中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司辽宁葫芦岛125000
摘要:液态烃球罐在石油化工生产行业被广泛应用,根据检验单位在全面检查过程中发现的问题,分析原因,提出对策,以提供技术支持确保液态烃球罐安全、稳定的长期运行。
关键词:液态烃球罐;全面检验;稳定运行
前言
锦西石化分公司调合车间现有液态烃球罐22座,用于储存液化石油气、丙烯、丙烷、拔头油。文中对这22座球罐中近三年到期全面检验的十座球罐进行了总结分析,简要介绍了影响球罐安全运行的因素、缺陷产生的原因以及检测单位采取相应措施的建议,供同行参考。
1、球罐检验规定
根据TSGR7001-2013《压力容器定期检验规则》,压力容器在使用三年后应首先进行全面检验,并根据检验结果确定下一个综合检验周期。一般检查周期安全等级为1或2级,每6年检查一次。安全等级为3级,每3至6年检查一次。安全等级为4级,检验周期由检验机构确定。
根据此规定,锦西石化分公司调合车间对在用的液态烃球罐于2016年、2017年、2018年分别对805#、806#、822#、807#、808#、809#、810#、823#、824#、828#球罐进行了全面检验。球罐体积大,主要由壳体、检修孔、接管和拉杆组成。壳体由不同数量的瓣片进行组装和焊接。根据球罐壳体瓣片的结构,主要有足球瓣式、桔瓣式和混合式。我们装置中的所有液态烃球都是混合式。
2、近三年到期10座液态烃球罐检验情况及结论
2.12016年检验
805#、806#球罐(12300mm×36mm×1000m³)于2001年投用生产用于储存液化石油气,822#球罐(10700mm×42mm×650m³)于1989年投用生产用于储存丙烯。
对其3座球罐焊缝进行了100%TOFD超声检测后发现,805#球罐罐体的下极板5A1纵焊缝中存在98mm缺陷,下赤道带B4环焊缝中存在105mm缺陷;806#球罐罐体的赤道带B2环焊缝中存在195mm缺陷,下赤道带B4环焊缝中存在101mm缺陷,经过打磨返修热处理后,对该焊缝再次进行TOFD超声检测后确认缺陷已消除,评定安全等级为2级。822#球罐检测完全符合标准要求,评定安全等级为3级。
2.22017年检验
807#、808#球罐(15700mm×40mm×2000m³)于2018年投用生产用于储存液化石油气。球罐内壁下半部腐蚀严重。球罐内壁下部有大量铁皮锈蚀,球罐内壁上部腐蚀较轻。内表面有局部机械损伤和许多凹坑。807#、808#球罐的内壁腐蚀情况明显劣于2016年805#、806#、822#球罐内壁腐蚀状况。
对807#、808#球罐焊缝进行了100%TOFD超声检测后发现,807#球罐罐体的3A1、3A4、3A16纵焊缝中均存在50mm左右的缺陷,上极板环焊缝丁字口B1处存在106mm缺陷,下极板环焊缝丁字口B4处存在56mm缺陷;808#球罐罐体的赤道带3A5纵焊缝中存在21mm缺陷,上极板环焊缝丁字口B1处存在87mm缺陷,经过打磨返修热处理后,对该焊缝再次进行TOFD超声检测后确认缺陷已消除,评定安全等级均为2级。
2.32018年检验
809#、810#球罐(18000mm×24mm×3000m³)于2009年投用生产用于储存拔头油,823#、824#球罐(10700mm×42mm×650m³)于1989年投用生产用于储存丙烯,828#球罐(12300mm×36mm×1000m³)于2009年投用生产用于储存丙烯。打开球罐底部检修孔时,在球罐底部和井盖上发现红色粉末物质。球罐内壁下部腐蚀严重。大量的鳞片锈已清除,球罐内壁顶部腐蚀较轻。内表面有机械损伤,内表面有少量凹坑。
对809#、810#、823#、824#、828#球罐焊缝进行了100%TOFD超声检测后发现,809#球罐罐体赤道带及下赤道带环焊缝发现5条非圆形缺陷,按《固定式压力容器安全技术监察规程》表8-4评定安全等级为3级;810#球罐内表面经磁粉检测发现2条缺陷,打磨消除后检验合格,评定安全等级为2级;823#球罐下赤道带环焊缝发现2条非圆形缺陷按《固定式压力容器安全技术监察规程》表8-4检验结果评定安全等级为3级;824#球罐内表面对接焊缝经磁粉检测发现3条缺陷,打磨消除后评定安全等级为2级;828#球罐赤道带与下极板交汇的一处丁字焊缝超标缺陷,返修后经TOFD超声检测确认缺陷已消除评定安全等级为2级。
2.4小结
(1)液态烃球罐内壁的腐蚀程度从下到上逐渐降低。
(2)液态烃球罐的缺陷焊缝出现在赤道区下部(距球罐下极板环焊缝0.5-1.5m)、赤道区与下极板的交叉处、下极板环焊缝、球罐和球罐体的角焊缝焊接概率明显高于其他部位。
(3)液态烃球罐储存介质中总硫和总水的含量对球罐内壁的腐蚀程度有很大的影响。
3、原因分析
(1)储存在硫化物球罐(液化石油气、丙烯、丙烷、轻石脑油等)中的液态烃含有硫化物,与铁反应形成自燃的硫化亚铁。硫化亚铁比液态烃重,容易沉积在罐底。因此,球罐内壁底部和人孔盖上的红色粉末物质为自燃硫化亚铁。特别是球罐内介质含水时,潮湿环境对硫化物和球罐内壁有腐蚀性环境。
(2)液态烃的上下限为球罐内气液共存。为了保证生产安全,球罐内储存的介质必须规定液位的上下限。因此,球罐内介质的液位始终是气体介质,气体介质的含水量和硫化物含量都很低,球罐上壁腐蚀较轻。
(3)球罐组装时,定位楔的固定使球罐内壁产生凹坑,此时未进行处理。检查中发现内表面局部机械损伤、内表面凹坑、内表面点蚀。
4、采取措施
(1)球罐整体检验中发现的问题,应严格按照检验单位的意见进行修理和复验。
(2)尊重检验单位的检验报告意见,缩短检验周期,避免球罐的危险操作,如822球罐检验周期为3年。
(3)根据质检中心每次取样检测的结果,掌握了各液烃球罐储存介质中总硫含量、硫化氢含量和水分的波动情况。
(4)球罐在使用过程中,应严格执行车间工艺指标。
(5)球罐进料过程中,应增加脱水次数。每24小时对进料球罐进行一次脱水,既可防止进料介质中含水量引起的假液位,又可降低进料介质中含水量对球罐内壁的腐蚀速率。
(6)球罐已经过全面检查。建议采用氮气作为球罐置换介质。不要使用其他的作为替代介质,以免球罐内壁受潮而腐蚀球罐内壁。
5、结语
通过对液态烃球罐检验中发现的问题进行总结分析,重视球罐的日常运行,2016年以来,10台液态烃球罐的安全稳定运行率有了较大提高。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.TSGR0004—2009固定式压力容器安全技术监查规程[S].北京:新华出版社,2009.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50094-2010球形储罐施工规范[S].北京:中国计划出版社,2011.
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[4]中华人民共和国国家标准公告.中国标准化[S].2017
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