方忠明

（中國(guó)航空油料有限責(zé)任公司廈門分公司，福建廈門 361006）

航煤油罐離線檢測(cè)及隱患整治

方忠明

（中國(guó)航空油料有限責(zé)任公司廈門分公司，福建廈門 361006）

根據(jù)某油庫(kù)航煤油罐離線檢測(cè)結(jié)果，對(duì)油罐罐體腐蝕和罐體傾斜變形等問題的原因進(jìn)行分析，結(jié)合API653的相關(guān)規(guī)定，提出了相應(yīng)的隱患整治方法，并針對(duì)油罐長(zhǎng)期閑置后的恢復(fù)啟用提出了一些建議。

航煤油罐 離線檢測(cè) 隱患整治 恢復(fù)啟用

1 航煤油罐概況及離線檢測(cè)結(jié)果

某機(jī)場(chǎng)油庫(kù)現(xiàn)有3座1000m3油罐（5#～7#），儲(chǔ)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(fù)啟用，于2014年6月按照API653“油罐檢測(cè)、維修改造和重建”［1、3］的相關(guān)規(guī)定對(duì)3座油罐進(jìn)行離線檢測(cè)，本文根據(jù)5#罐離線檢測(cè)結(jié)果對(duì)油罐存在的隱患進(jìn)行分析，主要檢測(cè)內(nèi)容及結(jié)果如下：

1.1 外觀檢驗(yàn)

表1 測(cè)量點(diǎn)相對(duì)高程統(tǒng)計(jì)表

表2 罐頂板厚度測(cè)量（mm）

表3 罐壁板厚度測(cè)量（mm）

表4 油罐不圓度測(cè)量值

通過對(duì)整個(gè)油罐罐體及附屬儀表設(shè)備進(jìn)行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)油罐水泥基礎(chǔ)出現(xiàn)裂化和破裂，盤梯、罐壁、罐頂及附屬設(shè)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(chǔ)沉降檢測(cè)

基礎(chǔ)沉降檢測(cè)以油罐液位計(jì)接管處為參考0點(diǎn)，順時(shí)針方向均勻布置16個(gè)測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量第一層壁板底部的相對(duì)高程，結(jié)果如表1。

圖1 線性顯示和腐蝕坑

根據(jù)測(cè)量結(jié)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(gè)方位的傾斜角度較大，由45°和225°測(cè)量點(diǎn)的高差可知最大傾斜高差為55.12mm。根據(jù)油罐直徑12060mm，可計(jì)算出傾斜角度為0.26°。

1.3 油罐頂板厚度檢測(cè)

頂板檢測(cè)對(duì)油罐32塊扇形頂板和2塊半圓形頂板每塊板選取5個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行超聲波厚度測(cè)量，測(cè)量結(jié)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(cè)試結(jié)果符合要求。

1.4 油罐壁板厚度檢測(cè)

壁板厚度檢測(cè)對(duì)油罐每圈壁板取2個(gè)方位，每個(gè)方位布置5個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行超聲波厚度測(cè)量，計(jì)算每個(gè)方位的平均壁厚及腐蝕速率，結(jié)果如表3。

根據(jù)以上測(cè)量結(jié)果，罐壁靠近底板位置發(fā)現(xiàn)嚴(yán)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(cè)

底板檢測(cè)對(duì)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(jìn)行了100%磁粉檢驗(yàn)。在底板搭接焊縫上發(fā)現(xiàn)線性顯示和腐蝕坑，檢測(cè)結(jié)果不合格（如圖1所示）。

通過對(duì)罐底板厚度進(jìn)行超聲波測(cè)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(cè)

不圓度檢測(cè)采用250RX全站儀進(jìn)行光學(xué)偏移測(cè)量，以油罐的參考“0”點(diǎn)作為0度，每隔45度測(cè)量1點(diǎn)，總共8個(gè)點(diǎn)。每隔180度的測(cè)量值相加，為油罐的直徑，合計(jì)4組直徑測(cè)量值（如表4所示）。

根據(jù)API653規(guī)定，油罐直徑12060mm，半徑公差應(yīng)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(dāng)，罐基礎(chǔ)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(duì)油罐第一層壁板底部各測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)高程可以得到，225°測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)高程為38.10mm，為油罐底部的最高點(diǎn)，45°測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)高程為-17.02mm，為油罐底部的最低點(diǎn)。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(chǔ)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(cè)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(yán)重

油罐內(nèi)部腐蝕主要集中在底板和下部壁板。從油罐運(yùn)行過程進(jìn)行分析，一方面航煤進(jìn)罐時(shí)不斷沖擊油罐底板和下部壁板，日積月累容易導(dǎo)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(duì)較易發(fā)生腐蝕；另一方面，航煤儲(chǔ)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(xué)反應(yīng)，形成酸性溶液，其中包含有cl-和SO42-、Na+等離子，長(zhǎng)期浸泡也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)防腐層的脫落，從而對(duì)鋼板產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，這也使得油罐腐蝕嚴(yán)重區(qū)域主要集中在油罐下部。隨著油罐的使用年限較長(zhǎng)，油罐內(nèi)外防腐層達(dá)到使用壽命后也會(huì)逐漸失效，加之廈門位于東南沿海，濕潤(rùn)的氣候也會(huì)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(cè)結(jié)果，油罐下部壁板和底板局部腐蝕嚴(yán)重，罐底板磁粉驗(yàn)收不合格，在油罐重新啟用之前，需對(duì)腐蝕嚴(yán)重部位進(jìn)行維修或更換，并重新進(jìn)行單項(xiàng)測(cè)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(huì)造成罐壁出現(xiàn)應(yīng)力集中，但罐壁凹凸變形主要發(fā)生在頂部［2］，一次應(yīng)力相對(duì)較小，而且由凹凸變形產(chǎn)生的應(yīng)力為二次應(yīng)力，又具有自限性，一般情況下，對(duì)罐體的強(qiáng)度影響不大。

根據(jù)罐體不圓度檢測(cè)結(jié)果，油罐半徑公差最大為8mm（90°～270°方向），符合API653中的相關(guān)規(guī)定，本次可不進(jìn)行整改。

3 油罐恢復(fù)啟用前后的建議措施

（1）油罐恢復(fù)啟用前應(yīng)對(duì)內(nèi)外壁進(jìn)行除銹，并重新進(jìn)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(fù)啟用前需檢測(cè)現(xiàn)有犧牲陽極電位，如保護(hù)電位達(dá)不到要求，需對(duì)犧牲陽極設(shè)施進(jìn)行增設(shè)；

（3）油罐運(yùn)行過程中應(yīng)及時(shí)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(jì)算出油罐的使用壽命，按照API653中檢驗(yàn)周期最長(zhǎng)為20年的規(guī)定，下次檢驗(yàn)應(yīng)該在計(jì)算年限和20年兩者中較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行；

（5）油罐恢復(fù)啟用后，應(yīng)制定合理的安全檢查規(guī)程對(duì)油罐的各個(gè)部分運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。

4 結(jié)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(guān)鍵因素，處置不當(dāng)會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，根據(jù)油罐的檢測(cè)結(jié)果及對(duì)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(shè)備的停運(yùn)時(shí)間、離線檢測(cè)結(jié)果來制定針對(duì)性的保護(hù)、檢測(cè)、維護(hù)措施，綜合考慮保護(hù)方法、保護(hù)費(fèi)用等因素的影響，制定相應(yīng)的管理流程，在全面評(píng)估的基礎(chǔ)上，制定明確有效、經(jīng)濟(jì)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(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012（12）：74.

［3］李進(jìn)寧.地上儲(chǔ)罐的檢測(cè)與維修-API653介紹.油氣儲(chǔ)運(yùn)，1994，第13卷（4）： 66～67.

方忠明（1968—），男，江蘇江陰人，工程師，大學(xué)本科，從事機(jī)場(chǎng)供油管理工作。