大型立式储罐在线声发射检测与安全性评估(一)

发布时间:2010-01-14 共1页

  1 引言
  大型立式金属储罐具有容积大,分布集中,储存易燃、易爆、有毒介质等特点,一旦发生泄漏或爆炸事故往往造成灾难性后果及严重的环境污染,给社会经济、生产和人民生活带来巨大损失和危害。
  随着世界石油工业的迅速增长和能源需求的不断增加,原油和成品油的储备受到了各国的普遍关注,对各类油库储备能力的要求也越来越高,因而各类储罐的数量剧增。目前,10万m3储罐已成为我国石油化工行业原油储罐建设的主要结构。由于各种原因,常压立式储罐事故频繁,经济损失巨大。储罐事故的主要原因是腐蚀和泄漏引起,外腐蚀主要是油罐底板外壁的土壤腐蚀和潮湿的大气腐蚀;内腐蚀主要为罐底、罐壁、罐顶腐蚀,在上述腐蚀状态中,最难以处理的是罐底板的腐蚀。
  解决罐底腐蚀问题、防止泄漏事故的手段有两种:一是在储罐建造期间加强防腐措施,防患于未然;二是使用期间加强监测、监控,提早发现问题,安排检修计划。对于第二种手段,长期以来,我国主要国石油化工行业原油储罐建设的主要结构。由于各种原因,常压立式储罐事故频繁,经济损失巨大。储罐事故的主要原因是腐蚀和泄漏引起,外腐蚀主要是油罐底板外壁的土壤腐蚀和潮湿的大气腐蚀;内腐蚀主要为罐底、罐壁、罐顶腐蚀,在上述腐蚀状态中,最难以处理的是罐底板的腐蚀。
  解决罐底腐蚀问题、防止泄漏事故的手段有两种:一是在储罐建造期间加强防腐措施,防患于未然;二是使用期间加强监测、监控,提早发现问题,安排检修计划。对于第二种手段,长期以来,我国主要采取定期开罐检查的方法评价储罐的强度和安全性,这种方法需要停工、倒罐、清罐和置换后才能检测,费时费力,检测费用高,且可能引起一定的环境污染。由于生产需要等原因,许多储罐不能得到及时检查。此外定期开罐普查时仅发现少量储罐存在问题,造成大量浪费。
  20世纪80年代国外开始采用声发射技术对大型常压地面储罐进行在线检测研究和应用,近年来国内也对泄漏源的声发射检测机理及现场应用进行了研究。主要是利用载荷变化时,泄漏产生的湍流流动噪声,腐蚀减薄区产生一定的变形或由此引起的腐蚀层脱落与开裂产生的声发射信号,对罐底是否存在泄漏源(或潜在泄漏源— —局部或均匀腐蚀)做出判断,并确定其位置,从而对罐底的整体腐蚀状态做出实时初步判断,结合罐壁或罐顶的局部超声波测厚结果,最终对储罐的完整性做出综合的安全性评估。
我国的储油设施以地面油罐为主,且以金属结构居多。因此,本文主要介绍大型立式金属储罐在线声发射检测与安全性评估技术。
  2 储罐概况
  2.1 金属储罐的分类
  储油罐按其所处位置可分为地上油罐、半地上油罐和地下油罐;按罐内所装油品可分为原油罐、燃料油罐、润滑油罐;按用途则可分为生产油罐和存储油罐。金属油罐分为卧式油罐和立式油罐,其中立式油罐绝大多数为圆筒形,主要由罐底、罐壁、罐顶构成。按罐顶的结构又可分为无力矩顶油罐、拱顶油罐、锥顶油罐、浮顶油罐和内浮顶油罐等。目前,拱顶油罐及浮顶油罐应用最为广泛,按罐容量有大型和小型之分,所谓大型油罐是指公称容积100~30000 m3平底、固定顶和1000—10000 m3的浮顶油罐。小型油罐大多是公称容积小于100 m3的油罐,一般为卧式油罐_8 J。我国常用的立式储油罐的直径为~8ooo~80000 mm;容积为500~1000~ m3。
  2.2 立式金属储罐的结构
  分布在我国中石化、中石油企业的立式储罐主要为拱顶和浮顶两种。罐底由多块薄钢板(即中幅板和边缘板)拼装而成,其中边缘板分为条型板和弓型板,主要依据储罐的直径、储量及与底板相焊接的第一节壁板的材质而定。焊接型式为搭接拼焊或对接焊(由日本引进的均采用对接焊缝)。储罐的附件有进出接合管、排污孔和清扫孔、加热装置等。
  (安全评价师)

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