探討原油儲罐的制造與安裝技術(shù)

金海(遼河油田建設(shè)工程公司儲罐分公司，遼寧 盤錦 124120)

萬澤華(遼河油田建設(shè)工程公司金屬分公司，遼寧 盤錦 124120)

探討原油儲罐的制造與安裝技術(shù)

金海(遼河油田建設(shè)工程公司儲罐分公司，遼寧 盤錦 124120)

萬澤華(遼河油田建設(shè)工程公司金屬分公司，遼寧 盤錦 124120)

當(dāng)今世界，石油資源緊缺問題日益嚴(yán)重，各國都在不斷研發(fā)更加高效的原油開采技術(shù)，我國也不例外。但除了開采等因素以外，因原油儲罐腐蝕等問題而造成的原油泄漏損失也十分嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計，全球發(fā)達(dá)國家每年約因此損失占國民生產(chǎn)總值1%-4%價值的原油。而為了盡量減少這項損失，就必須要進(jìn)一步提高原油儲罐的制造質(zhì)量，降低其腐蝕程度，增加其壽命。本文主要針對原油儲罐的制造與安裝技術(shù)進(jìn)行了探討。

石油；原油儲罐；制造；安裝技術(shù)

目前，石油工業(yè)已經(jīng)成為了我國的支柱型產(chǎn)業(yè)之一，既影響著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時更關(guān)系著國防建設(shè)。在當(dāng)今形勢下，對石油工業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的研究正是熱門課題。原油儲罐是用來儲存原油的容器設(shè)備，它的質(zhì)量直接關(guān)系著原油在儲藏和運(yùn)輸過程中的損失浪費(fèi)量。而只有采用較高水平的、先進(jìn)科學(xué)的原油儲罐制造與安裝技術(shù)，才能夠保障儲罐質(zhì)量，減少原油損失。以下筆者就結(jié)合生產(chǎn)實際來談?wù)勗蛢薜闹圃炫c安裝技術(shù)。

1 疊壁設(shè)計

目前我國在原油儲罐的疊壁設(shè)計中，通常是依照國際通用的API650標(biāo)準(zhǔn)中的變設(shè)計點(diǎn)方法進(jìn)行設(shè)計。經(jīng)過實際測試發(fā)現(xiàn)，原油儲罐的最大應(yīng)力是在2.6～3.6米處，而非最下圈壁板上。采用100%射線探傷檢測法分別檢測第一圈及第二圈的縱、橫焊縫，焊接接頭系數(shù)取1.0，將第一、二圈間的壁板厚度差控制在5毫米之內(nèi)，以使罐壁的環(huán)向應(yīng)力與實際應(yīng)力更加接近，并且控制在260MPa之內(nèi)，分布均勻，從而既保障了安全性，又能夠節(jié)省成本。

2 大角焊縫設(shè)計

大角焊縫指的是原油儲罐的底圈壁與底邊緣板之間的內(nèi)角焊縫，其通常為T型。大角焊縫往往承受著集中的應(yīng)力，是應(yīng)力峰值區(qū)，無論液壓引起的拉伸應(yīng)力、彎矩，還是風(fēng)載、地震等引起的剪切力和彎矩，都需要大角焊縫來承受。一般隨著原油儲罐內(nèi)液體位置的上升和下降，大角焊縫周圍底板會形成一定彈性變形，并且還可能會致使高應(yīng)力循環(huán)疲勞破壞。所以在大角焊縫的設(shè)計中，不能將其設(shè)計成為全焊透結(jié)構(gòu)，并且節(jié)點(diǎn)的剛性也不能設(shè)計得過大，而是應(yīng)當(dāng)從焊接工藝、焊縫結(jié)構(gòu)以及探傷檢測方法上來采取相應(yīng)措施，從而盡量將大角焊縫處的峰值應(yīng)力降到最低，并增加其柔韌性。

3 撓性軟管滅火系統(tǒng)設(shè)計

一般滅火系統(tǒng)的泡沫輸送管可以應(yīng)用撓性熱塑鋼軟管，將其從原油儲罐的底部進(jìn)入到罐內(nèi)，隨著浮頂?shù)纳仙拖陆刀仙陆怠闲詿崴茕撥浌芘c浮頂中央泡沫分配器入口需要通過法蘭進(jìn)行連接，每根支管都由中央泡沫分配器均勻接出，然后在通過泡沫擋板后再接上一根兩端各有一個泡沫噴嘴的T形管，其泡沫噴嘴與原油儲罐壁密封著火處靠近。由于這樣可以避免被火焰或風(fēng)吹散，所以撓性軟管滅火系統(tǒng)不但滅火迅速、可靠，并且泡沫用量較少，僅為傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)的10%左右。

4 加熱盤管

由于水擊、管外腐蝕、蒸汽沖熱應(yīng)力等因素，容易引起加熱盤管損壞漏汽，從而造成突沸問題。而為了解決這一問題，需要采取如下措施：首先，可以采用多圈環(huán)形盤管來減少焊接應(yīng)力等，并且管最外圈應(yīng)與周圍密封處靠近，這樣可以防止原油儲罐壁因掛蠟太多而出現(xiàn)密封及浮頂升降困難；其次，可以將環(huán)形盤管的直徑加大，并將管內(nèi)蒸汽的流速降低，這樣可以減輕蒸汽對石油儲管壁的沖蝕；第三，可以適當(dāng)增加蒸汽進(jìn)口的高度差，以減少管內(nèi)存留的冷凝水，避免發(fā)生水擊現(xiàn)象；第四，可以應(yīng)用u形管卡，這種管卡能夠減少膨脹應(yīng)力；第五，提高盤管強(qiáng)度，進(jìn)行100%射線探傷，保證對接焊縫的密封性；最后，還可以在盤管表面涂上兩層具有耐高溫和防腐蝕效果的涂料，以防止盤管表面遭腐蝕。

5 在油餾底板縫隙處嵌填密封膏

原油儲罐外露的底板邊緣與混凝土基礎(chǔ)間存在一定的縫隙，一般在雨雪天氣下，水會從這些縫隙進(jìn)入罐底，并且這部分水不易蒸發(fā)，往往會長期積存在其中，久而久之則形成了電化學(xué)腐蝕，影響了儲罐的密封性，導(dǎo)致原油泄漏。若想解決這一問題，可以在原油儲罐的底板縫隙處嵌填上密封膏，從而避免電化學(xué)腐蝕的形成。在實際作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，D05硅膠型密封膏的應(yīng)用效果良好，其不但分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，回彈性和柔韌性較佳，并且不易腐蝕，遇熱不易流淌，遇冷不易硬化，使用壽命較長，以及還對金屬、水泥等基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的粘結(jié)性，可取代許多同類進(jìn)口材料。

6 原油儲罐安裝

原油儲罐的安裝需分為兩個步驟進(jìn)行，一為前期預(yù)制，二為現(xiàn)場安裝。前期預(yù)制一般主要是對底板、罐壁以及浮盤等部件進(jìn)行預(yù)制，其無論對施工質(zhì)量控制還是施工進(jìn)度控制都具有著十分關(guān)鍵的影響，所以必須要重視。當(dāng)各部件都預(yù)制完并經(jīng)檢測合格后，則開始進(jìn)行現(xiàn)場安裝。其中底板安裝需先定位出位置，確定好直徑放大值，按計算劃出邊緣板外圓線，核對無誤后再鋪板。罐壁安裝一般多采用外腳手架正裝法，搭設(shè)好整圈腳手架后，整體組焊罐體，內(nèi)側(cè)焊道則采用焊接小車進(jìn)行操作。浮盤施工需與壁板安裝同時分開進(jìn)行，先進(jìn)行浮盤底板鋪設(shè)，然后再進(jìn)行頂板施工，頂板施工時需從中心開始，逐漸向四周鋪設(shè)。

7 結(jié)語

綜上所述，原油儲罐對防腐的要求很高，目前我國在其設(shè)計方面尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此在設(shè)計時更應(yīng)系統(tǒng)全面地考慮到各方面問題，盡可能地提高儲罐質(zhì)量，減輕其腐蝕程度，以提高安全性，減少損失。

[1]丁智慧.探討原油儲罐的制造與安裝技術(shù)[J].化工之友，2007，07:39-40.

[2]賀陳琴，王岳.原油儲罐底板安裝技術(shù)研究[J].遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報，2011，03:54-57.

[3]吳輝.試析原油儲罐的安裝技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，20:78.

金海（1968-），遼河油田公司技能專家，石油金屬結(jié)構(gòu)制作工高級技師，專科學(xué)歷，從事石油金屬結(jié)構(gòu)制作30年，2010年中石油金屬結(jié)構(gòu)制作工大賽金牌獲得者