摘 要：某原油商業(yè)儲(chǔ)備庫(kù)工程10座10萬(wàn)方儲(chǔ)罐年底完工投產(chǎn)，7座罐在進(jìn)油半年后，出現(xiàn)不同程度滲漏。對(duì)剩余三座罐采用“船艙底板搭接縫正壓試漏法”進(jìn)行檢查、修補(bǔ)后，進(jìn)油后至今未出現(xiàn)滲漏，效果十分明顯。本文針對(duì)浮頂?shù)装鍧B漏，從浮船底板焊接設(shè)計(jì)和試漏檢測(cè)兩方面，闡述浮頂滲漏的原因，并提出防滲漏措施和方法。

關(guān)鍵詞：原油儲(chǔ)罐；浮頂?shù)装?；滲漏

中圖分類號(hào)：TE133+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1案例介紹

某原油商業(yè)儲(chǔ)備庫(kù)工程共新建10座10萬(wàn)方儲(chǔ)罐，年底竣工投產(chǎn)，次年初1#、2#、3#、7#、8#、9#、10#儲(chǔ)罐陸續(xù)進(jìn)油，6-7月管理人員巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)油的7座罐共32個(gè)船艙出現(xiàn)不同程度的滲漏，滲漏點(diǎn)共40處，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，滲漏點(diǎn)位置及缺陷類型如表1：

滲油事故發(fā)生后，為保證其余三座罐進(jìn)油后不再滲油，我們采用了“船艙底板搭接縫正壓試漏法”進(jìn)行檢查，檢查出多處漏點(diǎn)，修補(bǔ)后繼續(xù)進(jìn)行試壓直至合格，該三座罐進(jìn)油后，至今未發(fā)現(xiàn)滲漏。

2滲漏發(fā)生原因分析

2.1從浮船底板焊接設(shè)計(jì)分析

2.1.1雙盤式浮頂儲(chǔ)罐的浮船底板厚5mm，焊接均采用搭接方式?！读⑹綀A筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“船艙底板上表面的搭接焊縫，應(yīng)采用連續(xù)滿角焊，下表面可采用間斷焊”。以往的設(shè)計(jì)下表面均采用間斷焊，近年來(lái)，隨著儲(chǔ)罐容積的增大，一些設(shè)計(jì)單位擔(dān)心浮船漏油，將底板下表面焊縫設(shè)計(jì)為密封焊。

2.1.2通常認(rèn)為采用密封焊能使浮頂?shù)装搴缚p起到雙密封的作用，與間斷焊相比能有效解決浮頂滲油事故，但根據(jù)某原油商業(yè)儲(chǔ)備庫(kù)工程的滲漏分析，事實(shí)是浮船底板下表面采用密封焊后反而增加了浮頂滲油事故。出現(xiàn)滲油事故增加的原因，有以下兩種不同的觀點(diǎn)。

（1）第一種觀點(diǎn)（《石油工程建設(shè)》2010年04期論文《大型原油儲(chǔ)罐浮船底板滲漏問(wèn)題的探討》）：“浮船底板上下表面搭接焊縫采用全密封焊接形式，焊接完成后形成了一個(gè)寬近40mm（即浮船底板搭接寬度）、長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米以上的狹長(zhǎng)通道。該狹長(zhǎng)通道內(nèi)為一個(gè)大氣壓，只要試驗(yàn)負(fù)壓值不小于53KPa，一般的缺陷能被發(fā)現(xiàn)。但當(dāng)漏點(diǎn)較多而缺陷較小時(shí)，隨著焊道試漏頻次的增加，被抽出的空氣量將遠(yuǎn)大于自然補(bǔ)充的空氣量，使焊道狹長(zhǎng)通道空間內(nèi)的氣壓小于一個(gè)大氣壓（其負(fù)壓值與試漏頻次、漏點(diǎn)的大小——即自然補(bǔ)充的空氣量成反比），此時(shí)若還按53KPa的負(fù)壓值進(jìn)行試驗(yàn)，則實(shí)際作用于焊道上的負(fù)壓值小于53KPa，嚴(yán)密性試驗(yàn)的負(fù)壓值減小了，就很難檢查出微小漏點(diǎn)，從而使檢查失效。”

這種說(shuō)法欠妥，現(xiàn)場(chǎng)的施工順序可以不同，但需要先完成浮船底板上表面焊縫真空試漏后，才進(jìn)行浮船底板下表面密封焊。因此，上述觀點(diǎn)中焊道搭接處狹長(zhǎng)通道還未形成密閉空間，也就不會(huì)出現(xiàn)所謂的負(fù)壓，從而影響真空試漏的檢查效果。

（2）第二種觀點(diǎn)，我們認(rèn)為密封焊設(shè)計(jì)本身影響了儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)對(duì)浮船漏點(diǎn)的檢查效果。分析如下：

浮船底板下表面焊縫屬于仰焊，且在儲(chǔ)罐浮頂下有限空間內(nèi)作業(yè)，焊接時(shí)受到照明不良、通風(fēng)不暢、夏天溫度高等條件限制，焊接難度大，無(wú)法保證焊接質(zhì)量，起不到完全密封的效果。

儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)時(shí)，只能從船艙內(nèi)觀察到船艙底板上表面焊道的滲漏點(diǎn)。如果浮頂?shù)装迳舷卤砻婧傅劳瑫r(shí)存在幾處氣孔和夾渣，而且上下表面焊道的缺陷相距很遠(yuǎn)。在儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)時(shí)，下表面焊道缺陷處滲漏出的水需要通過(guò)很長(zhǎng)的距離（幾十上百米）才能滲到上表面焊道缺陷處，在整個(gè)滲漏過(guò)程中可能因?yàn)闅鉁馗叨顾诌€未到達(dá)上表面焊道缺陷處就已蒸發(fā)完，導(dǎo)致不能發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)；也可能因?yàn)槌渌囼?yàn)時(shí)間短，還未等水從下表面焊道缺陷處滲到上表面焊道缺陷處，充水試驗(yàn)就結(jié)束了，導(dǎo)致不能發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。故，充水試驗(yàn)對(duì)于檢查浮船底板下表面焊縫采用密封焊的效果不如采用間斷焊的好，部分缺陷沒(méi)被發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致滲油風(fēng)險(xiǎn)的增加。

2.2從施工和檢測(cè)分析

2.2.1施工分析

某儲(chǔ)備庫(kù)滲漏點(diǎn)處焊縫的主要缺陷是氣孔，氣孔的產(chǎn)生有以下幾種可能：

（1）浮船底板在焊接組裝前，板邊緣50mm范圍內(nèi)不能防腐，在防腐施工時(shí)需粘貼膠帶對(duì)邊緣50mm進(jìn)行保護(hù)，這樣就要求焊接前撕掉膠帶，有的膠帶粘貼的很牢，不易清理干凈，殘留在焊縫處的膠帶在焊接時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生氣孔。

（2）鐵銹是極有害的，對(duì)金屬既有氧化作用，促使形成CO氣體；其中的結(jié)晶水在高溫下會(huì)析出大量氫而引起氫氣孔，焊縫鐵銹未處理干凈也是產(chǎn)生氣孔的重要原因。

（3）焊接過(guò)程中，工人為了完成工作量，經(jīng)常會(huì)加快焊接速度，這樣會(huì)因?yàn)樵陔娀」β什蛔儠r(shí)，隨焊接速度的增快導(dǎo)致熔池存在時(shí)間減小，氣泡不容易浮出，產(chǎn)生大量氣孔。

2.2.2檢測(cè)分析

（1）浮船底板真空試漏

1）浮船底板真空試漏工作枯燥、施工速度慢，對(duì)試漏人技術(shù)要求很低，但對(duì)責(zé)任心要求很高。在檢查中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)個(gè)別試漏人為完成工作量，弄虛作假只刷肥皂水不做真空試漏，導(dǎo)致部分缺陷未被發(fā)現(xiàn)。

2）《立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》關(guān)于真空試漏，只對(duì)真空度作了不低于53KPa的要求，未對(duì)保壓和觀察時(shí)間進(jìn)行要求，這就導(dǎo)致試漏人為了加快施工，在真空度還為達(dá)到53KPa時(shí)就開(kāi)始觀察，一旦真空度達(dá)到53KPa，未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，就結(jié)束試漏，可能會(huì)遺漏部分漏點(diǎn)。

3）該工程位于吐魯番地區(qū)，夏季氣溫很高，鋼板最高溫度可達(dá)80度。做真空試漏時(shí)涂抹在焊縫上的肥皂水，有時(shí)還未等真空度達(dá)到53KPa就蒸發(fā)完了，導(dǎo)致真空試漏失??；還可能因鋼板溫度高水分蒸發(fā)快，在真空箱有機(jī)玻璃觀察口上凝結(jié)大量水蒸氣，觀察不清，導(dǎo)致部分缺陷未被發(fā)現(xiàn)。

（2）儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)

在設(shè)計(jì)分析中已經(jīng)說(shuō)明，浮船底板下表面焊縫密封焊時(shí)，儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)對(duì)浮船底板焊縫的檢查效果不佳。

3浮頂?shù)装鍧B漏防治

3.1設(shè)計(jì)的選用

從設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)看，浮船底板下表面焊縫密封焊是合理的，但是這種設(shè)計(jì)限制了儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)檢測(cè)效果，如果選用這種設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)增加一種新的檢測(cè)方法。通過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)，我們已經(jīng)找到了一種行之有效檢測(cè)方法：“船艙底板搭接縫正壓試漏法”， 這樣就保障了船艙底板焊縫的雙重密封性。

3.2施工質(zhì)量控制

（1）焊接前清理干凈焊縫處的膠帶、鐵銹、氧化鐵皮、油污等雜質(zhì)；

（2）選擇質(zhì)量可靠的焊接材料和現(xiàn)場(chǎng)考試合格的焊工；

（3）嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程，控制焊接電流、電壓和焊接速度。

3.3檢測(cè)控制

3.3.1船艙底板搭接縫正壓試漏法

在浮船底板所有焊縫焊接完成后，通過(guò)向浮頂?shù)装宕罱涌p間隙內(nèi)鼓入壓縮空氣，在焊道上刷肥皂水或發(fā)泡液檢查焊道質(zhì)量。因?yàn)榇摰装宕罱涌p相互之間是相通的，所有只需要在一個(gè)地方開(kāi)孔注入壓縮空氣，就可以檢查所有底板搭接焊縫的質(zhì)量。該方法方便有效，具體做法簡(jiǎn)介如下：

（1）浮頂?shù)装搴附油瓿珊螅才哦嗝芾砣藛T對(duì)浮頂?shù)装逑卤砻婧缚p逐一進(jìn)行檢查、修補(bǔ)。

（2）在靠中央的第二圈船艙選一處靠近罐壁人孔的部位，在艙內(nèi)底板三層搭接處（約30mm寬）中間部位用電鉆將第一層鋼板開(kāi)通8mm信號(hào)孔，鉆孔時(shí)使用平頭鉆頭小心將第一層鋼板銑通，注意不能傷及最二層鋼板。在8mm信號(hào)孔上焊接一個(gè)M18的細(xì)絲螺母，螺母焊接時(shí)注意不能破壞內(nèi)螺紋。

（3）事先加工好與細(xì)絲螺母配套的雙頭螺栓：一端帶細(xì)螺紋與螺母相配，一端帶細(xì)螺紋與帶由壬的壓縮空氣管線相接，雙頭螺栓中間有貫通的10mm內(nèi)孔。

（4）將螺栓、螺母安裝好接通壓縮空氣管線，由信號(hào)孔向船艙底板焊縫內(nèi)通入0.5Mpa壓縮空氣后，刷肥皂水檢查底板上下所有焊縫的嚴(yán)密性，無(wú)氣泡、無(wú)壓降為合格。若發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，在對(duì)應(yīng)的罐底和船艙底板上同時(shí)畫上記號(hào)，待泄壓后補(bǔ)焊，補(bǔ)焊完成后重新做正壓檢漏，直到無(wú)氣泡、無(wú)壓降為合格。

（5）試驗(yàn)完成后將信號(hào)孔螺母切除，焊接封堵并加焊一塊加強(qiáng)板。

3.3.2真空試漏法

（1）真空試漏法簡(jiǎn)介

真空試漏法是用來(lái)檢查浮頂?shù)装迳媳砻婧缚p質(zhì)量的方法，具體做法如下：

1）在船艙底板焊縫表面刷肥皂水或亞麻子油；

2）將真空箱壓在檢查的焊縫上，用真空泵抽氣，使真空度不低于53KPa；

3）觀察焊縫上是否有氣泡產(chǎn)生在有氣泡處做好記號(hào)；

4）修補(bǔ)處理漏點(diǎn)后，再進(jìn)行復(fù)試直至合格。

（2）真空試漏法改進(jìn)

1）因船艙底板焊縫是搭接縫，焊縫兩側(cè)不在同一平面上，真空箱底面與焊縫兩側(cè)底板無(wú)法做到同時(shí)重合，連接處的密封性比較難以控制，建議把真空箱底面由平面改成高差為5mm的臺(tái)階面，這樣就能更好的與底板搭接縫重合；

2）真空箱與底板搭接處的密封，棄用傳統(tǒng)的油泥膩?zhàn)用芊?，改用高密度海綿密封，油泥膩?zhàn)用芊馐┕に俣嚷?，溫度升高時(shí)，油泥膩?zhàn)幼冘?，密封性降低；高密度海綿粘貼在真空箱底面，同真空箱一體，施工速度快，密封性好，在實(shí)踐中已經(jīng)得到認(rèn)同；

3）建議適當(dāng)加大檢測(cè)真空度，延長(zhǎng)保壓觀察時(shí)間至2min；

4）夏季不宜在中午試驗(yàn)。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上分析，浮艙底板采用密封焊時(shí)，應(yīng)做好以下幾個(gè)方面：

（1）做好施工前的技術(shù)交底，對(duì)真空試驗(yàn)、船艙底板搭接縫正壓試漏人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)；

（2）焊接前用電動(dòng)鋼絲刷將焊縫處的鐵銹、膠帶等雜質(zhì)清理干凈，焊接過(guò)程中嚴(yán)格控制焊接電流、電壓、焊接線能量和焊接速度；

（3）上表面焊道采用改進(jìn)后的真空試漏時(shí)，控制真空度并適當(dāng)延長(zhǎng)檢查時(shí)間至2min，夏季不宜在中午試驗(yàn)；

（4）下表面焊道進(jìn)行船艙底板搭接縫正壓試漏檢測(cè)，保證下表面沒(méi)有漏點(diǎn)，做到浮船底板焊縫雙密封。

通過(guò)以上一系列措施將可以有效地解決浮艙底板滲漏問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50341-2003，立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB50128-2005，立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

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