孟祥宇，果海濱，滕文龍

(河北建設(shè)集團(tuán)安裝工程有限公司，河北 保定 071000)

1 大型儲(chǔ)罐利舊包括的類型

大型儲(chǔ)罐利舊包括常壓儲(chǔ)罐利舊和承壓儲(chǔ)罐利舊。承壓儲(chǔ)罐屬于壓力容器，此類利舊涉及報(bào)檢，需經(jīng)當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備檢驗(yàn)所檢驗(yàn)合格，確定其合規(guī)性，過程比較復(fù)雜，一般承壓儲(chǔ)罐的利舊優(yōu)先考慮降級(jí)使用。此次論述主要內(nèi)容是對(duì)常壓儲(chǔ)罐利舊施工措施進(jìn)行探討。

1.1 常壓儲(chǔ)罐利舊

常壓儲(chǔ)罐利舊施工和新建儲(chǔ)罐相比減少了材料采購程序，節(jié)省了材料成本和部分安裝施工成本，增加了拆除、環(huán)保、安全成本等，需綜合考慮后選擇是否利舊施工。利舊的目的是為了節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，若是舊設(shè)備的檢測實(shí)驗(yàn)及評(píng)定等費(fèi)用比較高，再加上項(xiàng)目施工費(fèi)用及管理費(fèi)用超過或接近新設(shè)備的安裝費(fèi)用，且利舊設(shè)備使用壽命較短，在這種情況下不建議進(jìn)行利舊處理。施工階段施工步驟大體包括以下內(nèi)容：

(1)利舊罐體周邊附屬設(shè)施的拆除；

(2)罐體內(nèi)部殘余原料的清理；

(3)罐體的拆除分解處理；

(4)利舊罐體的重新安裝。

1.2 承壓儲(chǔ)罐利舊

大型承壓儲(chǔ)罐利舊施工步驟和常壓罐體利舊施工步驟大體一致，但壓力容器利舊施工需考慮報(bào)檢即滿足《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[1]等專業(yè)規(guī)范。需保證利舊壓力設(shè)備資料的完整性，包括儲(chǔ)罐原有資料和儲(chǔ)罐生產(chǎn)過程中實(shí)際情況。

(1)儲(chǔ)罐原施工竣工圖紙、原設(shè)計(jì)工藝參數(shù)、其他相關(guān)數(shù)據(jù)。

(2)儲(chǔ)罐在生產(chǎn)使用過程中的技改、檢修及關(guān)鍵部件損壞情況等資料。

(3)在使用過程的使用記錄(是否超壓運(yùn)行等)。

(4)舊儲(chǔ)罐的特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測報(bào)告書，要求需要定檢并提供定檢記錄。

2 利舊罐體的拆除及運(yùn)輸

石化大型儲(chǔ)罐拆除方案實(shí)施的重難點(diǎn)在于對(duì)罐體內(nèi)部殘余的有毒有害物質(zhì)的清理。在拆除施工中施工人員安全及對(duì)環(huán)境的保護(hù)問題等也顯得愈發(fā)重要。主體罐體的拆除工程應(yīng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)范和施工專項(xiàng)方案施工。

2.1 前期準(zhǔn)備

施工前首先應(yīng)根據(jù)利舊罐體現(xiàn)場實(shí)際老舊情況、周邊施工環(huán)境和儲(chǔ)存原料特性等條件編制相關(guān)施工專項(xiàng)方案及廢料處置方案?？疾楝F(xiàn)場實(shí)際情況，用于研究探討舊罐體的利用情況，對(duì)于過于老舊的部位進(jìn)行補(bǔ)換，對(duì)于已損壞的部位或元部件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)量，及時(shí)采購原材料，以保證材料的供應(yīng)需求以及施工進(jìn)度；對(duì)于周邊環(huán)境的調(diào)查把控，有利于建立安全應(yīng)急預(yù)案和各項(xiàng)專項(xiàng)方案等，以保證施工人員安全，降低施工對(duì)環(huán)境的影響，減少環(huán)境污染；確定儲(chǔ)存原料特性，以利于數(shù)據(jù)檢測、趁機(jī)清理罐體內(nèi)附著的殘余原料，以應(yīng)對(duì)突然狀況的發(fā)生，保證施工人員的安全以及施工進(jìn)度的進(jìn)行。編制完成后將相關(guān)方案報(bào)政府部門(消防、住建部等)審批，有必要時(shí)組織安排專家論證，待審批合格后方可施工。采購?fù)瓿煞蓝痉阑鸬确雷o(hù)服及其他保證施工人員安全的物資，并建立有針對(duì)性的HSE管理體系。確定相關(guān)氣體檢測機(jī)構(gòu)，保證能實(shí)時(shí)監(jiān)測罐內(nèi)有毒氣體、氧氣含量、罐內(nèi)壓強(qiáng)、液體含量等指標(biāo)。儲(chǔ)罐拆除過程中危險(xiǎn)環(huán)節(jié)必要時(shí)可聯(lián)系當(dāng)?shù)卣块T派駐消防車和救護(hù)車駐守待命，確保施工人員生命安全。提前采購鋪設(shè)安全網(wǎng)預(yù)防拆除過程中可能發(fā)生高處墜物危險(xiǎn)。除上述特殊說明的針對(duì)石化儲(chǔ)罐拆除施工的施工前期準(zhǔn)備外，其他施工準(zhǔn)備嚴(yán)格按照國家規(guī)范和施工方案執(zhí)行。

2.2 罐體拆除工序及重點(diǎn)施工措施說明

石化大型儲(chǔ)罐拆除工序大體分為以下幾個(gè)部分：外部設(shè)施及附屬管道拆除；儲(chǔ)罐底部沉淀物及殘存原料的清理；如有保溫先行對(duì)保溫層進(jìn)行拆除；罐體本體放散管道及儀表設(shè)備等的拆除；如有浮頂先行將其固定或者吊裝拆除；罐體頂板拆解；罐體側(cè)板拆解；罐體底板拆解；拆解后的舊板調(diào)平取直等。

底部沉積物及殘余原料上部液體含油量較少可直接送至化工企業(yè)進(jìn)行生化處理[2]。下部的油污及其他沉積物用煤粉混合可送至焦?fàn)t等設(shè)備回爐處理。其他殘余物質(zhì)按照環(huán)保和消防部門的要求進(jìn)行危廢處理，產(chǎn)生的廢水廢氣經(jīng)檢測部門檢測達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排放。

施工拆解罐體側(cè)板的過程中，要提前做好側(cè)板內(nèi)壁的清污及相關(guān)監(jiān)控工作。儲(chǔ)罐在拆除過程中，可采取注入一定高度的水作為隔離層，避免罐體切割過程中飛落的火花引燃罐底易燃物質(zhì)。

采用核算合格的起重設(shè)備對(duì)罐體頂板和側(cè)板進(jìn)行吊裝拆解，當(dāng)采用兩臺(tái)起重設(shè)備抬吊時(shí)，每臺(tái)起重設(shè)備的吊裝載荷不得超過其額定載荷起重能力的80%。吊裝前對(duì)設(shè)備頂板原有吊耳進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)估，對(duì)側(cè)板拆解時(shí)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)吊耳。利舊吊耳和臨時(shí)吊耳須符合HG/T 21574—2018規(guī)范要求。

考慮保障鋼板二次利用的質(zhì)量，在切割時(shí)需在原有焊縫處切割拆除，切割設(shè)備應(yīng)盡量使用等離子切割機(jī)(切割縫小，板材完整度好)。拆解時(shí)應(yīng)按照?qǐng)D紙或者方案對(duì)拆解材料進(jìn)行標(biāo)識(shí)，重點(diǎn)標(biāo)注好設(shè)備管口方位，避免安裝時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。拆解鋼板時(shí)能整體拆解的盡量整體拆解，減少安裝時(shí)焊接工程量進(jìn)而降低成本。

鋼板拆解后應(yīng)在干燥密閉空間保存，防止因降雨降雪或其他環(huán)境因素導(dǎo)致鋼板腐蝕。鋼板擺放要合理有序，方便清點(diǎn)的同時(shí)也可以為運(yùn)輸工作提供便利，鋼板吊裝拆解輕起輕放，防止因人為問題造成二次傷害。

2.3 材料運(yùn)輸

設(shè)備拆解后的材料在運(yùn)輸過程中要做好防護(hù)，并提供切實(shí)可行且規(guī)范的運(yùn)輸方案。應(yīng)妥善保管好鋼板，不可直接進(jìn)行露天運(yùn)輸，要及時(shí)應(yīng)對(duì)降雨降雪等突發(fā)情況，做好鋼板運(yùn)輸?shù)姆栏g工作。此次運(yùn)輸不可避免的發(fā)生運(yùn)輸材料超長超寬，應(yīng)提前和政府相關(guān)部門溝通，確定運(yùn)輸路線和運(yùn)輸時(shí)間，保障運(yùn)輸效率。

3 利舊儲(chǔ)罐的焊接組裝重點(diǎn)控制措施

利舊儲(chǔ)罐和新建儲(chǔ)罐的施工區(qū)別在于利舊儲(chǔ)罐的施工更加注重圖紙和施工現(xiàn)場實(shí)際情況相結(jié)合。因此需要建立設(shè)計(jì)單位、施工單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位的聯(lián)合分隊(duì)，讓施工現(xiàn)場和設(shè)計(jì)方案能夠統(tǒng)一，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的難題能夠高效地解決和實(shí)施。因化工設(shè)備的焊接對(duì)技術(shù)要求比較高，所以要對(duì)施工人員進(jìn)行前期篩選。首先保證焊接工作人員必須經(jīng)過國家考試，擁有資格證書。其次要對(duì)施工人員的技術(shù)進(jìn)行專業(yè)摸底。在具體的焊接工作開始之前還要對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)和安全意識(shí)培訓(xùn)，并進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案的演練，合格后方可上崗。利舊儲(chǔ)罐和新建儲(chǔ)罐相同的焊接安裝措施不作贅述，對(duì)于不同的焊接安裝措施做以下幾方面的說明。

3.1 焊前重點(diǎn)控制措施

為保證再建儲(chǔ)罐的質(zhì)量以及方便運(yùn)輸，對(duì)利舊罐體側(cè)板板材運(yùn)輸前一般都要進(jìn)行調(diào)直處理。調(diào)直處理不僅便于對(duì)舊板材進(jìn)行打坡口處理，還方便采用坡口機(jī)施工保證坡口質(zhì)量。施工焊接前要按照設(shè)計(jì)圖紙要求，重新對(duì)利舊板材進(jìn)行序列排布，并按圖紙采購?fù)瓿啥倘辈牧?補(bǔ)板材料)。在大型儲(chǔ)罐焊接工作開始之前，現(xiàn)場工作人員需要對(duì)焊接所涉及的材料進(jìn)行檢查，包括舊罐體的拆解部件以及新采購的替換鋼板和部件。對(duì)材料的外觀、尺寸以及焊接口等進(jìn)行逐一檢查，如果發(fā)現(xiàn)鋼板部件本身有損壞情況需要及時(shí)進(jìn)行處理，避免對(duì)焊接工作造成影響。若有特殊的部件應(yīng)單獨(dú)存放，在專門的位置設(shè)置提示，確保在材料急需時(shí)第一時(shí)間能運(yùn)用，保證施工進(jìn)度的正常進(jìn)行。

除了罐體主體材料外，焊條、焊絲、焊機(jī)和保護(hù)氣體等焊接材料也需要提前進(jìn)行準(zhǔn)備和檢查。在選擇焊接材料之前，首先要進(jìn)行材料供應(yīng)商的資質(zhì)和信用評(píng)價(jià)，若與其建立合作關(guān)系，供應(yīng)商必須保證焊接材料的質(zhì)量，并且保證供貨應(yīng)滿足施工進(jìn)度要求。在材料進(jìn)場時(shí)現(xiàn)場工作人員需對(duì)進(jìn)場材料進(jìn)行抽樣檢查，保證焊接材料的質(zhì)量。

在大型儲(chǔ)罐焊接工作中，焊接設(shè)備的選用與焊接質(zhì)量息息相關(guān)，為保證焊接縫隙的接觸性，焊接設(shè)備一般采用直流電焊機(jī)。在焊接工作開始之前，要對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格篩選和檢查?？紤]效率和質(zhì)量等因素，焊接方法可采用向下焊且雙面焊接。原則上應(yīng)選擇高質(zhì)量、高性能的焊接設(shè)備，但也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，前提是焊接設(shè)備能夠保證焊接質(zhì)量，在此前提下選擇焊接效率較高的設(shè)備，避免后期出現(xiàn)問題。就目前焊接工作的情況來看，我國化工設(shè)備的焊接工作中最常選擇的設(shè)備為手工電弧焊機(jī)和鎢極氬弧焊機(jī)，性能情況較為優(yōu)秀，能滿足大多數(shù)的焊接需求。罐體焊接也可考慮二氧化碳保護(hù)焊，此焊接方法焊接速度快、成型好，但對(duì)環(huán)境條件要求較高，一般在密閉工廠或環(huán)境風(fēng)速2 m/s以下的條件下可考慮。

焊接技術(shù)的本質(zhì)，就是通過加熱設(shè)備的局部區(qū)域，來使焊接材料在受熱的過程中慢慢變形，從而可以自由的伸縮和膨脹，最后對(duì)受熱變形區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，使之在冷卻凝固后能夠起到粘結(jié)效果，從而完成焊接。在焊接的實(shí)際操作中，也可以采取一些得力措施來進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量，如：焊接前預(yù)熱能夠提升材料焊接區(qū)域的柔韌性和塑性，降低材料硬度，有利于焊接工作的完成；焊后熱處理能夠通過強(qiáng)化焊接區(qū)域的塑性，放緩材料的冷卻速率，來提高焊接質(zhì)量，多用于淬硬性傾向更大的焊接設(shè)備。若需要焊接的部件尺寸較厚，且剛度較大，焊接時(shí)應(yīng)進(jìn)行后熱處理。焊接過程中如果操作難度較大或危險(xiǎn)性較大，則要進(jìn)行惰性氣體的保護(hù)，保證焊接施工安全。

利舊儲(chǔ)罐焊接前還要進(jìn)行焊接工藝的準(zhǔn)備工作[4]。根據(jù)材料、工藝、結(jié)構(gòu)及使用條件，確定其焊接工藝性以及焊接試驗(yàn)內(nèi)容和方法，分析抗冷、熱裂紋及抗脆性轉(zhuǎn)變能力，對(duì)焊條直徑、藥皮、焊接速度、焊接電流、電弧電壓等形成焊接性能影響圖，綜合考慮后選取合適的焊接工藝。有現(xiàn)成焊接工藝評(píng)定可覆蓋利舊儲(chǔ)罐板材焊接的，可直接采用此評(píng)定編制焊接工藝規(guī)程，指導(dǎo)施工，如沒有合適的焊接工藝評(píng)定需重新進(jìn)行評(píng)定。對(duì)舊板和新板進(jìn)行焊接需進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，以保證焊接質(zhì)量。

石化類儲(chǔ)罐利舊和普通儲(chǔ)罐利舊不同，利舊焊接時(shí)可能出現(xiàn)殘余有毒物質(zhì)揮發(fā)等危害人員身體健康等問題。因此要對(duì)焊工進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，辨識(shí)危險(xiǎn)避免傷害。對(duì)焊接人員也要進(jìn)行焊接前考核，保證利舊罐體的焊接質(zhì)量。

3.2 大型儲(chǔ)罐焊接過程中質(zhì)量的把控

首先，對(duì)于焊接技術(shù)的控制。在大型儲(chǔ)罐的焊接過程中，焊接技術(shù)對(duì)于焊接質(zhì)量的影響最為密切，要保證焊接質(zhì)量，必須對(duì)施工人員的焊接技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把控，要求在焊接過程中，施工人員必須嚴(yán)格遵守焊接要求，不能出現(xiàn)施工人員主觀意識(shí)的改變；其次，選擇的焊接方式也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量有著很大的影響，就目前的焊接工作來說，最常用的焊接方式有平焊、立焊以及橫焊等，需要對(duì)不同的焊接工作及焊接部位進(jìn)行合理的選擇。上述幾種焊接方式各有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，需謹(jǐn)慎選擇焊接方式以及與之匹配的設(shè)備，才能呈現(xiàn)出更好的焊接效果[3]。

在焊接過程中，要對(duì)焊接電源的情況進(jìn)行檢查，必須保證電源方式和電弧電壓等都在可控范圍之內(nèi)，以保證焊接質(zhì)量。除對(duì)電源的把控之外，還要求現(xiàn)場人員時(shí)刻關(guān)注焊縫情況，做好焊前的清理工作以及焊接完成后的檢查工作，檢查焊接質(zhì)量是否合格。包括外觀和內(nèi)部都不能有損傷，若發(fā)現(xiàn)有焊接質(zhì)量不合格的情況，必須馬上進(jìn)行返修，避免對(duì)之后的工作造成不可控的危害，以此保證施工進(jìn)度的正常進(jìn)行。

焊接時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的情況是氣孔問題，氣孔會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐造成不良影響，所以氣孔的預(yù)防則成為質(zhì)量把控的重點(diǎn)之一。焊接過程中氣孔問題受很多因素影響，比如設(shè)備材料的選用、焊接方式的選擇以及施工環(huán)境因素的影響等。要對(duì)影響氣孔生成的因素進(jìn)行嚴(yán)格把控，做出合理的調(diào)整，減少氣孔的出現(xiàn)，保證焊接的施工質(zhì)量。

3.3 大型儲(chǔ)罐焊接過程中重點(diǎn)控制措施

利舊儲(chǔ)罐安裝方法一般采用腳手架正裝法，腳手架隨罐壁板升高而逐層搭設(shè)[4]。大型利舊儲(chǔ)罐一般具有體積大、板材薄、剛性較差、焊縫數(shù)量多的特性，焊接中易產(chǎn)生較大焊接變形，因此施工過程注意焊接順序的合理性，可以有效減小和控制儲(chǔ)罐的焊接變形。焊接時(shí)上下板縱向焊口要相互錯(cuò)開，且距離符合規(guī)范要求，嚴(yán)禁出現(xiàn)十字交叉焊縫。焊接過程中通過調(diào)節(jié)焊接電壓、焊接電流、焊接速度，對(duì)焊接線能量(q=UI/V)進(jìn)行控制，確保焊接作業(yè)的均勻性。

施工過程中應(yīng)建立三級(jí)檢查制度，即焊工的自檢，焊工之間的互檢，項(xiàng)目部專職質(zhì)量檢驗(yàn)人員的專檢。且在施工過程中項(xiàng)目部應(yīng)建立臨時(shí)質(zhì)量監(jiān)察小組，不定時(shí)對(duì)焊接工作進(jìn)行隨機(jī)抽查檢測，對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行管控，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)及時(shí)記錄及整改。利舊儲(chǔ)罐施工受現(xiàn)場實(shí)際情況影響很大，因此施工質(zhì)量重點(diǎn)應(yīng)放在第一步自檢上，實(shí)施自我控制、自我把關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位協(xié)商，消除異常因素，從源頭消除施工質(zhì)量隱患，防止質(zhì)量問題影響整個(gè)項(xiàng)目。

3.4 大型儲(chǔ)罐焊接后實(shí)驗(yàn)檢測

大型儲(chǔ)罐焊接后應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的檢查措施，對(duì)焊縫的外觀、致密性、強(qiáng)度以及內(nèi)部損傷情況等進(jìn)行檢查。

首先，應(yīng)對(duì)焊縫的外觀進(jìn)行檢查，可以用肉眼觀察，也可以用低倍放大鏡觀察焊縫表面狀態(tài)，檢查是否存在咬邊、氣孔、夾渣或存在裂紋等問題，對(duì)于焊縫的余高、焊瘤以及凹陷等情況，可以用焊縫檢驗(yàn)尺進(jìn)行檢驗(yàn)。

在焊接工作完成后，還應(yīng)該進(jìn)行致密性檢測，可選用氣密性實(shí)驗(yàn)、氨氣實(shí)驗(yàn)或煤油實(shí)驗(yàn)等來檢查罐體的致密性。致密性實(shí)驗(yàn)之后，可通過水壓試驗(yàn)來檢測罐體的強(qiáng)度，保證罐體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。最后通過射線探傷法、超聲波探傷法等進(jìn)行焊縫內(nèi)部的探傷。

3.5 大型儲(chǔ)罐其他施工注意事項(xiàng)

工程資料要按施工進(jìn)度編制，注意利舊板材材質(zhì)單，如無法找尋到原件，需提前安排相關(guān)檢測公司對(duì)利舊板材進(jìn)行檢測試驗(yàn)并提供符合規(guī)定的檢測報(bào)告，合格后方可施工。

在大型罐體焊接的具體工作中，由于焊接需求的多樣化，對(duì)焊接設(shè)備的種類及數(shù)量要求也比較多，在進(jìn)行焊接工作中需建立焊接設(shè)備使用臺(tái)賬，對(duì)焊接設(shè)備的使用情況進(jìn)行記錄，做好焊接設(shè)備的維護(hù)和管理。定期對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行各種參數(shù)的檢測，保證焊接設(shè)備滿足焊接需求。

大型儲(chǔ)罐的利舊時(shí)應(yīng)對(duì)原罐體防腐進(jìn)行清除，待焊接完成后再次進(jìn)行防腐處理，保證罐體的使用壽命滿足施工設(shè)計(jì)要求。

焊接過程中需要建立安全生產(chǎn)責(zé)任制度，責(zé)任到人，保證現(xiàn)場工作人員各盡其職?，F(xiàn)場需配備專職安全員，日常對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行檢查，并編寫安全生產(chǎn)日志，及時(shí)確定現(xiàn)場是否有重大危險(xiǎn)源，編寫應(yīng)急預(yù)案并進(jìn)行三級(jí)交底，從而杜絕安全事故。

4 結(jié)語

石化工業(yè)已成為化學(xué)工業(yè)中的基礎(chǔ)工業(yè)，在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有非常重要的地位。近年來響應(yīng)國家碳中和、碳達(dá)標(biāo)等政策，號(hào)召老舊石化生產(chǎn)企業(yè)越來越多的向新型石化生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型。對(duì)于石化大型儲(chǔ)罐這樣比較典型的裝置是建廠標(biāo)配，對(duì)于舊儲(chǔ)罐再利用的情況會(huì)越來越普遍。怎樣做好大型儲(chǔ)罐再利用和資源經(jīng)濟(jì)的合理再利用，需要相關(guān)部門制定出相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并依照國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范嚴(yán)格考核施工單位利舊設(shè)備的施工，以保障安全合理地進(jìn)行利舊和改造，進(jìn)一步保證裝置和施工人員的安全。

本文有針對(duì)性地對(duì)石化大型儲(chǔ)罐利舊施工提出了相關(guān)建議及應(yīng)對(duì)措施，以期為其他同類儲(chǔ)罐的利舊施工提供借鑒。