一种储油罐内壁补强引桥方法与流程

1.本发明属于储油罐技术领域，具体涉及一种储油罐内壁补强引桥方法。


背景技术：

2.目前，为了保障我国能源与化工原料的需求，正在积极的建立大型储罐区，建设国家战略石油储备体系。储油罐是我国石油行业最为常用的油品储存设备，据相关数据统计，我国采用的储油罐大多为金属材质油罐，随着投入使用年限的增长，储油罐便会出现腐蚀现象，有些储油罐甚至会因罐体的严重腐蚀而造成罐体穿孔，石油泄漏等状况，造成经济损失、资源浪费，以及对土壤、环境和地下水系统造成严重的环境污染，甚至引发火灾和爆炸事故，对石油化工企业的安全生产带来了严重后果。
3.特别在北方地区的储油罐外壁一般都设有保温层，外界的雨水、潮湿空气和消防用水容易进入保温层，对罐壁造成腐蚀。其中，由于加强圈部位特殊的结构，造成该处罐壁腐蚀最为突出。很容易造成罐壁渗油，甚至油罐上部的失稳破坏。应对这种腐蚀情况的常规做法是补焊腐蚀坑和加设环向补强板，将腐蚀处的加强圈和水喷淋环管移位安装，再增加一道加强圈和喷淋环管，以确保加固效果和消除喷淋死区，同时，对修补部位重新做防腐保温措施。如此，工作量巨大，而且只能在脚手架或高空吊篮上完成。5万方的油罐需要90天的工期，人工成本极高，且施工过程存在安全隐患。
4.在对罐壁进行补强处理时，罐壁补强不当可能造成的后果：1.罐壁在焊接过程中受热变形，导致罐内浮船卡阻，不能正常运行；2.罐外补强板焊接措施不当导致罐壁变形，影响浮船运行；3.罐外高处作业安全措施不到位造成高处坠落，导致人身伤害事故；4.罐外加强圈处理不当后期雨水继续积聚，继续对罐壁板造成腐蚀。为避免罐壁补强不当造成以上后果，需要研究一种不同于常规方式解决储油罐外壁腐蚀，尤其是加强圈处腐蚀问题的方法。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种储油罐内壁补强引桥方法，通过在储油罐内壁加装环向补强板和引桥加强了储油罐腐蚀处的强度，突破了内壁补强板对厚度的限制，且不影响罐内刮蜡机构正常正常运行。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种储油罐内壁补强引桥方法，其特征在于：包括以下步骤，
8.步骤一：根据储油罐规格采用钢板制备满足储油罐强度要求的补强板；
9.步骤二：向储油罐内注水将浮船升至罐壁补强位置进行施工；
10.步骤三：补强板沿边缘焊接在腐蚀坑的罐壁内侧，形成环向补强板；
11.步骤四：在环向补强板上下边缘焊接斜坡形引桥。
12.进一步地，所述步骤三中补强板以块状逐步拼接成环向补强板。
13.进一步地，所述步骤三中对所有焊缝进行渗透检测。
14.进一步地，所述步骤四中，在环向补强板上下边缘每间隔400mm焊接长100mm、宽20mm的斜坡形引桥。
15.进一步地，对于储油罐腐蚀较为严重的部位，在罐壁外侧进行局部补板加强。
16.进一步地，罐壁外侧局部补板加强措施为补焊腐蚀坑和局部加设补强板，并在补强板外铺设保温层。
17.进一步地，焊接过程采取防变形措施，防止罐壁局部变形。
18.本发明通过在储油罐内壁加装环向补强板和引桥加强了储油罐腐蚀处的强度，从根本上突破了内壁补强板对厚度的限制，且不影响罐内刮蜡机构正常正常运行。本发明方法简单、可靠，施工难度小，工期短，节约成本，并且以浮船为作业平台进行施工，减少储罐作业安全风险，增加储罐存储时间，提高油品存储收益。
附图说明
19.图1：储油罐腐蚀情况示意图；
20.图2：现有常规方式的储油罐补强方法示意图；
21.图3：本发明储油罐补强方法示意图；
22.图4：本发明补强板加设引桥示意图；
23.图5：本发明储油罐外壁局部补强示意图。
具体实施方式
24.为使本领域技术人员更加清楚的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明进一步详细描述。但是此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
25.储油罐是我国石油行业最为常用的油品储存设备，其大多为金属材质油罐，随着投入使用年限的增长，储油罐便会出现腐蚀现象，有些储油罐甚至会因罐体的严重腐蚀而造成罐体穿孔，石油泄漏等状况。特别在北方地区的储油罐外壁一般都设有保温层6，外界的雨水、潮湿空气和消防用水容易进入保温层，对罐壁1造成腐蚀。其中，由于加强圈5部位特殊的结构，造成该处罐壁1腐蚀最为突出，形成腐蚀坑4，如图1所示。应对这种腐蚀情况的常规方法是补焊腐蚀坑4和加设环向补强板2，将腐蚀处的加强圈5和喷淋环管7移位安装，再增加一道加强圈5和喷淋环管7，以确保加固效果和消除喷淋死区，同时，对修补部位重新做防腐措施和铺设保温层6，如图2所示。
26.如图3所示，本发明提供一种储油罐内壁补强引桥方法，将罐壁1外侧补强改为在罐壁1内侧补强，并在环向补强板2上下边缘加设引桥3，让刮蜡机构毫无障碍的通过环板，从而达到增加罐壁强度的效果。
27.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，东部原油储运有限公司邹城输油处临邑输油站于1978年7月投用，已使用40多年。在进行例行检测时，发现罐外壁加强圈处一圈环向罐壁板腐蚀严重，喷砂除锈后发现有穿孔现象。需要对罐壁进行补强处理，以增加罐壁的强度，确保储罐的正常运行。
28.储油罐壁补强方法的具体步骤如下：
29.步骤一：根据储油罐规格采用钢板制备满足储油罐强度要求的补强板2。经设计核
算本实施例采用5mm钢板即可满足强度需要。
30.步骤二：向储油罐内注水将浮船升至罐壁补强位置进行施工。以浮船作为施工平台，避免高处作业带来的作业风险高、作业效率低和使用吊篮或搭设脚手架带来的高修理成本的问题。
31.步骤三：补强板2沿边缘焊接在腐蚀坑4的罐壁1内侧，以块状逐步拼接成环向补强板。补强板2以块状焊接在罐壁1上，可以增加补强板2与罐壁1的结合度并形成相对独立的封闭空间，减少串油。同时对所有焊缝进行渗透检测，保证严密性。本实施例根据储油罐规格将每块补强板2的长度制备为4m，宽度为400mm。长度的确定主要考虑无需机械辅助，人力即可，方便作业，更长一些也可以。宽度的确定主要考虑如下因素：外腐蚀带宽度一般在50-100mm范围内，内壁补强板的环焊缝距离缺陷边界至少应为50mm，为确保所有缺陷均被覆盖，同时错开外壁加强圈的环焊缝，经综合考虑设计为400mm。
32.储油罐内设置的罐壁刮蜡板通过重锤施压，使刮蜡板与罐壁紧密贴合，从而将附着牢固的结蜡刮干净。在罐壁1内侧设置环向补强板极易阻挡刮蜡机构移动从而造成刮蜡机构损坏以及浮船偏斜、卡阻或沉船。
33.为解决环向补强板造成的浮船卡阻和阻挡刮蜡机构移动的问题。
34.a.调查现有罐壁局部凸起情况：罐壁环向焊缝余高数据，平均值为2.32mm，最大值为3.1mm。数据表明，罐内壁环焊缝凸起(即余高)不超过2.32mm时浮船和刮蜡机构都可以正常运行。如环形补强板壁厚不大于2.32mm，浮船及刮蜡机构可以正常运行，但补强强度不足，无法满足强度要求。
35.b.为确保刮蜡机构正常运行，将5mm厚的环形补强板钢板两边削薄成2mm焊接到罐壁上，浮船和刮蜡机构就可以顺利通过，但削薄后的补强板，与罐壁的焊接困难且质量难以保证，补强强度不足，无法满足强度要求。
36.c.提出新的补强理念。既然环形补强板边缘削薄为2mm后，浮船和刮蜡机构也可以顺利通过；为满足强度需要，对补强板不进行削薄处理，为满足浮船和刮蜡机构畅行无阻，在补强板两侧采取过渡措施。如图3所示，在环向补强板上下边缘增加引桥3的办法，从而彻底解决环向补强板可能造成的浮船卡阻和阻挡刮蜡机构移动问题。
37.步骤四：在环向补强板上下边缘焊接斜坡作为引桥3，使浮船和刮蜡机构能可靠的通过补强板。如图4所示，在本步骤中也可以采用在环向补强板上下边缘每间隔400mm焊接长100mm宽20mm的斜坡作为引桥3，以满足每块刮蜡板(长2m)有4个引桥3托起，使浮船和刮蜡机构可靠的通过补强板。采用间隔设置引桥3，与沿环向全焊接相比，减少焊接工作量80％，且降低罐壁变形风险。
38.在本实施例焊接过程中，采用防变形措施，防止罐壁局部变形，影响浮船升降或导致浮船卡阻。本实施例中罐外壁加强圈处，罐壁板厚度一般为8mm，补强板厚度的选择正常在4.8mm至8mm。对于大型储罐这是典型的薄壳结构，焊接时极容易出现罐壁和补强板的应力变形，因此需要采取防变形措施：一是加设防变形工装：竖向防变形措施就是用厚度大于8mm的钢板，在焊缝处留出焊接空间形成防止纵向安装的防变形的龙门卡；环向防变形措施是用角钢或槽钢制作成与罐壁弧度相同的弧形点焊在补强板环焊缝的两侧。二是优化焊接顺序和焊接工艺，采取跳焊、多人对称焊等措施。
39.罐壁补强施工完成后，在环带上下80cm范围内反复进行多次上水试验。浮船及刮
蜡机构运行平稳、可靠，刮蜡机构及刮刀均完好无变形和损伤，且补强后的罐壁满足强度要求。
40.由于补强部分平时在油中，未裸露在空气中受外界的雨水、潮湿空气腐蚀影响较小，本身具有一定的防腐性，且储罐内部的刮蜡机构正常运行挂壁损耗较小。自修护后投油，储罐运行至今，经例次检查储油罐一切正常。同时，对储油罐腐蚀较为严重的部位可采取外壁局部补板加强，做到双重保险。如图5所示，外壁局部补板加强措施为补焊腐蚀坑4和局部加设补强板2，并在补强板2外铺设保温层6。
41.东部原油储运有限公司邹城输油处临邑输油站补强施工顺利，将常规加固工期从90天缩减到5天，节约人工费、材料费等各项成本120余万元，极大的缩短了维修时间，同时提高了施工安全系数，大幅节约了修理费用，增加了储油罐存储时间，提高油品存储收益(临邑输油站增加储罐存储103天)。这种方法从根本上突破了内壁加强环板厚度的限制，使罐壁强度有了根本保障，刮蜡机构正常通行不卡阻。为类似问题的解决提供了一条可靠的路径，很有推广价值。