浅谈常压金属储罐的长周期运行管理-甘肃科技

第３０卷　第１０期２０１４年５月甘肃科技ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ３０　Ｎｏ１０Ｍａｙ　２０１４浅谈常压金属储罐的长周期运行管理李　羉，贾俊国（兰州石化公司石油化工厂，甘肃兰州７３００６０）摘　要：近年来，由常压金属储罐引发的安全事故逐年攀升，给高危行业的石化生产企业的安全生产带来了严重的挑战。常压金属储罐的管理提升迫在眉睫。深入分析了国内大型石化企业常压金属储罐运行现状及危险产生原因，总结了在常压储罐管理方面长期积累的经验，提供了行之有效的管理方法。希望能给常压金属储罐的管理提供借鉴和帮助。关键词：化工过程机械；常压金属储罐；长周期运行；管理中图分类号：Ｔ１９　　随着石油化工工业的发展，越来越多的石油化工原料、中间产品及成品，用大型立式储罐贮存，而随着我国经济发展速度的加快，常压储罐更是朝着大型化、规模化方向发展。实践证明，石化行业延长装置运行周期，不断提高装置运行水平，已经成为实现装置达标，进一步依靠内涵，大力降低成本，增强与国际竞争能力，挖潜增效的重要措施之一。常压储罐的安全运行是实现长周期生产不可缺少的要素。目前，５０年代开始建设的一批石化企业存有大量超期服役、设计存在缺陷、承装物料与设计不符、带病运行的常压储罐，依然承担着重要的生产任务。由于生产需要，大部分隐患储罐依然无法退役。使用单位对这类储罐进行维护保养后重新投入使用。因此，需要多重举措增强对现有常压罐区的管理，保障设备安全运行。１　现役常压金属储罐存在问题分析１．１　超期服役以西罐区为例，该罐区属于５０年代开始建设的老罐区，历经半个世纪的变迁，目前罐区内共有储罐１１台，５０００ｍ３５台，１０００ｍ３４台，５００ｍ３２台。其中Ｒ－２０４Ａ／Ｂ始建于１９５８年，服役５５多年；Ｒ－２０３Ａ／Ｂ始建于１９８８年，服役２５年；Ｒ－２０５Ａ／Ｂ、Ｒ－２０９、Ｒ－２１０始建于１９９３年，服役２０年。经查阅设备技术资料，以上储罐均为设计使用寿命１５年，而以上１１台储罐中有８台储罐属于超期服役，占总量的７２．７％（如图１所示）。１．２　设计和建造有缺陷５０年代的中国石化业刚刚起步，由于经验不足，建造的各类常压储罐设计存在大量缺陷。例如，图１　西罐区常压罐运行现状出入口阀不设速断阀，导致储罐在发生紧急事故时无法将出入口物料与罐体阻断。不设物料入口扩散器等。钢板作为常压储罐最主要的组成材料，钢板材质在很大程度上决定了常压储罐的整体质量，如钢板厚度不够、表面粗糙、组织分布不均匀、有质量缺陷等会加大常压储罐在使用过程中的腐蚀程度和受损进度。先进的检测设备能够帮助储罐建设严把质量关，施工过程中存在的机械损伤、焊接上的缺陷、保护膜施工中的缺陷等都可以通过检测设备进行验收。五十年代石化建设受制于材料和检测设备很难保证每个储罐的建造质量。缺乏实践的设备检验检查程序和完工验收制度为储罐的安全运行埋下隐患。１．３　承装物料与设计不符经过半个世纪运行，很多储罐都会因工艺流程或服务的装置变更而更换承装的介质。更有很多罐接受反复的流程改造，由此导致在设计当初的储罐强度、稳定性和使用寿命因为工艺流程、介质的变化而大打折扣。１．４　带病运行１．４．１　腐蚀在常压储罐的使用过程中，其受损在很大程度上是由于各种腐蚀介质日积月累的影响而引起的。例如，罐顶容易受到空气中氧、水蒸气、石油中的硫化氢等介质引起电化学腐蚀；罐底则容易受到无机盐、酚与氨、酚与水以及酸性成分等因素的影响，导致防腐层与金属层之间产生裂缝，容易产生膜下腐蚀，进而加大了常压储罐的受损程度和受损速度。虽然在某种程度上大气腐蚀是无法从根本上消除的，但是常压储罐在污染严重的空气环境下，大量有害气体的存在会加快常压储罐的受损程度，例如，在工业生产中产生的ＳＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２等有害气体排放到空气中，都会不同程度地加快常压储罐的腐蚀，导致大量储罐带病运行。１．４．２　事故有些储罐在发生事故后，不进行完面检查修复，在不影响大局的情况下，直接进料。以Ｒ－２０３Ｂ罐为例，该罐在１９９３年发生过一次储罐闪爆事故，在闪爆后，未进行全面检查修复，而是直接进料，直到２０１１年对罐体进行清理检修时发现在罐罐顶处有３ｍ长的裂缝。２　常压金属储罐日常管理的探索２．１　建立健全制度常压金属储罐的现状告诉我们，对常压金属储罐的管理首先要明确常压储罐日常维护的责任与义务，制定完善的罐体维护制度。可按储罐在生产中的重要程度，对储罐进行分级管理，储罐按其重要和危险程度分为主要储罐和一般储罐。根据设备、生产、安全各专业划分明确的责任范围。设备管理部门应该为归口管理部门，负责贯彻执行国家有关法律、法规、标准，储罐设备设施管理规定。参加新、改、扩建项目中储罐区的设计方案审查和竣工验收。组织储罐区物料泄露、设备事故调查、分析和处理。技术生产部门作为设备使用者，应参加新、改、扩建项目中储罐的设计方案审查和竣工验收，负责协调与生产相关联的问题。负责组织新、改、扩建项目中储罐的投用前安全检查确认工作。罐区安全用火、安全监督检查工作都应由专业安全管理人员进行专项管理。还应结合设备管理评优和升级活动，开展创建“完好储罐”和“完好罐区”等活动，定期进行检查评比、总结表彰，不断促进和提高储罐管理水平。２．２　制定完好标准一台完好的常压储罐应具备以下条件：１）罐体无严重变形，各部腐蚀程度在允许范围内，无渗漏现象；２）罐基础无不均匀下沉，罐体倾斜度符合规定；３）浮顶罐密封良好，升降自如，密封元件无老化、破裂、弹性失效等现象；４）呼吸阀、密封检尺口、通风器、排污孔、高低出入口放水阀、加温盘管、液位计等齐全好用，无堵塞、泄漏现象；５）消防、照明设施齐全，符合安全防爆规定，接地电阻小于１０欧姆，防雷、防静电设施良好；６）浮顶罐必须安装高液面报警器，通气孔并灵活好用；７）内部防腐层无脱落，外部保温，油漆完整美观；８）罐体整洁、脱水井应有水封并且畅通；９）进出口阀门与人孔等无渗漏，各部螺栓满扣、齐整、紧固。２．３　加强设备及附件定期巡回检查及维护１）常压储罐检查、检测、检修内容应包括：罐壁、罐顶、罐底腐蚀情况的检查，检测加温设施的完好情况，检查检修、试压、试漏、外部保温、油漆完好情况。防雷、防静电设施良好，接地电阻每年在雷雨季节来临之前应由专业部门进行一次测试。每季度对常压储罐及附件的现状进行一次综合检查并保存记录；２）加强常压罐附件的使用维护，如：机械呼吸阀及导向装置，必须保持清洁，夏季清扫一次，冬季每月清扫一次。保持机械呼吸阀严密、防尘，保护网完整、清洁不堵；３）在我国，常压储罐没有纳入特种设备的管理，不是强制检验的对象，针对常压罐的检测往往是比较薄弱的。目前还没有形成健全的常压罐判定标准，因此常压罐的定点测厚对罐体安全运行尤其重要；４）对于发现受损的情况要及时采取相应的补救措施，避免罐体受损程度的进一步扩大；５）要选择科学的防护方法。在进行罐体的外壁防腐时，可以采取刷防护漆等措施，要把罐体的内壁防腐作为重点，可以根据现实情况选择耐腐蚀材料、复合材料、内衬覆盖层、热喷涂金属（如锌、铝）及阴极保护等方法；（下转第５３页）９７第１０期　　　　　　　　　李　羉等：浅谈常压金属储罐的长周期运行管理在炼化企业三维地理信息系统中，利用ＧＩＳ直观可视、量测、空间分析等功能，为厂区电气作业识别风险并消除隐患、防范措施制定提供依据。主要体现在以下几方面：１）查询作业区域附近满足用电负荷条件且距离最近的电源可接引点；２）根据选定的电源接引点与作业点之间空间分布，确定变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向；３）分析识别电气线路是否经过高温、振动、腐蚀、积水、防爆区域，确定线路铺设是否需要线路架空、穿越保护、防爆措施、设置线路标志等；４）综合分析ＧＩＳ数据，识别作业区域危害因素，制定风险消减措施。４．３　ＧＩＳ在厂区动火作业中的应用动火作业，是指在生产或施工作业区域内工作程序（规程）未涵盖的能直接或间接产生明火的作业，除为动火设置的固定场所之外，如化验室、专门的维修场所、锅炉及焚烧炉等［７］。根据炼化企业生产特点，生产厂区属于禁火区域，但由于生产需要，时常进行一些切割、焊接作业，难免产生的火花与空气中易燃、易爆气体接触发生爆炸，影响装置生产和作业人员安全。因此，根据《动火作业安全管理规范》之规定，动火作业前应开展风险评估、系统隔离、可燃气体检测等一系列工作，辨识危害因素，采取安全控制措施，制定应急预案。事实上，炼化企业三维地理信息系统已将介质属性与地理位置进行集成，可以对动火作业前风险评估、系统隔离、可燃气体检测等工作的开展提供基础数据。具体可开展如下应用：１）利用ＧＩＳ空间查询、统计功能分析作业区域周围容器、管线等可能存在的易燃易爆物质特性，确定便携式可燃气体报警仪的选择；２）利用ＧＩＳ直观展现作业区域地面分布及管线辅助物分布，合理布置警戒，明确与动火点相连管线物料切断阀的具体位置；３）根据系统查询管线、容器输送介质特性，选择置换物料；４）按照动火点安全距离规定，利用ＧＩＳ空间分析功能分析安全距离范围存在漏斗、排水口、各类井口、排气管、管道、地沟，并对其进行封严盖实。５　结束语针对近几年炼化企业地面施工作业发生的安全事故及事件，将已建立的炼化企业三维地理信息系统应用于厂区地面施工作业安全管理中，按照企业挖掘、临时用电、动火作业安全管理规范要求，利用三维地理信息系统直观可视、查询、统计、空间分析、数据综合应用等功能，全面掌握作业区域及周围环境分布，实现危险源完整识别，帮助作业人员理解并落实作业安全管理规范中部分规定，指导作业前安全分析，确保挖掘作业、临时用电作业、动火作业安全进行，整体提升厂区地面作业安全管理水平。参考文献：［１］　ＨＪ／Ｔ４１６－２００７，环境信息术语［Ｇ］．北京：中国环境科学出版社，２００８．［２］　陈述彭，鲁学军，周成虎．地理信息系统导论［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９５：３，６－７．［３］　胡鹏，黄杏元，华一新．ＧＩＳ原理学习［Ｍ／ＯＬ］．（２００３－０３）［２０１４－２－２６］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｂｌｏｇｓ．ｃｏｍ／ｌｉｊｉｇａｎｇ／ａｒｃｈｉｖｅ／２００８／０７／１９／１２４６６４８．ｈｔｍｌ．［４］　黄杏元，马劲松．地理信息系统概论［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００８．［５］　Ｑ／ＳＹ１２４７－２００９，挖掘作业安全管理规范［Ｇ］．北京：石油工业出版社，２００９．［６］　Ｑ／ＳＹ１２４４－２００９，临时用电安全管理规范［Ｇ］．北京：石油工业出版社，２００９．［７］　Ｑ／ＳＹ１２４１－２００９，动火作业安全管理规范［Ｇ］．北京：石油工业出版社，櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷２００９．（上接第７９页）　　６）要提供常压储罐使用者的安全责任意识，对于因种种因素导致的罐体外表面凹凸、划伤、变形等，常压储罐所有者要进行及时的维修，而不是为了逃避检查擅自采取掩盖缺措施，增加了不安全因素。３　结语总之，常压罐的管理是一个复杂而系统的工作。为了满足常压罐长周期安全运行，有效延长使用寿命，需要建立健全管理制度，加强储罐巡检检查。在平时的检修工作中加强检测与安全技术评估，从常压储罐的选材、施工、维护与保养等多个环节进行管理，并采取有效的预防管理措施；这样才能降低常压储罐受损的可能性，保证运行长周期，实现更好的经济效益。参考文献：［１］　顾文丽．常压储罐的受损机理和修复［Ｊ］．化工管理，２０１３，２２（３）：５－６．３５第１０期　　　　　　姜顽强等：ＧＩＳ在炼化企业厂区地面施工作业安全管理中的应用研究