2000m3储罐罐底变形处理措施与实践

徐志华（天津辰鑫石化工程设计有限公司， 天津 300350）

2000m3储罐罐底变形处理措施与实践

徐志华（天津辰鑫石化工程设计有限公司， 天津 300350）

2007年天津100万吨/年乙烯及配套工程在天津市大港区开工建设，工程建设完成后中石化天津分公司的乙烯生产能力将达到120万吨/年，原油加工能力达到1250万吨/年，使天津成为中国乃至世界重要的石油石化生产基地。钢制储罐是项目中常见的一种设备，在其建设完成并充水实验后容易出现罐底变形的情况，本文以2000m3储罐为例，简要说明在不拆除已安装完成的储罐的基础上，罐底变形的处理措施。

罐底变形；处理措施；验收；处理结果

1　罐底概况

产品罐区位号为T-004的储罐经充水预压实验后，罐底出现不同程度的变形，未满足施工验收规范要求。罐底变形数据测量如下：

T-004罐底变形记录（单位：mm）罐号T-004日期圆心170mm观测点1234567891011 12 13 14 1516Ⅰ圈301206085Ⅱ圈60909010011011075100Ⅲ圈60 70 60 40 803030 100 405060 20 30 60 6070

2　处理措施

2.1准备阶段

（1） 技术准备 ①方案的确定。先在环墙基础上缘布置打孔，向罐底充入压缩空气，在气压的作用下将罐底板复位，再用压缩空气将干砂送入罐底使罐基础密实。②罐底板复位压缩空气压力值的确定。公称的罐底板复位压缩空气压力=罐底板自重kg/罐底面积 （mmH2O）。经过计算T-004 2000m3罐底复位压力为62mmH2O。③罐底充砂压力值的确定。依据施工经验，在空压机和充砂系统的作用下，干砂或石英砂在0.4MPa的压缩空气的作用下可均匀的送入罐底。

（2）机具准备 配置9m3空气压缩机2台，0.5m3喷砂罐8台。400A电源空气开关/每台罐2个（配置电源电缆）。钢管套丝机1台。

（3）劳动力准备 每台喷砂罐配备4人填充干砂或石英砂，2人控制喷砂管前进、左右移动，1人控制电源开关，1人作为现场安全监督。

（4）施工材料准备 配置高压胶管80m，DN20钢管80m。炒砂用钢板10m2，中砂或石英砂若干，100目筛子4个，炒砂用木板皮4m3，煤炭10T。

2.2施工阶段

（1）施工顺序 罐底环墙高程测量→罐体垂直度测量→设备、材料进场→干砂或石英砂备料→布置充气孔→布置罐底测压点→罐底充气复位→在线监测罐体外形、垂直度和高程→布置8个充砂孔→罐底冲砂→检查空鼓→复测罐底坡度→检查罐底板焊缝→测量罐体外形、垂直度和高程→预验收→封堵环墙孔洞→验收。

（2）罐底板复位施工方法 ①将罐底与环墙处用水泥砂浆封堵，留一处充气孔；②用DN20钢管与送风软管用喉箍固定与空压机储气罐连接；③开启罐体人孔，撤出罐内人员及杂物；④打开充气孔后，开启空压机按公称的罐底板复位压力不间断的向罐底充气；⑤通过人孔观测罐底板变形，直至罐底板复位至施工规范允许范围。

（3） 罐底板充砂施工方法 ①将在环墙周围均匀布置的8条充砂管同时送至罐底中心约500mm处，开启喷砂罐阀门向罐底充砂；②在罐外侧，每处喷砂管处布置2—4人不间断的分别向前和两侧抽动送砂管直至送砂管遇到阻力不能向前方送砂后方可向后侧陆续撤管；③在向罐底边缘充砂时须另行开孔使送砂管最大范围的向罐底充砂；④在充砂过程中，罐内（必要时）需进人用木锤敲打罐底钢板，并告之充砂作业人员的充砂方位，保证罐底充砂密实；⑤测量罐底坡度及外形，直至达到规范要求后作业停止；⑥个别空鼓处可在空鼓处开孔进行局部处理。底板的补孔应符合有关施工验收规范和施工工艺要求。⑦报业主、监理单位验收，验收合格后施工结束。

（4）处理措施质量要求 ①罐底环墙开孔须用冲击钻作业，严禁用钢钎剔凿。封堵孔洞须使用同标号水泥砂浆。②罐底充砂必须使用含水率低于2%的中砂。含泥量不得超出2%。③向罐底冲砂作业时，应平行与罐底沥青层，不许破坏罐底钢板防腐层。④在充气复位和充砂作业全过程中，要实时观测罐体高程和垂直度以及外观变形。当发生异常，应立即停止作业。再行作业时须制定专项处理和预防方案。⑤质量检查方法：使用计量器具或用木锤敲击测量罐底变形和空鼓。必要时可以在罐底钢板处开孔直观检查。

（5）验收标准 ①用锤击方法检查罐底空鼓率，空鼓率≤15%，单块空鼓面积≤2m2。②罐基础（罐底板）蝶形高度≤D/100（D为储罐直径）。③罐底局部凹凸度为2R%（R为储罐半径）。

（6）施工安全要求 ①空压机安全阀的压力表的精确度必须经有资质的计量单位检验确定。压力表的最大量程不许超出0.4 MPa；②风带与钢管、设备的连接须采用同型号的喉箍固定连接。作业前须通风检查漏点。③充砂作业时，全部作业人员须配备防尘口罩及防护面罩。④空压机的操作须持证上岗，避免设备事故发生。

3　处理结果

根据已经确定处理方案，在处理过程中选用中砂或石英砂充填，以罐底各处填充充实、没空鼓并恢复设计或稍微超过设计坡度为标准，经过处理的储罐罐底经再次充水预压实验，其各部位变形量很少，冲砂后的罐底中心标高满足设计要求。达到了预期的处理效果。