最后，人員的責任心也是最關鍵的一個方面。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員工以及相關負責人的行為中，這需要技術人員與巡檢人員有強烈的責任心，對儲罐的每個方面一絲不茍、負責到底。

總而言之，保障外浮頂儲罐及其相關設備設施安全和平穩運行是工作的核心。在日常維護中，對于之前發生過的問題，維修人員應該時時注意；對于目前來看運行相對穩定的部位及其附件，工作人員也需要提高保持良好的嗅覺，牢牢把握對于設備關鍵環節的安全維護。這既是責任，也是要求。