【摘要】:全世界發(fā)達國家每年因腐蝕造成的損失價值約占國家國民生產總值的1%~4%,由于儲存原油中含有機酸、無機鹽等雜質,使儲罐因腐蝕而縮短了使用壽命。本文通過對原油儲罐的制造與安裝技術的具體論述,希望能對我國原油儲罐的制造與安裝有所幫助。
【關鍵詞】:原油儲罐;不銹鋼襯里技術;安裝技術
1.大型原油儲罐工程危險性分析
1.1原油危險性分析
原油為甲B類易燃液體,具有易燃性;爆炸極限范圍較窄,但數(shù)值較低,具有一定的爆炸危險性,同時原油的易沸溢性,應在救火工作時引起特別重視。
1.2火災爆炸事故原因分析
原油的特性決定了火災爆炸危險性是大型原油儲罐最主要也是最重要的危險因素。發(fā)生著火事故的三個必要條件為:著火源、可燃物和空氣。
著火源的問題主要是通過加強管理來解決,可燃物泄漏問題則必須在儲罐設計過程中加以預防和控制。泄漏的原油暴露在空氣中,即構成可燃物。原油泄漏,在儲運中發(fā)生較為頻繁,主要有冒罐跑油,脫水跑油,設備、管線、閥件損壞跑油,以及密封不良造成油氣揮發(fā),另外還存在著罐底開焊破裂、浮盤沉底等特大型泄漏事故的可能性。
腐蝕是發(fā)生泄漏的重要因素之一。國內外曾發(fā)生多起因油罐底部腐蝕造成的漏油事故。對原油儲罐內腐蝕情況初步調查的結果表明:罐底腐蝕情況嚴重,大多為潰瘍狀的坑點腐蝕,主要發(fā)生在焊接熱影響區(qū)、凹陷及變形處。罐頂腐蝕次之,為伴有孔蝕的不均勻全面腐蝕,罐壁腐蝕較輕,為均勻點蝕,主要發(fā)生在油水界面,油與空氣界面處。相對而言,儲罐底部的外腐蝕更為嚴重,主要發(fā)生在邊緣板與環(huán)梁基礎接觸的一面。
浮盤沉底事故是浮頂油罐生產作業(yè)時非常忌諱的嚴重惡性設備事故之一。該類事故的發(fā)生,一方面反映了設計、施工、管理等方面的嚴重缺陷,另一方面又將造成大量原油泄漏,嚴重影響生產、污染環(huán)境并構成火災隱患。
2.我國原油儲罐制造結構
2.1疊壁設計
采用國際上通用的美國API650中的變設計點方法進行設計。從實測結果知,油罐的最大應力不在最下一圈壁板上,而是在2.6~3.6m。對第一、二圈的縱、橫焊縫進行100%射線探傷檢測,其焊接接頭系數(shù)取1.0,控制第一圈與第二圈壁板厚度之差不超過5mm。使罐壁的環(huán)向應力更接近實際應力,并不超過260MPa且分布均勻,既提高使用安全性,又經(jīng)濟合理。
2.2 大角焊縫設計
大角焊縫即罐底圈壁與底邊緣板的T形內角焊縫(圖1),是應力集中的峰值區(qū),它承受液壓引起的拉伸應力和彎矩,以及地震或風載引起的彎矩和剪切力等。隨著罐內液位的升降,該焊縫周圍底板產生一定的彈性變形,并有可能引起高應力循環(huán)疲勞破壞。因此該焊縫不能是全焊透結構,而且節(jié)點剛性不能太大,應設法從焊縫結構、焊接工藝和探傷檢測等方面采取措施,盡可能地降低大角焊縫處的峰值應力,并使其具有一定的柔韌性。