原油储罐底板腐蚀风险的指标体系建立与评估

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大型常压立式储罐是输油站场中的重要储油设备,泄漏是储罐失效的主要形式,底板腐蚀穿孔是储罐泄漏的最常见原因。底板腐蚀状态是影响储罐平稳运行的决定性因素,是储罐检测决策制定的主要指标,因此储罐底板的腐蚀状态检测是确保储罐下一周期安全运行的主要方法。针对底板运行环境的特殊性,目前国际上主要被动地根据运行年限和泄漏事件的发生,再进行底板腐蚀的声发射在线检测。但是,这种检测技术不能及时发现底板腐蚀泄漏事件,也很容易造成过度检测。为了优化储罐底板的腐蚀声发射检测策略,降低腐蚀泄漏事故的发生率,避免不必要的检测,本文建立了基于腐蚀风险指标的储罐底板腐蚀风险评估方法,实现声发射在线检测对储罐底板腐蚀检测的时效性。本文不考虑罐顶的形式,首先详细介绍了储罐底板的选材、结构、尺寸、铺设、焊接、安装等物理过程,包括底板上连接的附件和罐底基础的结构。接着研究原油罐底板的内外侧的腐蚀机理,总结底板腐蚀类型和机理,内腐蚀分为电化学腐蚀、SRB腐蚀、缝隙腐蚀和涂层缺陷导致的腐蚀;外腐蚀可分为土壤腐蚀、氧浓差腐蚀、杂散电流腐蚀和不同金属特质引起的电偶腐蚀。;结合底板腐蚀泄漏事故分析,从内腐蚀、外腐蚀、底板制造与施工三个方面细化研究,构建腐蚀风险指标体系和指标赋分标准。参考压力设备风险评价方法,建立原油罐底板腐蚀风险评估流程;通过判断矩阵的分析,确定各指标权重,建立底板腐蚀风险可能性和底板腐蚀后果的计算方法;结合实际,探讨出底板腐蚀风险评估值的计算公式,根据风险等级,确定下一阶段的底板腐蚀检测计划。通过实例应用,对比分析声发射检测和开罐检查结果,三者的结果基本一致,验证了本课题的腐蚀风险评估计算公式。本文通过上述工作,归纳了底板腐蚀机理,构建涵盖底板设计、施工和运行环境等方面的腐蚀风险指标体系,建立了底板腐蚀风险评估流程和评估计算公式,优化底板腐蚀声发射检测策略。文中所涉及的原始数据来源于中石油管道科技中心,实例应用的对象位于西北地区长庆分公司某输油站场。本文是将罐底板腐蚀评估技术实际应用在声发射检测决策的制定上的有益探索,经过底板结构分析、腐蚀机理、腐蚀因素分析得到底板腐蚀风险评估的相关结论,对底板腐蚀风险分析技术以后的发展及声发射底板腐蚀检测技术周期的实际指导具有推动作用。
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