| 标题 | 油罐底板渗漏的原因及预防 |
| 范文 | 顾佳鹏+赵东锋+缪军翔+殷丹丹 摘要：油罐的底板渗漏是一种常见的问题，绝大多数的油罐结构为立式圆柱形金属油罐，这种油罐由于它所处的环境和使用时的工作条件比较复杂，很容易产生腐蚀穿孔、裂纹、砂眼等现象导致油罐渗漏因。本文分析渗漏的原因，并介绍了一系列检测及预防的方法。 关键词：油罐底板 渗漏 检测预防 修复 中图分类号：TE972 文献标识码：A 随着经济的发展，石油作为重要的能源，其需求不断扩大，油罐的储量也不断变大，油罐往大容量大直径方向发展。油罐使用一段时间后 诸多不利因素会导致油罐底板渗漏，油品的渗漏会造成油品的损失、经济损失和环境污染，所以防止油罐底板渗漏是油罐安全中一项重要任务。 油罐底板渗漏是一种很常见的现象，但又是比较难解决的现象。因为油罐底板渗漏一般是不容易被发现的，渗漏前期渗漏很微小，所以油品也不会流到油罐基础外部，不会被巡逻的工作人员发现，一旦发现油罐基础外有油品或油蒸汽浓度大于正常值时，油罐底板的腐蚀已经比较严重了，此时修补油罐底板所需的费用比较高。油罐底板的渗漏不仅会造成经济的损失，也会带来环境的污染如土壤污染、水污染等，如不及时处理后果比较严重。 1 油罐底板渗漏的原因及分析 1.1油罐底板渗漏的原因 油罐底板渗漏主要由于腐蚀造成的，主要有腐蚀穿孔、砂眼、裂纹等情况。 1.1.1腐蚀穿孔 油罐底板的表面与水，油品，酸性物质等直接接触。随着使用的越久和酸性的增强对油罐底板的腐蚀性就越来越强，严重时会出现腐蚀穿孔。 1.1.2砂眼 一般来说，建罐之初，因检查验收不严格，使用了质量不好的钢板，焊接时使用潮湿焊条，以及焊接技术不过关，在焊接作业中容易产生气泡或夹渣，这些都是造成砂眼的直接原因。 1.1.3裂纹 由于油罐受环境温度变化影响，油品进出时温度变化等的影响，使用时容易发生裂纹，通常表现为五种情况：第一，寒冷地区或昼夜温差很大的地区，油罐由于较大的温差会使其内部形成应力分布不均匀，很容易会出现裂纹现象。第二，焊接时焊缝的周围会有热应力产生；如果质量差的话焊缝周围会形成应力集中这样很容易会产生裂纹现象。第三，由于地面的下层，油罐地基也会下沉，如果是均匀下沉的话影响比较小，但如果是不均匀下沉的话会使罐身与罐底之间产生较大牵引应力，产生裂纹的概率就很大。第四，新建的油罐在投入使用之前会先加水检验，但是有可能由于不规范的操作如超压操作等，以及呼吸阀的失灵等导致油罐压力不在正常范围内时会导致裂纹的产生。第五，在一段时间的使用后，油罐的底板有可能会发生变形，但又没有被及时发现处理继续进行进油出油等操作时，油品对底板的冲击等会使其产生裂纹。 1.2油罐底板渗漏的分析[1] 由于油罐底板的形状不同，一般有上锥底油罐和下锥底油罐两种。 1.2.1上锥底油罐渗漏 上锥底油罐的油罐基础表面中心高边缘低，这样就有利于油罐底部积水等的排除。由于这种结构，经过一段时间的使用，中心会下沉，使中间与边缘的高差逐渐缩小，趋向于平坦，严重时局部会出现凹陷。底部的油水积聚在凹陷处，当压力达到一定时，会渗入基础下土层，不仅会带来油品的损失，还会污染地下水和环境。 1.2.2下锥底油罐渗漏 下锥底罐的基础面是中心低边缘高，这种形状一旦底板渗漏，油水便会沿基础表面向其中心流入，积聚在中心处，时间一长，会对油罐的底板形成腐蚀，造成底板的破坏，当渗透压达到一定压力时便会流入地下层造成污染及损失。 2 油罐底板渗漏检测、预防、修补的措施 2.1油罐底板渗漏检测措施 在出现微小的渗漏时就能及时发现，对底板及时修补，这种方法是比较常见的。一般有以下几种方法。 2.1.1测量油高 使用检尺时一手握住手柄，另一只手将摇柄扣回锁住尺带，单手握尺，缓慢下降，尺铊触及罐底的瞬间迅速提尺，尺铊触及罐底的瞬间，不能有明显撞击，尺铊提离罐底后，用摇柄将尺带迅速绕在尺盘上。收回尺带时，尺带一直紧贴下尺槽。这种方法比较简单，但是由于温差会导致油面高度的变化，所以微小的渗漏一般是发现不了的，只有当油高有比较明显变动时才能知道，此时泄漏已经比较严重。 2.1.2视、嗅觉检查 这种方法比较直观，通过观察罐区地面、管沟有无油迹或较浓的气味来判断有无渗漏，但效果不是很好，很难达到目的。 2.1.3仪器检测 通过仪器上的传感器来检测土壤中或地下水中油品含量来判断是否发生渗漏。常用的有声发射探漏方法、示踪剂探漏法等。当前精确度较为精准的是基于油罐基础内油气检测的罐底探漏方法[2]该方法是油气微渗漏理论的地面地电化学油气检测方法环境与能源安全领域的创新性应用和拓展。这对于减少油料损失、消除安全隐患、提高油料保障能力和保护生态环境都有着极为重要的意义。其中声发射检测的原理是材料发生变形或断裂时会发射信号，这种信号人耳是听不到的，但通过仪器便能感受到该信号，这样便能测到具体哪个部位发生变形或断裂。油罐发生腐蚀时会使油罐造成缺陷，使其强度变弱，油品介质会对缺陷部分造成变形，发出微小信号被仪器接收，判定腐蚀的大致位置，从而工作人员对渗漏处进行修补。 2.2油罐底板渗漏预防措施 从底板的材料入手即选取耐腐蚀耐渗透的材料，因为在建造时要考虑到成本等因素，所以一般这种方法比较少。下面本论文给出了三种方法。 2.2.1添加吸水層 在油罐底板的地下层中加一层吸水层，该吸水层具有很好的吸水、吸油性能，当油罐底板发生渗漏时，油水从底板流入到吸水层中，由于吸水层具有良好的吸水、吸油性能所以油水会比较容易的被吸水层吸收。通过吸水层连接一个报警装置，该报警装置的感应元件位于吸水层中，当感应元件感应到吸水层中的油水，会发出警报声响，提醒工作人员，油库及时派出相关人员进行检查，并进行及时补修，防止由于渗漏引起的污染，油品损失等问题的产生。吸水层中间会有一排半开管道（U形），该排半开管会沿一根主管进入油罐外部专门为其设置的储油装置，这样不仅保证了吸水层的吸油水性能，而且使渗漏出来的油水进行回收，从而减少油品的损失和对地下的污染。 2.2.2铺设地坪 在油罐底板的地下层中铺设一层地坪，该地坪是由海泥等一些常见的原材料所制成，首先它具有的优点有取材方便，价格便宜，有良好的防渗性和柔韧性，这样能够阻挡绝大部分油罐的渗漏，从而起到减少油品损失的作用。 2.2.3涂二氧化钛防腐层 在油罐底板涂上一层纳米二氧化钛防腐层，不过需要将它合成纳米二氧化钛聚合物，它具有很好的防腐性能，又由于是纳米级的，所以可以很好避免普通涂料所不能涂均匀，不能填充的很微小的结构孔。作为防腐涂层它应该与罐底的金属具有很好地结合力，受温差影响小，使用寿命长等优点。 2.3油罐底板渗漏修补措施[3] 2.3.1更换罐底 出现严重腐蚀时，无法通过修补等方法来防止渗漏的应当更换其罐底。 更换罐底的施工步骤具体如下：第一，施工准备材料验收，现场做好防护措施建设。第二，断流程、清罐、空气置换、安全气体检测，防止在动火作业过程中由于油蒸汽浓度较大遇火爆炸，造成人员伤亡，经济损失情况的发生。第三，拆除保温层，罐体开门。第四，罐底拆除，移除旧板。第五，新底壁板组装。第六，检查验收。第七，焊缝外观检查，真空试验，充水试验。如无质量问题交工验收，有质量问题进行修补，修补合格后交工验收。 2.3.2局部修补 油罐罐底发现腐蚀时，出现裂纹、穿孔等现象需要进行修补，如果它的范围很小不至于对储罐的强度造成影响可考虑采用局部修补方法，如加强补焊，在腐蚀较为严重的部位可用符合规范和设计要求的钢板进行补焊，补焊时要防止应力集中等问题，对补焊技术要求严格，焊缝处无夹渣、连续等要求。既可以采用动火修补方法也可以采用不动火修补，方法如下[4]。 第一，胶粘剂（补漏剂）修补。一是贴加布层法：在胶层间贴加布层，以增强粘接强度，防止胶液流失。贴加的布类可用玻璃纤维布、帆布、棉布等，但一般常用无碱玻璃纤维布。在使用之前，应将其用电炉烘烤0.5～2min或置于300℃恒温箱中保持30min，以除去其表面的浆料或油脂。裁剪1～3块比所需修补面积稍大的玻璃纤维布（以下称玻璃布），以备用。根据所选胶粘剂说明书的要求调配好胶粘剂，在已清理好的金属表面上涂一层胶粘剂，贴一块玻璃布，再涂一层胶粘剂，贴一块玻璃布，最后再涂一层胶粘剂。一般贴布层不超过三层，因为粘接力主要靠第一层起作用，贴的布层太多，反而容易脱落。贴玻璃布时，应适当用力压紧并用小刀刮平，赶走气泡，使得层与层之间严密结实。最后，让其在室温下固化到规定时间，检查其是否固化，修补是否有其他缺陷，以便及时采取措施进行处理。若无问题，就可涂刷油罐漆，使金属表面完全封闭，防止水分侵入生锈。腐蚀较深的锈坑或漏孔，在修补之前还可打入适量的软金属（如铅片）或用补漏剂填补，这样效果更好。二是粘贴钢皮法：先将0.1～0.15mm的不锈钢皮和3～5mm的钢板加工成待修处表面部位的形状，调好胶粘剂涂在打毛的不锈钢皮上，然后将不锈钢皮粘贴在锉平的渗漏点表面上，再将钢板压紧在不锈钢皮上，待固化后，取下顶紧装置及钢板。此法多用于油罐的带压修补。三是混合修补法：在粘贴的玻璃布外，粘贴一层1～2mm厚的钢板，以增强其粘接效果。据资料介绍，此法已用于多个汽油罐的修补，使用一年多，孔洞处未见漏油。 第二，法兰堵漏法。此法适用于修补罐底局部腐蚀严重的区段如点状、损伤、穿透性腐蚀、腐蚀穿孔等。 第三，弹性聚氨酯油罐涂料修补法。用弹性聚氨酯油罐涂料修补钢油罐的基本原理是将底层、面层涂料依次涂刷于钢油罐待修部位内壁表面，固化后，封堵了渗漏点并形成了与钢板附着力好，有一定强度，以达到防止油罐渗漏的目的。 第四，螺栓堵漏法。修補油罐底的腐蚀穿孔，可在穿孔处用手摇钻钻一长方形孔，大小恰好能将特制的抓钉螺母放到罐底下，用钢丝吊住螺母，再将细砂从螺母孔处灌入罐底，使之将螺母托起，灌入油漆包住螺母以防腐蚀，在长方形孔的周围抹一层白铅油或洋干漆，将带有压板和石棉垫的螺钉拧好。对周围表面处理后，抹环氧树脂腻子，贴玻璃布，抹补偏剂，刷两道内壁防腐漆罩面。 2.3.3加强罐底 通过给受到一定程度腐蚀的油罐底板表面涂覆高附着力的防腐涂料、涂贴耐腐蚀的玻璃布等方法来达到增加底板厚度、提高强度的目的。 3 结束语 油罐渗漏所带来的影响一是经济上受损，二是污染环境，三是给补漏或换底带来诸多困难，甚至会引起火灾和爆炸事故，所以需要对油罐底板渗漏进行重视，要提前预防，及时发现，及时修补。 参考文献： [1] 赵振兴.油罐底板防渗漏设计及应用[J].石油化工设备，2017（7）：71-74. [2] 杨金林.基于罐基础内油气检测的罐底探漏新方法[J].安全与环境学报，2016（1）：123- 128. [3] 毛宗科.钢质油罐底板渗漏修复方案的探讨[J].石油库与加油站，2005（10）：39- 42. [4] 王丰.不动火修补油罐的几种方法[J].油气储运，1991（12）：29- 31. |
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