常压储罐抽瘪凹陷的原因分析、修复及防护措施

2021-12-04张军成丰益醇工业连云港有限公司江苏连云港222042

化工管理 2021年32期

张军成(丰益醇工业(连云港)有限公司，江苏连云港 222042)

0 引言

常压储罐作为一种常用的金属拱顶罐，被广泛地应用于重质类油品的储存中，其标准压力值范围通常为-490～2 000 Pa之间。但是，在实际的使用中，由于受到人为因素而造成的误操作、外部环境温度变化幅度大、呼吸阀运行异常等因素的影响，常压储罐经常出现抽瘪凹陷现象，严重影响了常压储罐的运行性能，因此，制定相应的防护措施显得尤为重要。

1 储罐负压变形事故案例

2015年前后，TK90886罐呼吸管道被凝固的物料堵住，造成领料时罐内负压，导致罐体变形；2018年08月10日，集团国内一工厂调油房一调油罐被吸瘪。2018年11月22日，集团国内一工厂车间附属罐区，一储罐上部变形；2021年08月04日，TK90318排气口被取样袋封堵，罐底泵抽污水时，罐内负压吸瘪[1]。

2 常压储罐抽瘪凹陷原因分析

导致常压储罐出现抽瘪凹陷问题的原因主要体现在以下四个方面[2]：

(1)呼吸阀或呼吸弯管被堵塞。

(2)水封系统失效：低温天气未采用防冻介质、储罐投用后盲板未抽取。

(3)使用蒸汽吹扫、消溶、灭菌等操作后，罐内将充满蒸汽，空气被蒸汽置换，此时如果罐内温度骤变，罐内蒸汽急剧冷凝，加之罐内空间较大，于是造成罐内形成较大负压。虽然通过呼吸口、呼吸阀能补充部分空气到罐内，由于罐内压力变化太快，仍然造成罐内形成较大负压。

(4)储罐腐蚀严重，承受正负压的能力变弱。

3 受损常压储罐修复步骤

为了实现对受损常压储罐的科学修复，确保其快速恢复到复位状态，维修人员要严格按照如图1所示的常压储罐修复流程，对常压储罐进行科学修复。

图1 受损常压储罐修复流程

3.1 准备工作

在这一环节中，首先，将储罐内的所有物料全部倒空，并对储罐内部用氮气进行置换，避免罐内遗留可燃性气体发生爆燃以及在修复过程中储罐的意外破损造成物料流出。其次，要安装和固定盲板，将储罐进出口管道进行有效地隔离。在此基础上，还要及时拆除喷淋水环管以及泄压人孔、呼吸阀等相关安全附件。同时，还要尽可能减小罐顶重量，使得修复凹陷内的压力降到最低。最后，还要安装和固定以下设备，如注水加压管道、放水管道、仪表。同时，将的压力表转移到指定的地面上进行观察，此外，还要将远传压力表的量程调整和控制为0～20 kPa之间。另外，还要做好对注水口和泄压口的安装和固定，降低作业人员的人身安全风险[3]。

3.2 向罐内预注水

在这一环节中，维修人员先要将罐顶彻底打开，确保罐顶量油孔能够正常排气，使得罐内压力与罐外压力达到平衡状态。当压力表所显示的数值为零时，需要向罐内注入适量的水，注水高度一般设为罐高的三分之二左右，通常这个地方也是储罐发生吸瘪变形的部位。

3.3 密闭充氮气加压

将罐顶的各个排气口全部关闭，然后将氮气充入到罐内，同时专人要全面地观察和统计罐底板以及凹陷区域的变化情况，确保凹陷部位缓慢恢复。修复过程情况表如表1所示[4]。

表1 修复过程情况表

3.4 储罐复原后，停止充氮

为了避免刚恢复的凹陷部位出现回弹现象，需要将储罐的保压时间控制为两小时左右，然后，借助泄压口，对储罐进行缓慢泄压，使得储罐达到常压状态。

3.5 恢复储罐附件

在这一环节中，需要将测量孔口设置为全部打开状态，使得储罐内的水全部排出，然后，采用油漆修复的方式，对罐外壁进行全面修复，最后，做好对相关安全附件以及管线的安装和固定。

4 常压储罐防护措施

为了实现对常压储罐的有效防护，提高其使用性能，延长其使用寿命，维修人员要从以下六个方面入手[5]：(1)精确地计算和分析常压储罐热损途径，充分认识到罐顶保温处理的紧迫性和必要性，并对常压储罐顶部进行保温操作。(2)确定出合适的扫线罐，然后，严格按照极端环境下通风相关标准和要求，将直径为300 mm的通气孔安装和固定于透光孔盖板上，并不断扩大通气通径，确保其完全符合扫线罐相关使用标准。(3)在外界气温的不断变化下，罐内压力也会发生相应的变化，在凌晨4时到9时，罐内气压不断下降，达到最低状态，所以，为了避免这一现象的发生，操作人员要尽可能避免在凌晨4时到9时这一时间段，开展油品收付或者使用蒸汽吹扫管线工作。(4)制定和完善雷雨天气常压储罐管理预警体系，同时，还要不断修改、优化和完善防雷电应急救援方案。在此基础上，还要加强对操作人员的技能培训，确保他们能够熟练了解和掌握常压储罐呼吸系统的内部结构，从而全面提升自身的雷电灾害分析能力、判断能力。此外，一旦遇到雷雨天气，操作人员要加强对常压储罐运行状态的监控和维护，并采用打开透光孔的方式，对罐内压力进行平衡，避免因罐内压力与罐外压力不平衡而导致罐内出现负压。(5)加强对相关工程技术措施的应用。首先，维修人员要按规范设置呼吸阀或呼吸弯管并考虑增加伴热保护，同时还要设置冗余呼吸保护系统，例如水封、泄爆人孔等。其次，还要设计与储罐呼吸量匹配的氮封系统。(6)加强对以下管理措施的应用。首先，要在操作规程中明确呼吸阀的定期清理、水封的介质及检查要求等。其次，当清罐等受限空间作业结束后，需要全面检查确认氮封、水封的盲板是否抽取及管线阀门是否打开。同时，还要制定蒸罐操作规程、明确蒸罐操作要求，防止蒸汽闪冷造成储罐吸瘪。最后，还要定期检测壁厚并记录数据分析趋势。另外，将储罐损坏的事故案例纳入新员工三级安全培训育内容。只有这样，才能进一步提高常压储罐的防护效果[6]。