油库改造中的一些技术问题许文忠高工.docx

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油库改造中的一些技术问题许文忠高工

油库改造中的一些技术问题

总后建筑设计研究院许文忠

一、储油区预防油品泄漏的封围问题

（一）地上油罐封围

1、原则——不出防火堤。

2、防火堤的容量要满足标准要求，即：

⑴拱顶油罐——按防火堤内一个最大油罐的容量计算；

⑵内浮顶油罐——按国家标准要求，要满足防火堤内一个最大油罐容量的1/2；按总后军需物资油料部要求同拱顶油罐，否则，要在罐区的较低部位，另设一个截油坑，截油坑的容量要不小于区内一个最大油罐容量的1/2。

3、防火堤（或截油坑）必须牢固、严密，排水要可控。

（二）覆土油罐封围

1、原则——一般泄漏不出罐室，大漏不出罐区。

2、罐室进出口高于最高泄漏液面的，可不考虑外部拦油，但进出口以下的罐室墙体必须严密。

3、水平通道的罐室、或不能完全容纳油罐跑油的罐室：

⑴在通道口门外，设一个1.2m左右高的小围堤；

⑵在罐区的较低部位，应设截油坑（堤），其容量应能容纳罐室跑出部分的油品，且各罐应采用导流沟或管道通至截油坑（堤）。

4、罐室进出口高于罐底（2m以上）的罐室，要按军规要求设置由罐室引出的事故外输管道。

事故外输管道上的转换控制阀门，应设在罐室外较安全的部位。

5、罐室有向内开启的密闭门的，要有定门器。

（三）洞库封围

1、原则——小漏不出罐室，一般泄漏不出洞库，大漏不出储油区。

2、罐室与操作间之间的防火墙：

⑴防火墙一定要牢固、严密；

⑵防火墙上的密闭门，要严密，开启方向要向里，并要有定门器；

⑶各管道穿过该墙处要封堵严密，通风管道通过该墙处，要按军规要求的做法，在该墙外侧装设不小于0.6MPa的耐油蝶阀；

3、排水总管密闭要求：

⑴按总后军需物资油料部的要求，在通道防护门（密闭门）以里的排水总管上要装设排水阻油器；

注：

按军规新建洞库要求，排水（指山体裂隙水）管通过两道防护门处，应分别在两道防护门的外侧设置消波井，建议现有洞库可根据具体情况确定。

⑵排水管引出洞外的一定距离处，要设水封井；

4、通道的密闭门要严密。

5、尽量利用洞库自身封围。

可在洞口外一定范围，设一围住洞口的小围堤，以其作为洞库大泄漏的第一道封围。

洞口小围堤设置要主要的问题：

⑴围堤必须牢固，宜采用不小于300mm后的混凝土墙体，高度依情况确定，但不宜小于1.2m；

⑵围堤的两端要紧密砍在洞口外两侧山体（或墙体）上，基础宜落在冻土深度以下；

⑶所有管道通过围堤处要严密，排水管道要可控，且墙下不得有盲沟；

⑷围堤内地面排水设雨水口和排水管，引出围堤外排水管上设阀门；

6、洞库不能自身封围，或设洞口小围堤不能完全满足要求时，应在罐区下游较低部位应设截油坑，或利用排水沟截油坝（堤），截油坑或截油坝（堤）内的拦油容量至少满足区内一个最大金属油罐可能流出的泄漏容量，且排水应可控。

注：

洞库自身封围和洞口小围堤围围住的油品容量计算，要考虑洞内地面的坡度（一般在‰4及以上）。

二、立式金属油罐换底大修改造问题

按《立式钢制油罐换底大修造技术规程》（试行）共给出了五种换底改造方法，即：

弃底增基换底法、复合罐底法、顶升换底法、中幅板拆除换底法、边板边拆边换法。

从这段时间的改造情况看，复合罐底法和顶升换底法是目前最常用的两种方法。

另外，据调查，以前建造的油罐，有不少罐壁都扁薄，且经多年使用，往往底圈壁腐蚀也较严重。

因此，罐底改造前，应同时确认一下罐壁底圈板的厚度是否还能满足今后较长时间的使用强度要求。

如不满足，应考虑在换底的同时更换罐壁底圈板。

其判别条件建议按下式进行：

t≥0.035D（H－0.3）+C

式中：

t——底圈壁板所需的厚度，㎜；

D——油罐直径，m；

H——最高装油高度，m；

C——钢板负公差及腐蚀余量之和，按新建时校核取1.0mm，按现场实测剩余厚度校核时取0.5mm。

对于地上油罐和覆土油罐，为了不使改造减少容量，建议尽可能的采用顶升（支撑）法改造。

洞库油罐的通风等条件较差，可考虑采取复合罐底法改造。

下面就复合罐底法和顶升换底法的另一种方法做一简单介绍：

（一）复合罐底法

复合罐底法是在原有旧罐底不拆除，使其作为第二道罐底防渗层的基础上，增设一层新罐底的一种改造方法。

优点是：

不需拆除旧罐底，施工比较安全；较适合于曾漏过油的洞库油罐、覆土油罐及换底改造；改造费用相对较高。

缺点是：

损失少量容量（约8‰）；不适合于罐底凹凸度空鼓较大和罐壁垂直度需要进行调整的油罐。

1、复合罐底法推荐的基本构造（见下图）

环形支撑角钢和环形包边角钢的规格，要根据油罐的容量等因素综合考虑确定。

建议公称容量小于等于1000m3的油罐，支撑角钢和包边角钢采用75×50×6角钢；公称容大于1000m3的油罐，支撑角钢和采用75×50×（6～8）角钢，包边角钢采用75×50×8。

2、材料

钢板及角钢采用Q235－B普通碳素钢。

沥青砂的质量应符合《立式钢制油罐换底大修造技术规程》（试行）附录B的规定。

3、施工步骤

开进料口——安装检漏管——安装环形支撑角钢——填充旧罐底空鼓——铺设沥青砂垫层——组装罐底新底板——安装包边角钢——封闭进料口——安装油罐附件及进出油管和阀门等——检验。

第一步：

开进料口

进料口要开在罐壁底圈板上，位置应选在便于施工进料部位，其边缘应保证恢复后罐壁横焊缝与横焊缝、竖焊缝与竖焊缝的间距不小于300mm，尺寸按满足进料要求确定。

第二步：

安装检漏管

检漏管沿罐底周边均部，间距不宜超过25m，且不应少于2组。

端部阀门采用适合于油品应用的DN25丝接闸阀。

检漏管的作用为：

一是用于新罐底真空检验焊缝时，板下透气；二是用于油罐试水与装油时，检查新罐底是否渗漏。

第三步：

安装环形支撑角钢

⑴安装前，支撑角钢处的污物及焊接处的铁锈应清理干净。

⑵支撑角钢的上表面应保证在同一水平面上，各点允许偏差2mm。

⑶角钢上沿与罐壁接触应吻合，并应保证焊接要求。

下沿与罐底旧底板接触不吻合处，可采取局部消磨、焊金属件支撑等办法，保证与旧底板每约300mm内有一道50mm的连接焊缝。

⑷支撑角钢的焊接要采取合理的焊接顺序，以防应力集中引起结构收缩变形和旧罐底出现二次空鼓。

第四步：

填充旧罐底空鼓

⑴在罐底空鼓部位，用电钻开出一个满足注浆要求的注浆口，由注浆口向空鼓部位填注热沥青或快凝混凝土砂浆，并边灌边用橡胶榔头敲击，使其摊开。

但要避免使原来未空鼓的部位出现空鼓，或使原来空鼓小的部位增大空鼓。

⑵钻孔时，应有防止产生火花的技术措施。

⑶填充后的空鼓，以人员脚踏没有明显的颤动和各点空鼓高度不超过5mm为合格。

⑷整体填充完后，应采用4～6mm厚钢板与底板焊接封盖注浆口，封盖的尺寸根据注浆口大小确定。

第五步：

铺设沥青砂垫层

⑴铺设前，先由环形支撑角钢的上表面向罐底中心拉线测量，以覆盖旧罐底最高凸点30mm和罐底中心不小于60mm确定铺沥青砂的厚度及坡度，并保证铺好后的沥青砂上表面由罐底中心坡向环形支撑角钢上表面的坡度在8‰～15‰范围之内。

最外缘沥青砂的上表面宜高于支撑角钢面3～5mm。

⑵沥青砂的铺设应符合《立式钢制油罐换底大修造技术规程》（试行）附录B的要求。

第六步：

组装罐底新底板

⑴新底板排板组装，参见附图1。

⑵焊接时应合理分部焊工位置，采用合理的焊接程序。

焊后的局部凹凸变形深度不应超过变形长度的2%，且不大于30mm。

具体施焊可参照《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》SH/T3530－2001的相关规定。

⑶新底板与罐壁的连接见图2.1。

⑷新底板与罐壁连接处的环向焊缝应焊满，焊后应铲平，并应在包边角钢焊接之前进行渗透检测，不合格的部位应补焊。

⑸新底板安装完后，按《立式钢制油罐换底大修改造技术规程》（试行）5.4.3、5.4.4的规定，对新底板焊缝进行检测。

（注：

此项检测也可以在包边角钢焊接完后进行。

）

第七步：

组装环形包边角钢

⑴安装前，包边角钢处的污物及焊接处的铁锈应清理干净。

⑵包边角钢与罐壁和罐底的吻合间隙，应满足焊接要求。

⑶要采取合理的焊接顺序，以防应力集中出现结构收缩变形等缺陷。

⑷包边角钢整体安装完后，应对焊缝进行渗透或着色检测。

第八步：

封闭进料口

封闭进料口的钢板厚度及曲率半径要与罐壁底圈板相一致。

进料口焊完后，其边缘焊缝应按《立式钢制油罐换底大修改造技术规程》（试行）中5.4.7的规定进行检测。

第九步：

安装油罐附件及进出油管和阀门等

其中，罐底排污槽要采用潜型锅底形排污槽（参见下图），平面位置由现场确定。

50宽4厚环形钢垫板

注：

1、排污槽的内曲率半径为910mm，壁厚宜比罐底新底板厚大1mm，但不应小于新底板厚；

2、排污槽应安装于新罐底边缘板上，新罐底安装前应事先确定好位置，其周边焊缝与边缘板焊缝的距离应大于等于300mm；

3、接合管法兰为DN100、PN1.6MPa碳钢平焊（面）法兰；

4、DN100的接合管，其补强圈厚8mm，外径305mm，内孔径112mm；

5、补强圈上要有M10讯号孔，用于焊缝打压检漏；

6、排污槽及接合管所有焊缝均为环形连续焊缝。

第十步：

检验

⑴焊缝外检查

焊缝应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅清理干净。

焊缝的表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑和未焊满等缺陷。

对接焊缝的咬边深度，不得大于0.5mm；咬边的连续长度，不应大于100mm；焊缝两侧咬边的总长度，不得超过该焊缝长度的10%。

⑵焊缝无损检测及严密性试验

焊缝无损检测、严密性试验及油罐充水试验，按《立式钢制油罐换底大修改造技术规程》（试行）及《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-2005中的有关规定执行。

罐底真空箱法严密性检测和油罐充水试验时，检漏管上的阀门应处于开启状态。

油罐充水试验时检查的内容应包括：

罐底严密性；罐壁强度及严密性；固定顶的强度、稳定性及严密性。

（二）顶升换底法的另一种方法

顶升（支撑）换底法是采用一定数量的千斤顶或其他支吊装置，使罐体顶升至能够满足施工操作要求的高度，而进行改造的方法之一。

优点是：

①不损失容量；②改造时可以同时调整罐壁垂直度，或处理油罐基础的沥青砂垫层等；③改造时如果将罐体连同罐底一起升起后，可以直观探测罐底下部是否有油，并采取相应的安全措施；④改造费用相对较低。

缺点是：

需要拆除旧罐底；地上油罐施工时要采用防风措施。

此方法除罐壁与罐底的连接构造有所不同外，其余与《立式钢制油罐换底大修改造技术规程》（试行）要求都一致。

如果罐壁底圈板厚度经校核有一定的富余量，可按新建油罐方式，罐壁与新罐底直接连接；无富余量或富余量较小，应在罐壁的内侧罐壁与新罐底连接角部，附一个75×75的环形角钢，角钢的厚度按罐壁与罐底连接处两者之一的较小厚度确定，但不应小于6mm，也不必大于9mm。

此方法在拆除旧罐底时，一定要尽可能的靠近罐壁根部切割，切后应将罐壁切口打磨平整，使其与新罐底接触相吻合，满足焊接要求。

三、油库改造时应注意的一些问题

（一）洞库通气管

1、通气管通过两道防护门处的阀门，公称压力要与防护等级相符。

洞内装油容量小于等于8000m3的，阀门公称压力不得小于1.6MPa；洞内装油容量大于8000m3的，阀门公称压力不得小于2.4MPa。

2、通气管不要装设绝缘短管，已装的应取消。

3、洞外通气管立管，不需设置避雷针保护。

但立管的根部应做防雷接地，并与洞口处的管道接地网相连通。

（二）油罐及埋地管道防腐材料

1、洞库油罐和覆土油罐的内壁防腐，不宜采用防静电涂料。

2、地上油罐外壁，要采用耐油、耐紫外线、耐老化的涂料。

3、埋地油管道防腐，宜采用三层PE防腐层（即：

聚烯烃防腐层），管道由专门的防腐厂防腐后运至现场，现场补口采用热收缩