大型浮頂儲(chǔ)罐海水試壓工法

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1、大型浮頂儲(chǔ)罐海水試壓工法大慶油田建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司劉家發(fā)曲文忠紀(jì)海濤陳申迅彭國(guó)華1前言試壓沉降是儲(chǔ)罐建造的重要工序，儲(chǔ)罐建造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定需采用淡水介質(zhì)進(jìn)行試壓。大型儲(chǔ)罐體積大，用水量多，費(fèi)用高，尤其在沿海一些淡水緊缺的地區(qū)，節(jié)約淡水，降低成本成為重要的施工課題。大慶油田建設(shè)集團(tuán)化建公司在大連國(guó)家石油儲(chǔ)備基地工程儲(chǔ)罐建造中，通過(guò)科技創(chuàng)新，成功實(shí)現(xiàn)了用海水代替淡水進(jìn)行試壓，較好的解決了這一施工難題，節(jié)約了大量的淡水資源，獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2005年7月，大慶油田建設(shè)集團(tuán)立項(xiàng)進(jìn)行《10萬(wàn)立浮頂油罐施工配套技術(shù)研究》課題研究，重點(diǎn)進(jìn)行海水

2、代替淡水試壓技術(shù)研究，2006年9月，在大連國(guó)家石油儲(chǔ)備基地工程1號(hào)罐區(qū)6臺(tái)10萬(wàn)立儲(chǔ)罐進(jìn)行海水代替淡水試壓的技術(shù)應(yīng)用，獲得成功，形成了技術(shù)先進(jìn)的綜合配套技術(shù)，2007年4月在其余的24臺(tái)10萬(wàn)立儲(chǔ)罐，大連保稅區(qū)油庫(kù)工程5座10萬(wàn)立儲(chǔ)罐和大連港商業(yè)油庫(kù)工程4座10萬(wàn)立儲(chǔ)罐進(jìn)行了推廣。以海水試壓技術(shù)為核心的《10萬(wàn)立浮頂油罐施工配套技術(shù)研究》課題于2007年12月通過(guò)大慶石油管理局的技術(shù)鑒定，并獲科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；2007年3月獲中國(guó)石油化工協(xié)會(huì)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。該海水試壓技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，已申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利《為實(shí)現(xiàn)充海水試壓對(duì)大型儲(chǔ)油罐進(jìn)行防腐蝕

3、處理的方法》（專利申請(qǐng)?zhí)?00710151931.1）,該技術(shù)具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。2工法特點(diǎn)2.1該工藝成功打破了儲(chǔ)罐試壓只能使用淡水介質(zhì)的局限，保證了試壓過(guò)程的可靠性和高效性。2.2采用有效的防化學(xué)腐蝕技術(shù)措施，解決了試壓過(guò)程中海水對(duì)儲(chǔ)罐腐蝕，保證了工程質(zhì)量。2.3充分利用了沿海地區(qū)豐富的海水資源,充水試壓方便、快捷。2.4降低了儲(chǔ)罐充水試壓成本，節(jié)約大量淡水資源。2.5對(duì)排放的海水進(jìn)行凈化處理，解決試壓后廢水排放的污染，保護(hù)環(huán)境。3適用范圍3本工法適用于在海水資源豐富的沿海地區(qū)建造的20000m以上的外浮頂立式儲(chǔ)罐的充水試壓及基礎(chǔ)沉降

4、。本工法對(duì)其他類型鋼制儲(chǔ)罐充水試壓及基礎(chǔ)沉降工作等施工領(lǐng)域具有指導(dǎo)意義。4工藝原理-6-本工法的核心工藝是儲(chǔ)罐在海水中的腐蝕防護(hù)技術(shù)和充水工藝技術(shù)，其工藝原理如下：4.1防海水腐蝕原理采用物理隔離防護(hù)和電化學(xué)防護(hù)的方法，試壓前拆除部分可拆卸附件；對(duì)罐體采用涂刷臨時(shí)防護(hù)漆使儲(chǔ)罐金屬與海水隔離，避免直接接觸造成腐蝕；在儲(chǔ)罐底板布置安裝犧牲陽(yáng)極塊防止還是試壓過(guò)程中的電化學(xué)腐蝕。4.2充水工藝原理選擇能夠抗海水腐蝕的自吸式多級(jí)水泵，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行充水試壓，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及設(shè)計(jì)文件要求的沉降時(shí)間后，在儲(chǔ)罐沉降、試壓檢測(cè)合格后進(jìn)行放水，同時(shí)采用高壓水槍用

5、淡水對(duì)與海水接觸的罐壁進(jìn)行沖洗。罐內(nèi)殘余的海水，抽到沉降池內(nèi)進(jìn)行凈化處理。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工序流程本工法主要工藝流程見(jiàn)圖1試壓前準(zhǔn)備罐體防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)試壓系統(tǒng)安裝罐體防護(hù)系統(tǒng)布置安裝充水試壓檢查海水排放處理沖洗及罐體檢測(cè)附件恢復(fù)安裝圖5.1海水試壓工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1試壓前準(zhǔn)備1儲(chǔ)罐附件拆除準(zhǔn)備1)為了避免攪拌器、閥門(mén)、液位計(jì)及相關(guān)的電器儀表等設(shè)備避免受到海水腐蝕，上水前需標(biāo)識(shí)和拆除，所有儲(chǔ)罐罐壁開(kāi)孔用臨時(shí)盲板、絲堵盲死。2)采用位號(hào)、定位線對(duì)需拆除部件進(jìn)行標(biāo)識(shí)，方便恢復(fù)安裝，確保質(zhì)量。-7-3)為了減少拆除量，儲(chǔ)罐

6、的一次、二次密封裝置試水前暫不安裝2儲(chǔ)罐防護(hù)處理1）儲(chǔ)罐上水試壓前必須對(duì)罐壁、罐底、浮船底、浮船支柱涂刷臨時(shí)防腐漆，但所有與嚴(yán)密性試驗(yàn)有關(guān)的焊縫均不得涂刷油漆。2）中央排水管、刮蠟片試壓時(shí)按照設(shè)計(jì)圖紙安裝，試壓后進(jìn)行清洗，不銹鋼材料使用黃油進(jìn)行密封保護(hù)。5.2.2罐體防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁-鋅-銦系合金犧牲陽(yáng)極》的要求，選擇鋁-鋅-銦合金犧牲陽(yáng)極材料，陽(yáng)極性能必須符合《鋁-鋅-銦系合金犧牲陽(yáng)極》標(biāo)準(zhǔn)，陽(yáng)極的鋼芯表面應(yīng)鍍鋅，陽(yáng)極形狀如圖5.2.2。陽(yáng)極塊數(shù)量計(jì)算需要按照儲(chǔ)罐防護(hù)要求，被保護(hù)圖5.2.2陽(yáng)極形狀圖面積、保護(hù)電流密度、發(fā)生電流量

7、、陽(yáng)極壽命進(jìn)行計(jì)算陽(yáng)極用量。1保護(hù)面積計(jì)算在考慮儲(chǔ)罐整體采用陰極保護(hù)設(shè)計(jì)的同時(shí)，重點(diǎn)考慮對(duì)浮船底板的保護(hù)。被保護(hù)面積包括浮船底板的面積、罐底板面積和海水所接觸的罐壁板面積，按照公式，保護(hù)部件的面積S計(jì)算如下：S=S浮船底＋S罐底板＋S罐壁板2保護(hù)電流密度選定2按照設(shè)計(jì)文件規(guī)定選取保護(hù)電流密度，若設(shè)計(jì)文件未規(guī)定,可按常規(guī)選取,i1＝15mA/m。3鋁合金犧牲陽(yáng)極發(fā)生電流量IfIf＝（ΔE/R）×1000R=（ρ/2πL）×（ln（4L/r）-1）式中，ρ－海水電阻率（通常取25Ω·cm）L－陽(yáng)極長(zhǎng)度（按照設(shè)計(jì)文件采用的陽(yáng)極型號(hào)選?。﹔－陽(yáng)極當(dāng)量

8、半徑，(r=C/2π)C－陽(yáng)極橫截面周長(zhǎng)（cm）4鋁合金犧牲陽(yáng)極的使用壽命T＝（mQ×1000）/（IfIm×8760）1/K式中，m－陽(yáng)極質(zhì)量（按照設(shè)計(jì)文件采用的