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町司
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1 单击此处编辑副标题中国海洋石油总公司雷超声年 10 月

2 摘要 2

3 总体结构第一章绪论第二章 RBI 技术应用的重要性第三章 RBI 技术的应用实例分析第四章 RBI 技术应用的推广 3

4 论文目录摘要 RBI 技术在老旧储罐隐患整改上的应用第一章绪论 1.1 油库储罐管理现状 1.2 油罐检测技术概述 1.3 论文的结构和内容第二章 RBI 技术对储罐完整性管理的重要性第三章 RBI 技术的应用实例分析 3.1 储罐检测 4

5 3.1.1 内外部宏观检查壁板顶板超声波检测罐底板漏磁扫描检测焊缝磁粉探伤检测检测结论 3.2 储罐底板腐蚀原因分析外表面腐蚀原因分析底板腐蚀原因分析 3.3 整改检修方案第四章 RBI 技术应用的推广 5

6 第一章绪论 1.1 油库储罐管理现状国内销售企业大部分储罐建设时间都比较早, 油库相关人员素质普遍不高, 尤其是一些民营企业更为突出, 为了片面追求经济效益, 只要没有故障就绝不对储罐进行清罐检修处理, 管理思想仍然停留在故障发生后的维修, 而且重点放在事故状态下的应急处置 6

7 金属储罐所储存的油品往往含有氢硫酸有机和无机盐以及水分等腐蚀性化学物质, 加上罐外壁受环境因素影响, 油罐的寿命会大大缩短且许多油罐腐蚀隐患具有隐蔽不易被发现的特点, 如果不能及时了解储罐的腐蚀状况, 轻则影响油品质量, 重则易造成油品泄漏, 环境污染, 甚至火灾爆炸事故发生 7

8 1.2 油罐检测技术概述参照 SHS 常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程的相关规定, 储罐的检修周期为 3-6 年, 一般是状态维修或视情况维修相对于发生故障后再对设备进行维修, 目前出现了更科学的以风险管理为基础的维修, 主要包括如下 : (1)RCM(Reliability Centered Maintenance) 以可靠性为中心的维修 ; (2)RBI(Risk Based Inspection) 基于风险的检测 ; (3)PIS(Protection Interlock System) 保护设施系统 ; (4)PHA(Process Hazard Analysis) 工艺风险分析等 8

9 RBI 是近年来逐渐流行的新技术, 某公司将这项技术引入成品油储罐的完整性管理, 具有一定的创新意义, 主要表现在 : 首先, 对收购进来的老旧储罐安全状况有了全面深入的了解, 以便尽快消除安全隐患 ; 其次, 实现了对未来风险的量化管理, 提高设备设施的可靠性, 可以摒弃遵循经验性的检修周期, 科学的安排检维修周期, 在确保安全的状况下最大限度地提高设备运营周期, 同时还可以起到降低检维修成本和停产造成的经济损失的作用 9

10 1.3 论文的结构和内容本文从某公司的储罐管理现状出发, 对老旧储罐的安全管理腐蚀隐患整改方案储罐现状风险评估储罐管理的薄弱环节进行研究, 选择最符合的风险管理技术 RBI 技术文章首先分析了 RBI 技术的重要性, 然后通过对某油库的 RBI 技术的应用实例进行分析, 重点是检测的内容腐蚀速率推断原因分析, 以及维护保养建议方面, 最后得出结论是 RBI 技术可以在该公司系统内推广 10

11 第二章 RBI 技术对储罐完整性管理的重要性通过 RBI 技术的应用使储罐始终处于受控完整的状态具体体现在以下三个方面 : 第一, 储罐整个生命周期受控, 并保持物理和功能上的完整 ; 第二, 储罐完整性与储罐的设计施工运行维护检修管理直至报废的各个过程都密切相关 ; 第三, 对储罐实施安全动态管理, 定期检测, 合理评估, 持续改进储罐的完整性, 保持储罐安全平稳运行 11

12 第三章 RBI 技术的应用实例分析 2010 年 10 月由中国特种设备检测研究院 ( 简称特检院 ) 对其中的 16 # 和 17 # 罐实施了检测 16 # 和 17 # 罐属于常压立式圆柱拱顶油罐, 已经运营了 18 年, 主要储存品种是柴油, 罐容分别是 6406m 3 和 6362m 3 检修前检修后 12

13 3.1 储罐检测 16 # 和 17 # 储罐自建罐后连续运营 18 年, 从未进行过系统的检测, 储罐罐体外观锈蚀已经比较严重, 因此决定对其进行完整性评价检测的主要内容包括 : 内外部的宏观检查 ; 罐壁罐顶采用超声波测厚检测 ; 焊缝采用磁粉探伤检测 ; 底板采用漏磁扫描检查 4 个部分 13

14 3.1.1 内外部宏观检查 16# 罐 17# 罐外表面涂层失效, 局部焊件残留涂层失效, 局部焊件残留壁板抗风圈顶部护栏焊缝局部咬边或未填满, 壁板表面多处坑状腐蚀 ( 焊缝附近区域较重 ), 最深月 2.5mm 水平铺板未设泄水孔, 罐顶下台下层钢板腐烂焊缝局部咬边或未填满, 壁板表面多处坑状腐蚀 ( 焊缝附近区域较重 ), 最深月 3mm 水平铺板未设泄水孔, 上表面多处坑状腐蚀, 罐顶下台下层钢板腐烂高度为 950mm, 不符合 1050mm 的标高度为 950mm, 不符合 1050mm 的标准, 局准, 局部腐烂缺失或穿孔部腐烂缺失或穿孔盘梯护栏多处坑状腐蚀, 局部穿孔罐底板多处坑状腐蚀, 局部穿孔底板表面多处坑状或剥皮状腐蚀锤击与基础间密封局部开裂, 边缘底发现多处穿孔, 与基础间密封局部开裂, 板宽度不足 600mm, 表面多处坑状边缘底板宽度不足 600mm, 底板牺牲阳极腐蚀块局部失效 ( 开焊 ) 14

15 3.1.2 壁板顶板超声波检测壁板的测厚抽查重点是最下部的第一二层圈板以及宏观检测发现的可疑部位, 顶板抽查重点是腐蚀严重的部位 ; 对壁板最下部第一二层选 5 点测厚, 对于 3 层以上壁板可沿盘梯部位测定厚度, 每层测定 2 点 ; 其他腐蚀严重部位采用人工吊篮方式到指定部位测定, 当壁厚检查发现异常时, 在异常点周围增加检测点及必要的强度或刚度校核, 以确定壁厚的真实情况特检院对 16# 和 17# 储罐罐壁和罐顶进行的超声波检测, 厚度测定均未见异常 15

16 3.1.3 罐底板漏磁扫描特检院采用英国产 FLOORMAP 罐底板漏磁扫描仪进行底板腐蚀状况扫描检查 ; 对于发现的腐蚀, 应查明其大小深度及分布 ; 对腐蚀程度大于 50% 的腐蚀点应查明位置, 精确定位并标图记录 ; 根据腐蚀状况计算其腐蚀速率和检验周期 16# 罐 17# 罐原始厚度 6mm 6mm 允许最小厚度 2.54mm 2.54mm 最大当量腐蚀程度 49% 49% 中幅板扫描结损失的最大当量壁厚 2.94mm 2.94m 果剩余的最小当量壁厚 3.06mm 3.06mm 最大腐蚀速率 0.16mm/a 0.16mm/a 检验周期 2 年 10 个月 2 年 10 个月当量深度大于等于 40% 的缺陷 9 处若干处中幅板下表面当量深度大于等于 50% 的缺陷 3 处 28 处最大当量腐蚀深度 63% 68% 最长检验周期 2 年 10 个月 2 年 10 个月 16

17 工作人员进行漏磁扫描腐蚀集中罐底板焊缝附近 17

18 3.1.4 焊缝磁粉探伤对罐底板与壁板连接的内侧大角焊缝, 第一层壁板的纵焊缝边缘底板距罐壁 1m 内的对接焊缝, 大型接管与壁板连接的角焊缝, 第一二层壁板丁字焊缝进行磁粉探伤, 中幅板丁字焊缝抽检 20% 16 # 和 17 # 储罐焊缝磁粉探伤抽测均未见超标缺陷显示 18

19 3.1.5 检测结论根据以上 4 项检测结果, 特检院建议 : 对于检测发现的缺陷应进行修复并检验合格后重新投入使用 ; 鉴于储罐已安全使用 18 年 8 个月, 如对焊缝咬边未填满焊疤或焊件残留等缺陷不能及时修复, 建议按照合理使用的原则, 在必要监控的前提下使用, 防止出现安全事故按 API 储罐的检验修理改造和重建 SHS 常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程及 JB/T 无损检测常压金属储罐漏磁检测及评价方法的有关规定, 综合考虑安全性与经济性, 以最小允许厚度 2.54mm 计, 建议储罐的检验周期为 2 年 10 个月 19

20 3.2 储罐腐蚀原因分析外表面腐蚀原因分析结合该油库的日常运行情况分析, 原库区消防无淡水消防系统, 均用海水进行消防用途 ; 消防演习出水试验以及夏天罐体喷淋降温都是使用海水, 由于海水中含有大量的盐分, 造成罐体表面涂层失效, 壁板抗风圈盘梯护栏平台顶板等腐锈蚀严重 20

21 3.2.2 储罐底板腐蚀原因分析该油库在早期运营过程中, 为了迎合经营和市场需求, 曾进行较长时间的柴油调合运作特别是 17 # 油罐, 由于长时间储存酸性化合物及硫化物含量较高的非标柴油, 造成储罐底板受到严重腐蚀另一方面, 两个储罐未按时进行清罐规范要求每隔 4 年需对油罐清洗一次 17 # 罐最近的一次清罐时间是 2003 年 4 月, 16 # 罐是 2004 年 12 月, 早已超过规定的清罐周期由于没有及时洗罐, 造成油罐垫水层沉积大量的腐蚀性化学物质,16 # 罐罐底曾经涂刷过导静电漆, 对油罐底板起到一定的保护作用, 所以 17 # 罐底板较 16 # 罐腐蚀严重 21

22 3.3 整改检修方案根据对 16 # 17 # 油罐罐壁罐顶罐底板和焊缝的检测, 深圳公司为确保安全, 综合考虑工期投入费用等各方面因素, 经过多次研究, 决定对 16 # 17 # 油罐罐壁进行喷砂除锈和防腐处理, 罐底则采用局部补焊维修的措施储罐罐壁防腐处理油库对 16 # 和 17 # 油罐进行了喷砂除锈和防腐工艺罐壁防腐做完每一道工序, 都会交由油漆生产厂家专业技术工程师到场, 对涂刷的油漆膜厚进行检测, 达到标准合格后方准进行下一道工序施工

23 3.3.2 储罐底板检修储罐底板检修流程 (1) 对底板腐蚀超标 ( 腐蚀点超过 2mm) 以及钢板剥层超过 1.8mm 的部位用铁水泥进行填补, 对锈蚀程度未超标的腐蚀点采用补焊填平 ; (2) 在底板腐蚀超标剥层缺陷处上方加盖厚度为 6mm 的钢板, 修补用材采用 A3 钢,A3 钢与罐体 A3F 钢材质相同, 具有良好塑性, 焊条采用 J422; (3) 补板先分段焊接定位, 同时与底板找平贴实后, 再对补板进行四周满焊 ; (4) 对所有新焊缝采用真空箱法进行严密性试验, 试验负压不得低于 40Kpa(300mm 汞柱 ), 无渗漏为合格

24 储罐底板检修方案 (1) 用采样钢管分别对 16 # 和 17 # 储罐每块底板腐蚀穿孔点土壤进行 3 次取样油气浓度以及氧含量检测, 做好记录 ; (2) 检测合格后, 用防爆泥对腐蚀穿孔点进行封堵, 然后对 16# 和 17# 罐底进行喷砂处置, 让罐底腐蚀隐蔽点充分暴露 ; (3) 喷砂处理后, 进罐再对腐蚀点进行标注, 同时确定补板用材数量及大小 ; (4) 进罐检修前, 对底板腐蚀穿孔点进行取样检测, 检测合格后, 再在穿孔处用割枪火燎测试测试合格后, 留出一靠中心位穿孔点用于充氮保护, 其它穿孔点用铁水泥进行封堵 ; (5) 承包商进场安全培训办理相关工作票证, 作好安全防护措施, 加强监护, 进罐检修 ; (6) 真空箱试漏, 竣工验收

25 第四章 RBI 技术的应用推广 4.1 实例油库实施 RBI 的技术成效通过对 16 # 和 17 # 储罐的完整性检测, 储罐隐蔽腐蚀缺陷得到及时发现并检修, 消除了安全隐患, 确保了 16# 和 17# 储罐的安全运行此外, 通过全面检测, 对下一步实施储罐完整性管理提供了科学依据通过检测, 还为完善事故状态下的应急处理程序和预案提供了参考可以针对各种储罐的失效模式, 如底板腐蚀储罐变形等模式建立应急处理方案, 以及在线堵漏等应急技术规范等

26 4.2 下一步储罐完整性管理建议 (1) 建立整套储罐完整性管理程序, 确保四个定期, 既定期检查外涂层的状况, 发现损坏时及时修复 ; 定期检查泄漏检测系统, 确保泄漏检测系统的完整性 ; 定期检查壁板腐蚀情况, 对重点部位进行定期测厚 ; 定期检查储罐阴极保护系统, 确保在保护状态中 (2) 健全并完善储罐工艺作业流程 : 在油罐收发介质的过程中, 严格遵守工艺操作程序, 避免快速收发压力和温度波动过大造成壁板和底板的开裂 (3) 严禁用海水进行消防操作, 罐底水及时排出罐外, 避免这些介质对罐内外表面的腐蚀 (4) 加强基础资料的收集管理, 对设计资料建造资料竣工资料操作维修等资料应有专人的维护管理

27 4.3 推行储罐 RBI 技术的工作思路基于该油库开展 RBI 检测技术的效果, 该公司拟建立包括关于储罐完整性管理的风险评估管理与计划评估状态与管理实施执行改进性措施管理绩效评审培训与交流提高各要素的管理要求系统, 形成完整的管理闭环, 提升储罐完整性管理的水平和能力同时将储罐完整性管理纳入整体设备完整性管理的范畴具体思路如下 : (1) 首先集中主要资源对失效可能性等级大于 4 以及风险等级在中风险以上的油罐加强管理监督, 在日常管理中着重巡检, 增加泄漏检查次数, 以便及时发现异常, 采取有效措施 (2) 建立以 RBI 技术为手段的检测管理, 分批对各所属单位的常压储罐进行检测, 建立储罐完整性管理信息系统

28 (3) 以 RCM 系统工程方法为基础, 形成以设备管理为主体以 RBI 检测为核心的按需维修的维修维护体系 (4) 建立储罐失效模式的应急体系, 保障足够的应急物资, 形成专项预案, 配备应急技术力量和熟练合格的人员 (5) 建立完整的技术管理操作管理人员队伍培训体系继续开展 RBI 评估技术培训, 在各单位的项目实施中注意技术积累和技术交流组织在线堵漏技术培训及其他应急技术和应急管理的培训 (6) 建立完善责任制预算机制生命全周期管理考核管理等管理制度

29 谢谢!