摘 要:宏觀檢驗是壓力容器最簡單也是最重要得檢驗方法,是其他檢驗檢測方法得基礎(chǔ)。臥式埋地LPG儲罐得結(jié)構(gòu)特點決定了其宏觀檢驗側(cè)重點與地面儲罐有所不同。感謝簡要分析了臥式埋地LPG儲罐宏觀檢驗得要點。
關(guān)鍵詞:臥式埋地LPG儲罐 宏觀檢驗 結(jié)構(gòu) 腐蝕
1 前言液化石油氣(LPG)是一種廣泛用于家庭、商業(yè)和工業(yè)場所得清潔燃料,一般通過儲罐儲存。臥式埋地LPG儲罐因其防火、防爆性可靠,且結(jié)構(gòu)簡單緊湊,還可使儲罐與相鄰建筑物之間得安全距離大大縮短,具有用材省、成本低、安全可靠等優(yōu)點,因而受到越來越廣泛得應(yīng)用[1]。
2 臥式埋地LPG儲罐得結(jié)構(gòu)特點埋地LPG儲罐,一般是指是埋于地面以下,罐體周圍用細砂覆蓋得用于盛裝LPG介質(zhì)得儲罐。同地面LPG儲罐一樣,臥式埋地LPG儲罐一般也設(shè)計成雙鞍座支承得圓筒形容器,其管口數(shù)與地面罐基本一致,一般應(yīng)開設(shè)液相進口、液相出口、氣相進口、氣相出口、液位計口、安全閥口、壓力表口、排污口、放空口等。與地面罐不同得是,臥式埋地罐得接管均要合理地布置在法蘭蓋上,通過管道井引出;考慮到罐體得穩(wěn)定性,一般在每個筒節(jié)得內(nèi)部焊上一圈加強筋板;為操作檢修方便,另需開設(shè)一人孔,內(nèi)設(shè)扶梯,具體結(jié)構(gòu)如圖1所示,人孔伸出罐體頂部高度不宜過大,以免罐體承受過多得細砂重力。
圖1 臥式埋地LPG儲罐得基本結(jié)構(gòu)
3 臥式埋地LPG儲罐得宏觀檢驗根據(jù)TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[2]及TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗規(guī)則》[3]得要求,應(yīng)對臥式埋地LPG儲罐進行定期檢驗。臥式埋地LPG儲罐定期檢驗得項目主要有宏觀檢驗、壁厚測定、無損檢測(UT及MT檢測、必要時PT檢測)、硬度測定、安全附件檢查、氣密性試驗等。宏觀檢驗主要是采用目視方法,必要時利用內(nèi)窺鏡、放大鏡或者其他幫助儀器設(shè)備、測量工具。臥式埋地LPG儲罐得宏觀檢查主要檢驗儲罐得結(jié)構(gòu)、幾何尺寸、焊縫以及表面狀況(如腐蝕、泄漏、變形、開裂等)等。在臥式埋地LPG儲罐得宏觀檢驗過程中,特別要注意以下幾個方面得檢驗。
3.1罐體結(jié)構(gòu)及罐體內(nèi)表面狀況得檢查不合理得結(jié)構(gòu)(如封頭主要參數(shù)不符合相應(yīng)制造標(biāo)準(zhǔn)、焊縫錯邊量超標(biāo)、棱角度超標(biāo)、焊縫布置不當(dāng)以及開孔位置不當(dāng)?shù)龋绊懝摅w內(nèi)部得應(yīng)力分布,造成局部區(qū)域應(yīng)力集中,在這些不連續(xù)應(yīng)力長期作用下會使罐體因過高得局部應(yīng)力而發(fā)生脆性破壞或疲勞破壞。另外,LPG介質(zhì)中含有雜質(zhì)H2S,其主要近日于含硫原油中得有機硫化物,如硫醇和硫醚等,這些有機硫化物在原油加工過程中受熱會分解出H2S。
干燥得H2S對金屬材料無腐蝕破壞作用,只有溶解在水中才具有腐蝕性,其在水中得溶解度很大,水溶液具有弱酸性,如在0.1MPa、30℃水溶液中H2S飽和濃度為300mg/L,溶液得PH值為4。臥式埋地LPG儲罐罐體材料一般選用低合金鋼如Q345R,其內(nèi)表面直接與LPG介質(zhì)接觸,由于制造過程(焊接、接管等)殘余應(yīng)力得存在,在水分含量超標(biāo)得情況下容易與H2S雜質(zhì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕。因此在罐體宏觀檢驗過程中,應(yīng)對罐體得結(jié)構(gòu)及內(nèi)表面得腐蝕情況進行重點檢查。
3.2罐內(nèi)加強筋得檢查臥式埋地LPG儲罐是通過左右鞍座用地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上得,由于埋在地下,罐體周圍填滿了細砂,因此,罐體除了承受儲罐內(nèi)介質(zhì)LPG產(chǎn)生得內(nèi)壓力外,還承受罐體周圍填埋得細砂所施加得外壓力及可能產(chǎn)生得地下水得外壓力。當(dāng)埋地LPG儲罐內(nèi)部介質(zhì)全部用完,內(nèi)壓力降為0時,罐體周圍填埋得細砂所施加得外壓力及可能產(chǎn)生得地下水得外壓力會對罐體得剛度產(chǎn)生影響。因此,在埋地罐得設(shè)計過程中,一般會在每個筒節(jié)得內(nèi)部焊上一圈加強筋板,以保證儲罐得穩(wěn)定性。
加強筋與罐體筒節(jié)之間一般采取間斷式點焊固定,在LPG中含有濕H2S得情況下,此點焊處容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂,如果開裂處裂紋不及時消除,裂紋會擴展至罐體筒節(jié),進而造成罐體得開裂破壞。另外,如果加強筋與罐體脫焊嚴重如整圈脫焊,在罐體內(nèi)壓力較低時,大得外壓力會使罐體筒節(jié)受到擠壓產(chǎn)生變形。在宏觀檢驗過程中,對加強筋與罐體筒節(jié)得點焊處有無裂紋、脫焊、加強筋有無明顯變形等情況進行宏觀檢驗顯得尤為重要,必要時進行表面無損檢測。
3.3支座及緊固螺栓得檢查由于臥式埋地LPG儲罐除了承受罐內(nèi)介質(zhì)產(chǎn)生得壓力外,還承受罐體周圍細砂給予得壓力及地下水對罐體得靜壓力。當(dāng)儲罐埋地深度適當(dāng)?shù)们闆r下,其外表面覆蓋得細砂及地下水所施加得外壓力,不會對儲罐造成不利影響。相反,從理論上來講,由于該壓力得存在,反而降低了罐體得軸向應(yīng)力和周向應(yīng)力,從一定程度上抑制了鞍座出上部“扁塌”現(xiàn)象得發(fā)生,降低了支座反力[4]。但是,如果細砂中得水份含量超過了正常值時,特別是下過大雨以后,水位暴漲,水對埋地儲罐得浮力大大增強,容易使鞍座緊固螺栓被拉變形或損壞,所以必須嚴格控制水位。在宏觀檢驗過程中應(yīng)仔細檢查鞍座與緊固螺栓得連接情況,查看鞍座及緊固螺栓有無變形或損壞,罐體是否固定牢靠等。
3.4 罐體外表面防腐層得檢查埋地LPG儲罐由于埋在地下,外表面長期承受地下水得侵蝕和微生物得破壞,必須對埋地儲罐外表面采取可靠得防腐措施,一般采用防腐涂層,其應(yīng)具有良好得電絕緣性,良好得化學(xué)穩(wěn)定性以及金屬表面具有良好得粘結(jié)力等性能,防腐層得好壞將直接影響埋地罐得使用安全和使用壽命。
埋地LPG儲罐填埋前應(yīng)按SH/T 3022-2011《石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕設(shè)計規(guī)范》[5]進行防腐處理,一般選擇環(huán)氧煤瀝青防腐蝕涂層,這種防腐蝕涂層中涂料為環(huán)氧煤瀝青,纏繞材料為玻璃布,根據(jù)填埋細砂得腐蝕性程度來確定埋地LPG儲罐得防腐蝕等級(普通級、加強級、特加強級),然后根據(jù)埋地LPG儲罐得防腐蝕等級來確定防腐蝕涂層得結(jié)構(gòu)和涂層總厚度。宏觀檢驗時,應(yīng)檢查埋地LPG儲罐外表面防腐蝕涂層選用是否符合設(shè)計圖紙和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范得要求,檢查外防腐層有無破損、劃傷、脫落、粘接不牢得現(xiàn)象,罐體金屬有無受到腐蝕等。
3.5陰極保護裝置得檢查埋地儲罐周圍有地下水存在,罐體容易形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕,因此,埋地罐還應(yīng)采用陰極保護防腐措施,陰極保護分為外加電流和犧牲陽極兩種方法,臥式埋地LPG儲罐一般都采用犧牲陽極保護這種方法。埋地儲罐罐體表面保護電位分布得均勻程度主要受到陽極布置、砂介質(zhì)電阻率及其隨深度得變化影響[6]。在儲罐定期檢驗過程中應(yīng)對使用過程中測得得電位電壓記錄進行仔細審查,并打開陽極包檢查陽極金屬損耗情況,不足時應(yīng)提醒使用單位及時補充。
4 結(jié)束語(1)臥式埋地LPG儲罐得宏觀檢驗看似簡單,但卻是最重要得檢驗方法,它能從總體上大致了解容器設(shè)備得總體狀況,是其他檢驗方法得基礎(chǔ)。
(2)臥式埋地LPG儲罐得結(jié)構(gòu)特點決定了其宏觀檢驗側(cè)重點與地面儲罐有所不同,在臥式埋地LPG儲罐得宏觀檢驗過程中,應(yīng)做到有得放矢,檢驗具有針對性。