劉月龍（蕪湖市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心　安徽蕪湖）

臥式埋地LPG儲(chǔ)罐宏觀檢驗(yàn)要點(diǎn)

劉月龍
（蕪湖市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心安徽蕪湖）

宏觀檢驗(yàn)是壓力容器最簡(jiǎn)單和最重要的檢驗(yàn)方法，也是其他檢驗(yàn)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)。介紹臥式埋地LPG儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及LPG儲(chǔ)罐宏觀檢驗(yàn)的主要內(nèi)容。

臥式埋地LPG儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)宏觀檢驗(yàn)腐蝕

一、臥式埋地LPG儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)

埋地液化石油氣（LPG）儲(chǔ)罐，一般是指埋于地面以下，罐體周圍用細(xì)砂覆蓋的用于盛裝LPG介質(zhì)的儲(chǔ)罐。和地面LPG儲(chǔ)罐一樣，臥式埋地LPG儲(chǔ)罐一般也設(shè)計(jì)成雙鞍座支承的圓筒形容器（圖1），其管口數(shù)與地面罐基本一致，一般應(yīng)開(kāi)設(shè)液相進(jìn)口、液相出口、氣相進(jìn)口、氣相出口和液位計(jì)口等。與地面罐不同的是，臥式埋地罐的接管均要合理布置在法蘭蓋上，通過(guò)管道井引出；考慮到罐體穩(wěn)定性，一般在每個(gè)筒節(jié)的內(nèi)部焊上一圈加強(qiáng)筋板；為操作檢修方便，另需開(kāi)設(shè)一人孔，內(nèi)設(shè)扶梯，人孔伸出罐體頂部高度不宜過(guò)大，避免罐體承受過(guò)多的細(xì)砂重力。

二、臥式埋地LPG儲(chǔ)罐的宏觀檢驗(yàn)

根據(jù)TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》的要求，應(yīng)對(duì)臥式埋地LPG儲(chǔ)罐進(jìn)行定期檢驗(yàn)。臥式埋地LPG儲(chǔ)罐定期檢驗(yàn)主要有宏觀檢驗(yàn)、壁厚測(cè)定、無(wú)損檢測(cè)（UT及MT檢測(cè)，必要時(shí)PT檢測(cè)）、硬度測(cè)定、安全附件檢查和氣密性試驗(yàn)等項(xiàng)目。宏觀檢驗(yàn)主要采用目視方法，必要時(shí)利用內(nèi)窺鏡、放大鏡或其他輔助儀器設(shè)備、測(cè)量工具。臥式埋地LPG儲(chǔ)罐的宏觀檢查主要檢驗(yàn)儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)、幾何尺寸、焊縫以及表面狀況（如腐蝕、泄漏、變形、開(kāi)裂等）等。進(jìn)行臥式埋地LPG儲(chǔ)罐宏觀檢驗(yàn)過(guò)程中，特別要注意以下幾方面的檢驗(yàn)。

1.罐體結(jié)構(gòu)及罐體內(nèi)表面狀況的檢查

封頭主要參數(shù)不符合相應(yīng)制造標(biāo)準(zhǔn)、焊縫錯(cuò)邊量超標(biāo)、棱角度超標(biāo)、焊縫布置不當(dāng)以及開(kāi)孔位置不當(dāng)?shù)炔缓侠淼慕Y(jié)構(gòu)會(huì)影響罐體內(nèi)部的應(yīng)力分布，造成局部區(qū)域應(yīng)力集中，罐體在這些不連續(xù)應(yīng)力長(zhǎng)期作用下會(huì)因過(guò)高的局部應(yīng)力，發(fā)生脆性破壞或疲勞破壞。另外，LPG介質(zhì)中含有雜質(zhì)H2S，其主要來(lái)源是含硫原油中的有機(jī)硫化物，如硫醇和硫醚等，這些有機(jī)硫化物在原油加工過(guò)程中受熱會(huì)分解出H2S。干燥的H2S對(duì)金屬材料無(wú)腐蝕破壞作用，只有溶解在水中才具有腐蝕性，其在水中的溶解度很大，水溶液具有弱酸性，如在0.1 MPa、30℃水溶液中H2S飽和濃度為300 mg/L，溶液的PH值為4。臥式埋地LPG儲(chǔ)罐罐體材料一般選用Q345R等低合金鋼，其內(nèi)表面直接與LPG介質(zhì)接觸，由于制造過(guò)程（焊接、接管等）殘余應(yīng)力的存在，在水分含量超標(biāo)的情況下容易與H2S雜質(zhì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕。因此在罐體宏觀檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)檢查罐體的結(jié)構(gòu)及內(nèi)表面的腐蝕情況。

2.罐內(nèi)加強(qiáng)筋的檢查

臥式埋地LPG儲(chǔ)罐是通過(guò)左右鞍座用地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，由于埋在地下，罐體周圍填滿了細(xì)砂。因此，罐體除了承受儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)LPG產(chǎn)生的內(nèi)壓力外，還承受罐體周圍填埋的細(xì)砂所施加的外壓力和可能產(chǎn)生的地下水的外壓力。當(dāng)埋地LPG儲(chǔ)罐內(nèi)部介質(zhì)全部用完，內(nèi)壓力降為0時(shí)，細(xì)砂和地下水施加的外壓力會(huì)對(duì)罐體的剛度產(chǎn)生影響。因此，在埋地罐設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般會(huì)在每個(gè)筒節(jié)內(nèi)部焊上1圈加強(qiáng)筋板，以保證儲(chǔ)罐穩(wěn)定性。加強(qiáng)筋與罐體筒節(jié)之間一般采取間斷式點(diǎn)焊固定，在LPG中含有濕H2S的情況下，此點(diǎn)焊處容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，若開(kāi)裂處裂紋不及時(shí)消除，裂紋會(huì)擴(kuò)展至罐體筒節(jié)，進(jìn)而造成罐體的開(kāi)裂破壞。另外，如果加強(qiáng)筋與罐體脫焊嚴(yán)重如整圈脫焊，在罐體內(nèi)壓力較低時(shí)，大的外壓力會(huì)使罐體筒節(jié)受到擠壓產(chǎn)生變形。在宏觀檢驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)加強(qiáng)筋與罐體筒節(jié)的點(diǎn)焊處有無(wú)裂紋、脫焊、加強(qiáng)筋有無(wú)明顯變形等情況進(jìn)行宏觀檢驗(yàn)顯得尤為重要，必要時(shí)進(jìn)行表面無(wú)損檢測(cè)。

圖1　臥式埋地LPG儲(chǔ)罐基本結(jié)構(gòu)

3.支座及緊固螺栓的檢查

臥式埋地LPG儲(chǔ)罐除承受罐內(nèi)介質(zhì)產(chǎn)生的壓力外，還承受罐體周圍細(xì)砂施加的壓力及地下水對(duì)罐體的靜壓力。因此，當(dāng)儲(chǔ)罐埋地深度適當(dāng)情況下，其外表面覆蓋的細(xì)砂及地下水所施加的外壓力，不會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐造成不利影響。相反，從理論上講，由于存在細(xì)砂及地下水所施加的外壓力，反而降低了罐體的軸向應(yīng)力和周向應(yīng)力，從一定程度抑制了鞍座上部圓筒“扁塌”現(xiàn)象的發(fā)生，降低了支座反力［1］。但是，如果細(xì)砂中的水分含量超過(guò)正常值時(shí)，特別是大雨過(guò)后，水位暴漲，水對(duì)埋地儲(chǔ)罐的浮力大大增強(qiáng)，容易使鞍座緊固螺栓被拉變形或損壞，因此必須嚴(yán)格控制水位。在宏觀檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)檢查鞍座與緊固螺栓的連接情況，查看鞍座及緊固螺栓有無(wú)變形或損壞，罐體是否固定牢靠等。

4.罐體外表面防腐層的檢查

由于埋地LPG儲(chǔ)罐埋在地下，外表面長(zhǎng)期承受地下水侵蝕和微生物破壞，必須對(duì)埋地儲(chǔ)罐外表面采取可靠的防腐措施。一般采用防腐涂層，其應(yīng)具有良好的電絕緣性，良好的化學(xué)穩(wěn)定性以及金屬表面具有良好的粘結(jié)力等性能，防腐層的優(yōu)劣將直接影響埋地罐的使用安全和使用壽命。埋地LPG儲(chǔ)罐填埋前應(yīng)按SH/T 3022-2011《石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行防腐處理，一般選擇環(huán)氧煤瀝青防腐蝕涂層，這種防腐蝕涂層中涂料為環(huán)氧煤瀝青，纏繞材料為玻璃布，根據(jù)填埋細(xì)砂的腐蝕性程度來(lái)確定埋地LPG儲(chǔ)罐的防腐蝕等級(jí)（普通級(jí)、加強(qiáng)級(jí)、特加強(qiáng)級(jí)），然后根據(jù)埋地LPG儲(chǔ)罐的防腐蝕等級(jí)，確定防腐蝕涂層的結(jié)構(gòu)和涂層總厚度。宏觀檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)檢查選用的埋地LPG儲(chǔ)罐外表面防腐蝕涂層是否符合設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，檢查外防腐層有無(wú)破損、劃傷、脫落和粘接不牢的現(xiàn)象，罐體金屬有無(wú)受到腐蝕等。

5.陰極保護(hù)裝置的檢查

埋地儲(chǔ)罐周圍存在地下水，罐體容易形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，因此，埋地罐還應(yīng)采用陰極保護(hù)防腐措施。陰極保護(hù)分為外加電流和犧牲陽(yáng)極兩種方法，臥式埋地LPG儲(chǔ)罐一般采用犧牲陽(yáng)極法。埋地儲(chǔ)罐罐體表面保護(hù)電位分布的均勻程度主要受到陽(yáng)極布置、砂介質(zhì)電阻率及其隨深度的變化影響［2］。在儲(chǔ)罐定期檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)審查以往測(cè)得的電位電壓記錄，并打開(kāi)陽(yáng)極包檢查陽(yáng)極金屬損耗情況，不足時(shí)應(yīng)提醒使用單位及時(shí)補(bǔ)充。

三、結(jié)束語(yǔ)

（1）臥式埋地LPG儲(chǔ)罐的宏觀檢驗(yàn)看似簡(jiǎn)單，但卻是最重要的檢驗(yàn)方法，它能從總體上大致了解容器設(shè)備的總體狀況，是其他檢驗(yàn)方法的基礎(chǔ)。

（2）臥式埋地LPG儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其宏觀檢驗(yàn)側(cè)重點(diǎn)與地面儲(chǔ)罐有所不同，在臥式埋地LPG儲(chǔ)罐的宏觀檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)做到有的放矢，檢驗(yàn)具有針對(duì)性。

1 袁強(qiáng).埋地式臥式液化石油氣貯罐的設(shè)計(jì)［J］，江蘇石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，12（4）

2 梁占超等.地埋儲(chǔ)罐的防腐處理與陰極保護(hù)［J］，內(nèi)蒙古石油化工，2008（9）

〔編輯凌瑞〕

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