常壓儲罐管理、檢驗及風險評估
2021-04-30 01:10:54
hualin
常(chang)壓(ya)(ya)儲(chu)罐(guan)廣泛應用于煉油(you)及化工(gong)企業(ye)，用來(lai)儲(chu)存原油(you)、成品油(you)、中間原料和化工(gong)產品等(deng)介(jie)質。常(chang)壓(ya)(ya)儲(chu)罐(guan)的(de)風(feng)險評(ping)估(gu)和檢(jian)驗檢(jian)測對(dui)常(chang)壓(ya)(ya)儲(chu)罐(guan)的(de)安全長周期運行(xing)，具有(you)重要(yao)意義(yi)。因此就常(chang)壓(ya)(ya)儲(chu)罐(guan)的(de)運行(xing)檢(jian)測及風(feng)險評(ping)估(gu)等(deng)有(you)關情況進行(xing)綜(zong)述很有(you)必要(yao)。
常壓儲罐(guan)介紹
01
常壓儲罐(guan)分類
根(gen)據(ju)(ju)幾何形狀，可(ke)以將(jiang)(jiang)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)分為(wei)立(li)式圓筒形儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、臥式圓筒形儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)和球形儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；根(gen)據(ju)(ju)安(an)裝位置(zhi)，可(ke)以將(jiang)(jiang)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)分為(wei)地(di)上儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、半地(di)上儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)和地(di)下儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；根(gen)據(ju)(ju)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)體(ti)材質，可(ke)以將(jiang)(jiang)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)分為(wei)金(jin)屬儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)和非金(jin)屬儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；根(gen)據(ju)(ju)設計壓(ya)(ya)力(li)，可(ke)以將(jiang)(jiang)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)分為(wei)常壓(ya)(ya)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、低(di)壓(ya)(ya)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)和壓(ya)(ya)力(li)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。設計壓(ya)(ya)力(li)小于等于6.9kPa（罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)頂(ding)表(biao)壓(ya)(ya)）的(de)(de)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)為(wei)常壓(ya)(ya)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；設計壓(ya)(ya)力(li)大于6.9kPa且(qie)小于0.1MPa（罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)頂(ding)表(biao)壓(ya)(ya)）的(de)(de)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)為(wei)低(di)壓(ya)(ya)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；設計壓(ya)(ya)力(li)大于或等于0.1MPa（罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)頂(ding)表(biao)壓(ya)(ya)）的(de)(de)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)為(wei)壓(ya)(ya)力(li)儲(chu)(chu)(chu)(chu)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。
本文的常(chang)壓儲罐指的是(shi)立式圓(yuan)筒形(xing)地上鋼制焊接儲罐(guan)。
根據罐(guan)頂(ding)(ding)(ding)結(jie)構，常壓(ya)儲罐(guan)可分(fen)為(wei)固定頂(ding)(ding)(ding)罐(guan)、內浮頂(ding)(ding)(ding)罐(guan)和外浮頂(ding)(ding)(ding)罐(guan)。固定頂(ding)(ding)(ding)罐(guan)又分(fen)為(wei)自支撐拱(gong)頂(ding)(ding)(ding)罐(guan)和自支撐錐頂(ding)(ding)(ding)罐(guan)等。
02
常(chang)壓儲罐組成
常(chang)壓儲罐(guan)主要由罐(guan)體(ti)、罐(guan)基礎、加熱器、浮盤和安全附(fu)件等部分組成。
罐體主要(yao)包括(kuo)罐底(di)板(ban)(ban)、罐壁板(ban)(ban)和罐頂板(ban)(ban)。儲(chu)罐內徑小于(yu)(yu)12.5m時，罐底(di)可不(bu)設(she)環形(xing)邊緣板(ban)(ban)；儲(chu)罐內徑大于(yu)(yu)或者等于(yu)(yu)12.5m時，罐底(di)宜設(she)環形(xing)邊緣板(ban)(ban)。
罐(guan)(guan)基(ji)礎(chu)(chu)不僅支撐罐(guan)(guan)體，而且可(ke)以減少(shao)罐(guan)(guan)底(di)板的(de)(de)土壤腐(fu)蝕，對常(chang)壓儲(chu)罐(guan)(guan)的(de)(de)安全(quan)運行具有重要作用。罐(guan)(guan)基(ji)礎(chu)(chu)形式可(ke)分為素土護(hu)坡式基(ji)礎(chu)(chu)、碎石環墻(qiang)式護(hu)坡基(ji)礎(chu)(chu)、環墻(qiang)式基(ji)礎(chu)(chu)、外環墻(qiang)式基(ji)礎(chu)(chu)和(he)樁基(ji)基(ji)礎(chu)(chu)。儲(chu)罐(guan)(guan)基(ji)礎(chu)(chu)有防滲漏要求時，應設(she)(she)(she)置防滲層(ceng)，防滲漏材(cai)料(liao)宜選用土工材(cai)料(liao)，防滲層(ceng)設(she)(she)(she)在砂墊層(ceng)與(yu)填(tian)料(liao)層(ceng)之間(jian)。當設(she)(she)(she)計(ji)要求儲(chu)罐(guan)(guan)內介(jie)質(zhi)為恒溫或介(jie)質(zhi)溫度(du)大于90℃時，罐(guan)(guan)底(di)應采(cai)用絕熱保護(hu)層(ceng)。
03
常壓儲(chu)罐管(guan)理
大型儲罐的安(an)全(quan)管(guan)理(li)主要有(you)3種管(guan)理(li)模式：
（1）基于儲罐事(shi)故的管理模式；
（2）周期性維修的(de)管理模式；
（3）基于(yu)風險的管理模式(shi)。
基于(yu)儲(chu)罐事(shi)(shi)故(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理(li)模(mo)式(shi)(shi)(shi)，即事(shi)(shi)故(gu)處理(li)和應(ying)急搶修(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)式(shi)(shi)(shi)，實(shi)質上是一(yi)種(zhong)“放任不(bu)管(guan)(guan)(guan)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粗放的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理(li)模(mo)式(shi)(shi)(shi)，一(yi)旦發生重大事(shi)(shi)故(gu)，后果(guo)無法估(gu)(gu)量。周(zhou)期性維修(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理(li)模(mo)式(shi)(shi)(shi)是按(an)照一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期對儲(chu)罐進(jin)行檢(jian)維修(xiu)，這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)(shi)(shi)會給生產造成不(bu)便，而且(qie)沒有考慮儲(chu)罐的(de)(de)(de)(de)(de)(de)個體差異性，存在過度(du)檢(jian)維修(xiu)和檢(jian)維修(xiu)不(bu)足，造成經濟損(sun)失或者安(an)(an)全(quan)(quan)隱患。基于(yu)風(feng)險的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理(li)模(mo)式(shi)(shi)(shi)，是近(jin)些年興起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理(li)模(mo)式(shi)(shi)(shi)，這(zhe)種(zhong)管(guan)(guan)(guan)理(li)模(mo)式(shi)(shi)(shi)利用基于(yu)風(feng)險的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)驗（RBI）技(ji)術對單個儲(chu)罐或者儲(chu)罐群進(jin)行風(feng)險評估(gu)(gu)，確定每個儲(chu)罐的(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)險情況，以此為(wei)依據制定每個儲(chu)罐的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)驗時間和檢(jian)驗策略，實(shi)現儲(chu)罐安(an)(an)全(quan)(quan)管(guan)(guan)(guan)理(li)。
常壓儲罐的風險評估
基于風(feng)險(xian)的檢(jian)驗(yan)（也稱為風(feng)險(xian)評(ping)估）是一種重點針對(dui)材(cai)料損(sun)傷(shang)所(suo)引起的設備失效(xiao)(xiao)的風(feng)險(xian)評(ping)估和管理(li)過程(cheng)，對(dui)這(zhe)種風(feng)險(xian)主要通過對(dui)設備的檢(jian)測來(lai)管理(li)。作為一種先(xian)進(jin)的設備管理(li)技術，RBI技術將定性分析和定量(liang)計算相結合，識別設備的損(sun)傷(shang)機理(li)和失效(xiao)(xiao)模式(shi)，制(zhi)訂(ding)科學(xue)的檢(jian)驗(yan)時間(jian)和優化的檢(jian)驗(yan)策略，保障設備安全，提高經濟效(xiao)(xiao)益。RBI廣泛(fan)應用于石油化工、電力、海(hai)洋平臺和船舶(bo)等(deng)領域。
2008年9月，美國石油學會（API）頒布第二版API 581，首(shou)次給(gei)出(chu)了(le)常(chang)壓(ya)儲罐(guan)失(shi)效(xiao)可能性和失(shi)效(xiao)后(hou)果(guo)（經濟損失(shi)）的(de)計算方(fang)法(fa)，給(gei)出(chu)了(le)檢驗時間(jian)和檢驗方(fang)法(fa)的(de)確定辦法(fa)，對常(chang)壓(ya)儲罐(guan)的(de)RBI評估，起到了(le)指導作用。
2014年(nian)，以API581為基礎，結合國內情況(kuang)，頒布了GB/T 30578-2014《常(chang)壓儲(chu)(chu)罐(guan)基于風險(xian)(xian)的(de)(de)檢(jian)驗(yan)及(ji)評(ping)(ping)價標(biao)準》，該(gai)標(biao)準規(gui)定了立式鋼制(zhi)圓筒形常(chang)壓儲(chu)(chu)罐(guan)基于風險(xian)(xian)的(de)(de)檢(jian)驗(yan)和評(ping)(ping)價要求，對于國內實施(shi)常(chang)壓儲(chu)(chu)罐(guan)的(de)(de)風險(xian)(xian)評(ping)(ping)估具(ju)有(you)指(zhi)導意義(yi)。與API 581不同之處在于，GB/T 30578提(ti)出了失效后果（經濟(ji)損失）可接(jie)受(shou)水平的(de)(de)基準值Q。
2016年(nian)，API頒布(bu)第三(san)版(ban)API 581，首次(ci)給出了(le)常壓儲(chu)罐(guan)罐(guan)壁板失效后果（影響面積）的(de)計算方法。
除(chu)此之外(wai)，GB/T 30579-2014《承壓(ya)設(she)備損(sun)(sun)傷(shang)模式(shi)識別(bie)》給出了承壓(ya)設(she)備主要損(sun)(sun)傷(shang)模式(shi)識別(bie)的(de)損(sun)(sun)傷(shang)描(miao)述及損(sun)(sun)傷(shang)機理、損(sun)(sun)傷(shang)形態、受(shou)影(ying)響的(de)材料、主要影(ying)響因(yin)素、易發生的(de)裝置(zhi)或設(she)備、主要預防(fang)措施等(deng)，可以用于識別(bie)常壓(ya)儲罐的(de)失(shi)效模式(shi)和(he)損(sun)(sun)傷(shang)機理。
常壓(ya)儲罐的檢驗檢測
01
運行維護標準(zhun)
常壓儲罐(guan)運行(xing)維護方面的標(biao)(biao)準(zhun)，主要有安(an)全生產行(xing)業標(biao)(biao)準(zhun)、石(shi)油天然(ran)氣行(xing)業標(biao)(biao)準(zhun)、中石(shi)化標(biao)(biao)準(zhun)和(he)API標(biao)(biao)準(zhun)。
AQ 3053-2015規(gui)定(ding)(ding)了(le)立(li)式(shi)圓(yuan)筒(tong)形(xing)(xing)鋼(gang)制(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)儲罐的(de)材料(liao)、設計、預制(zhi)(zhi)、施工和驗(yan)收、防(fang)(fang)雷、防(fang)(fang)靜電、防(fang)(fang)腐(fu)蝕、使用管(guan)理(li)、檢驗(yan)和安(an)全附件各(ge)方面的(de)基本安(an)全要求。SY 6306-2014規(gui)定(ding)(ding)了(le)鋼(gang)制(zhi)(zhi)原油(you)(you)儲罐的(de)生產運行、檢維(wei)修(xiu)、應急處理(li)、事故(gu)管(guan)理(li)和棄置(zhi)的(de)安(an)全要求。SY/T 5921-2011規(gui)定(ding)(ding)了(le)立(li)式(shi)圓(yuan)筒(tong)形(xing)(xing)鋼(gang)制(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)油(you)(you)罐的(de)操作、維(wei)護(hu)和修(xiu)理(li)的(de)技術要求。SY/T 6620-2014采用翻譯法等同采標，與API 653-2014相同，主要闡(chan)述了(le)油(you)(you)罐的(de)檢驗(yan)、修(xiu)理(li)、改建及(ji)翻建的(de)技術要求。SHS 01012-2004對常壓(ya)立(li)式(shi)圓(yuan)筒(tong)形(xing)(xing)鋼(gang)制(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)儲罐的(de)維(wei)護(hu)和檢修(xiu)進行了(le)詳(xiang)細說明。
總(zong)的來說，AQ 3053-2015和SY 6306-2014側(ce)(ce)重于(yu)常(chang)(chang)壓儲(chu)罐(guan)(guan)的安(an)全要求(qiu)，標(biao)準的部分內容為強(qiang)制性要求(qiu)；SY/T 5921-2011，SY/T 6620-2014，API 653-2014和SHS 01012-2004側(ce)(ce)重于(yu)常(chang)(chang)壓儲(chu)罐(guan)(guan)的維護檢修。
02
無(wu)損檢測標(biao)準
常(chang)壓儲罐的導波檢測(ce)、漏磁檢測(ce)、超聲檢測(ce)和(he)聲發(fa)射檢測(ce)可以參(can)(can)考(kao)國家標(biao)準或(huo)者機械(xie)行業標(biao)準，而磁粉檢測(ce)和(he)滲透(tou)檢測(ce)則可以參(can)(can)考(kao)NB/T 47013-2015《承壓設備無損(sun)檢測(ce)》標(biao)準。
03
檢測手段
常壓儲罐的(de)在役檢(jian)驗包(bao)括例行(xing)檢(jian)查、年度(du)檢(jian)查和(he)定期檢(jian)驗3種形式(shi)。
例行(xing)(xing)(xing)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)是以目(mu)視為主(zhu)的(de)，近距離檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)外部(bu)狀況(kuang)的(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)方式，包括儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)是否(fou)存(cun)在(zai)(zai)滲(shen)漏、罐(guan)(guan)(guan)壁變形(xing)、沉降跡象以及罐(guan)(guan)(guan)體(ti)的(de)保溫裝置、安全(quan)(quan)附(fu)件和相關(guan)配(pei)件的(de)運(yun)行(xing)(xing)(xing)狀況(kuang)等。年(nian)度(du)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)是為了保證儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)在(zai)(zai)定期檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)驗(yan)周期內的(de)安全(quan)(quan)而進行(xing)(xing)(xing)的(de)在(zai)(zai)線檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)，年(nian)度(du)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)以外部(bu)宏觀(guan)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)為主(zhu)，除例行(xing)(xing)(xing)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)的(de)內容外，還應包括壁板和頂板的(de)厚度(du)測定、基礎沉降檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測和防(fang)雷防(fang)靜電接地電阻檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測等。定期檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)驗(yan)是按(an)一定的(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)驗(yan)周期對儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)進行(xing)(xing)(xing)較全(quan)(quan)面(mian)的(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測，定期檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)驗(yan)可根據實際情(qing)況(kuang)采用在(zai)(zai)線檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)驗(yan)方法(fa)或開罐(guan)(guan)(guan)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)驗(yan)方法(fa)。
定期(qi)檢驗主要包(bao)括(kuo)：
（1）罐(guan)基礎的(de)沉降(jiang)檢測；
（2）安全(quan)附件的檢查；
（3）罐體(ti)的檢(jian)驗。
罐體(ti)的檢驗(yan)不僅(jin)包括罐底板(ban)(ban)、罐壁板(ban)(ban)及罐頂(ding)板(ban)(ban)的檢驗(yan)檢測，還包括對罐體(ti)內外防腐蝕涂層和保(bao)溫的檢查。
傳統的檢驗手段主要有：
（1）宏觀檢查；
（2）超(chao)聲測厚；
（3）表面缺(que)陷檢測（磁粉/滲透）；
（4）埋藏缺陷檢測(ce)（超聲(sheng)/射線(xian)）；
（5）罐底板漏磁(ci)檢測；
（6）真空試漏。
新(xin)興的檢驗手段主要(yao)有(you)：
（1）聲發射在線檢測；
（2）導波(bo)檢測；
（3）機器人在線檢測(ce)技(ji)術；
（4）爬壁(bi)超聲波連續測厚技術