金云旺(中石化勝利油建工程有限公司, 山東 東營)
油田聯(lián)合站改造探析
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油田聯(lián)合站是原油集輸和處理的樞紐,在運行了20年以上的聯(lián)合站中,會出現(xiàn)油罐腐蝕等問題,為了保證聯(lián)合站的正常運行,需要對聯(lián)合站的油罐等設(shè)施整改。
聯(lián)合站;油罐腐蝕;改造;技術(shù)方案
聯(lián)合站是油氣集中處理聯(lián)合作業(yè)站的簡稱,聯(lián)合站(庫)是油田原油集輸和處理的中樞。聯(lián)合站(庫)設(shè)有輸油,脫水,分離,污水處理,注水,化驗等生產(chǎn)裝置,主要作用是通過對原油的處理,達到三脫(原油脫水,脫鹽,脫硫;天然氣脫水,脫油;污水脫油)三回收(回收污油,污水,輕烴),并生產(chǎn)出4種合格產(chǎn)品(天然氣,凈化油,凈化污水,輕烴)以及進行成品油的儲存和外輸。聯(lián)合站是高溫,高壓,易燃,易爆的場所,是安保要求極高的場所。
根據(jù)中國石油化工集團公司2015年1號文件關(guān)于《油氣輸送管道隱患整治暨廠際管道和罐區(qū)隱患排查整治攻堅戰(zhàn)實施方案》的相關(guān)要求,對于出現(xiàn)較大隱患的聯(lián)合站,必須加以改造。尤其是對腐蝕嚴重、存在安全隱患的油罐進行改造,徹底消除油罐的安全隱患,才能滿足聯(lián)合站的生產(chǎn)要求。本文就聯(lián)合站改造,淺談一下相關(guān)的問題和解決方法。
運行了20年以上的聯(lián)合站,會出現(xiàn)了諸如油罐腐蝕,流程不合理等問題。
(1)儲存能力不足。一些聯(lián)合站的原油儲存天數(shù)為小于2d,有的甚至小于1d,不能滿足《油氣集輸設(shè)計規(guī)范》(GB50350-2005)中管輸原油儲備天數(shù)不小于3天的要求。
(2)經(jīng)過20年的運行以后,聯(lián)合站內(nèi)的沉降罐,污水事故罐,凈化油罐等往往腐蝕比較嚴重,需要整改。以勝利油田某聯(lián)合站為例,站內(nèi)的2個沉降罐,1個污水罐,1個原油事故罐在運行了20年以后,均發(fā)生了嚴重的腐蝕。
(3)其他常見問題;油罐保溫層破損,部分脫落,失去保溫效果;儲罐基礎(chǔ)護坡局部脫落,損壞嚴重,雨季積水情況下加劇了罐底板外露邊緣板的腐蝕;罐區(qū)無陰極保護系統(tǒng),當防腐層存在破損時,若沒有陰極保護,破損處金屬將遭受腐蝕介質(zhì)的侵蝕,腐蝕速率加快。
(1)對于腐蝕嚴重的罐,需要拆除,重建,并重建相應(yīng)的工藝管線、消防、防腐、配電、自控和通信等配套系統(tǒng)。
(2)對于腐蝕不嚴重的罐及工藝管道,需要修補或部分替換。
(3)對于儲存能力不足的問題,需要新建儲罐。
根據(jù)聯(lián)合站改造的工程量特點和工期要求,主要分為土建施工、工藝安裝、儲罐安裝、防腐施工、電氣自控及通信五個部分。根據(jù)施工進度情況及時安排材料設(shè)備的定貨及進場??刂菩怨こ倘绱蠊藁A(chǔ)、設(shè)備及管線基礎(chǔ)、大罐安裝等提前運作。
3.1 土方工程
土方工程在測樁完后重新測量放線并檢查無誤后方可施工,場區(qū)填土時應(yīng)分層夯實,放線時可根據(jù)規(guī)定留置工作面。標準樁、水準點、中心樁附設(shè)妥善保護,不得碰撞以免發(fā)生誤差造成質(zhì)量事故?;坶_挖深度按設(shè)計要求的深度進行施工,在土方工程施工測量中,除開工前的復測放線外還應(yīng)配合施工過程中對平面位置、邊坡度和標高等隨時進行測量,校核是否符合設(shè)計要求。開挖基槽時須經(jīng)常檢查幾何尺寸、基槽的長寬以軸線為準向兩邊量取。
工程中所用的水泥必須出廠試驗報告和現(xiàn)場分批復試報告;混凝土施工所用的粗細骨料必須進行化驗,且經(jīng)化驗合格方可用于工程上。儲罐基礎(chǔ)施工所用的砂子同樣必須化驗,其質(zhì)量必須符合設(shè)計要求。
工程中所用的鋼筋必須具有產(chǎn)品質(zhì)量證明書,施工前進行物理性能試驗,其質(zhì)量必須符合設(shè)計和規(guī)范要求。
施工前,按規(guī)范要求進行砂漿和混凝土配比試驗,確定施工中所用砂漿和混凝土施工配比,且施工中嚴格配比通知單要求的配比進行砂漿和混凝土的配制。施工中按施工規(guī)范要求取樣做砂漿和混凝土試塊進行抗壓強度試驗。
3.2 工藝管道安裝施工技術(shù)措施
施工流程(見圖1)。
圖1
工藝管線:必須具有產(chǎn)品質(zhì)量證明書,若對質(zhì)量有疑問時,則按供貨合同和產(chǎn)品標準進行復驗,其性能指標必須符合現(xiàn)行國家和行業(yè)標準的有關(guān)規(guī)定。
管件:管件的尺寸偏差必須符合現(xiàn)行國家和行業(yè)標準,管件及緊固件在使用前核對其制造廠的產(chǎn)品質(zhì)量證明書,并確認其型號是否符合設(shè)計要求,其性能是否符合國家及現(xiàn)行標準,其制作偏差是否符合標準、規(guī)范要求。
閥門:安裝所用的閥門必須具有產(chǎn)品合格證,安裝前按規(guī)范要求進行強度及嚴密性試驗,并具有試壓記錄及試壓合格證。
高壓鋼管下料采用機械切割(切割機),中低壓鋼管采用機械切割或氧乙炔切割。切割后必須將切割表面的氧化層除去,消除切口的弧形波紋,并按焊接工藝評定的要求加工坡口。
管子組對前,將管內(nèi)清理干凈,不得有泥水、磚石土塊等雜物,將距管端20mm范圍內(nèi)的管內(nèi)、外壁及坡口表面進行清理,呈現(xiàn)金屬光澤,管子端部不得有裂紋和重皮。組對安裝工作有間斷時,對管口、或閥門進行臨時封堵。
管子組對其錯邊量應(yīng)符合下表規(guī)定
閥門安裝前,檢查閥門填料,按設(shè)計要求核對型號,按介質(zhì)流向,設(shè)計位置進行安裝,核實閥門出廠合格證及試壓記錄。
當閥門與管道以法蘭或螺紋連接時,閥門在關(guān)閉狀態(tài)下安裝;當閥門與管道以焊接方式連接時,閥門應(yīng)在開啟狀態(tài)下安裝。垂直安裝的閥門,垂直度應(yīng)符合規(guī)范要求。
管匯組對時,應(yīng)首先子管與法蘭的組對。母管與子管組對時,應(yīng)先組對兩端子管,使之相互平行且垂直于母管,然后以兩子管為基礎(chǔ)對稱組對中間各子管。
3.3 鋼質(zhì)立式儲罐施工措施
(1)施工方法。儲罐半成品的預(yù)制在預(yù)制廠進行,半成品檢驗合格后運至現(xiàn)場。儲罐組裝采用倒鏈提升倒裝法施工,罐底板組裝后沿圓周方向均布安裝提升罐體用龍門架及10t提升倒鏈進行罐體的提升。
圖2
(2)施工流程(見圖2)。
(3)基礎(chǔ)檢查驗收?;A(chǔ)檢查驗收,瀝青層表面應(yīng)平整、密實,無突出的隆起、凹陷及貫穿裂紋。
(4)罐體組裝。a.罐底的組裝。罐底鋪設(shè)應(yīng)根據(jù)平面布置的方位,在罐基礎(chǔ)上劃出兩條互相垂直的中心線。底板背面按設(shè)計要求涂防腐涂料。按排版圖在底板中心板上劃出十字線,十字線與罐基礎(chǔ)中心線重合,在罐底的中心打上沖眼,并做出標記。鋪設(shè)時先鋪設(shè)中幅板,后鋪設(shè)邊緣板,中幅板搭在弓形邊緣板的上面,搭接寬度要符合設(shè)計要求。中心板鋪設(shè)好后,接著向兩端鋪設(shè)中間一行的底版,再依次鋪設(shè)相鄰兩側(cè)的底版。
b.頂層壁板安裝。頂層安裝半徑確定后,在罐底板上劃出頂層壁板安裝線并在安裝線內(nèi)側(cè)焊定位擋板。頂層壁板按排版圖進行組裝,組裝焊接后,相鄰壁板上口水平允許偏差2mm。
c.包邊角鋼的安裝。弧度和翹曲度,合格后編號定位。在頂層壁板安裝檢查合格后,安裝包邊角鋼。包邊角鋼焊接的順序為先焊角鋼對接焊縫,再焊內(nèi)側(cè)間斷角焊縫,外部角焊縫僅做定位焊,留到頂板組裝完畢后與頂板焊接一起進行。
d.頂板的安裝。首先制作安裝罐頂胎具,然后在包邊角鋼和胎架上劃出每塊頂板的位置線,并焊上擋板,組裝時先在軸線對稱部位組裝兩塊或四塊頂板,調(diào)整后進行定位焊,再組裝調(diào)整搭接寬度,其搭接寬度允許偏差為±5mm。
e.將上述工作做完后組裝頂?shù)诙颖诎澹M行組對焊接,提升罐壁,留一道活口,以調(diào)整罐壁直徑和進行環(huán)焊縫的對口。重復該項工作直到整個罐壁提升完畢,完成罐體組裝。
(5)罐基礎(chǔ)的沉降觀測。a.沉降觀測前的準備工作。設(shè)置4個基礎(chǔ)沉降控制點。并在上水前進行一次觀測。(若設(shè)計對沉降有要求時,按設(shè)計要求進行沉降)。上水前將罐壁接管封死,打開罐頂透光孔。b.以不大于0.6m/d的速度向罐內(nèi)充水,當水位達到3m時停止充水,每天觀測罐的沉降情況。
(6)儲罐總體試驗。根據(jù)規(guī)范要求油罐建造完畢后進行充水試驗,進行充水試驗時,要進行下列試驗:①罐底的嚴密性試驗;②罐壁強度及嚴密性試驗;③固定頂?shù)膹姸取⒎€(wěn)定性及嚴密性試驗。
3.4 其他配套設(shè)施
其它配套設(shè)施的施工還包括防腐保溫、電器安裝施工,自控、儀表、防爆等。
為了保障老聯(lián)合站的正常運行,對于出現(xiàn)腐蝕的油罐以及相關(guān)的配套設(shè)施需要及時進行整改,整改的過程中要采取必要的措施,合適的技術(shù)方案,來保證施工的質(zhì)量。