摘要：目前，我国对于大型储罐群在役阶段的完整性管理还处于初级阶段，技术尚不成熟。为保障储罐的安全平稳运行，完善国内储罐的完整性管理体系，以大型原油储罐群基于风险的检验为基础，研究在役阶段储罐的完整性管理方法，从组织结构、信息管理、风险评估、检验检测、日常维护为基本思路，开展储罐的数据收集、腐蚀分析、风险评估、检验检测并建立信息化管理数据库，始终将储罐的运行风险控制在“可接受”水平，且形成储罐在役过程的完整性管理方法。
关键词：大型储罐群；在役过程；完整性管理
引言
完整性管理在西方发达国家研究比较深入，以数据完整性为主要特点，以风险管理为核心，以完整性评价为重要环节，形成了各种规范标准，并在广泛实施后成效显著。国内近年来也逐步开展了储罐完整性管理研究和应用。完整性管理的核心思想是提前预防，在未出事故前，采取预防性措施进行治理，保障安全运行。储罐完整性管理通过各种经济技术措施，将风险控制在合理范围内，预防和减少安全事故的发生。
1储罐检测
1.1检测分类及检测方法
（1）例行检测。可结合日常操作、日常维护保养等工作，主要通过目测的方法检查储罐及其附件是否有损坏。同时，正确的日常操作、合理且及时的日常维护保养是保证储罐完整性管理的前提条件及重要组成部分。
（2）在线检测。在储罐正常生产运行时，通过声发射方式检验储罐底板腐蚀状况，并以超声波测厚仪量测储罐壁厚，或以涡流法不拆保温检测壁厚损失，然后根据罐壁厚度变化情况分析罐壁腐蚀状况。在线检测与开罐检测相比，具有快捷、经济的优点，是储罐罐底检测以后发展的主要方向。
（3）开罐检测。开罐检测也叫离线检测，指停止储罐正常生产后清理储罐，进入储罐，通过漏磁扫描对储罐做检测。漏磁检测不仅可以检测储罐底板上表面的腐蚀缺陷，还可以检测储罐底板下边的腐蚀缺陷，因此该种检测方法具有很高的实用性，检测效果也很好，因此也可以根据声发射检测的结果发现腐蚀缺陷，定点进行漏磁检测。
1.2检测周期
储罐检测内容具有多样性，每一个检测内容的周期不尽相同，可参考规范《立式圆筒形钢制焊接油罐操作维护修理规程》SY/T5921-2011“储罐的检测评价一般在修理周期（一般为5~7年，新建油罐第一次修理周期不宜超过10年）到达前一年内进行；对于延长修理周期的油罐宜每年进行一次检测评价”。
2完整性操作管理流程
参照国内石化装置风险管理经验与风险评估技术，结合大型储罐群的运行与管理模式，提出一种常压储罐基于风险的完整性管理方法并建立相应的理论体系，如图1所示。由图1可以看出，设备完整性管理是一项复杂的系统性管理体系。
图1完整性管理体系路线
2.1基础数据采集
2．1．1数据收集
通用信息:工厂的相关信息及其他装置的数据;工艺信息:过程流体/其他流体特性和它们的潜在腐蚀性数据;机械信息:设计/基建和设备安装数据。
2．1．2工厂采取的有关管理措施
(1)工艺原则流程图(PFD);(2)工艺描述及操作规程;(3)管道仪表流程图(P＆ID);(4)储罐台帐(设备表);(5)物流平衡表(硫平衡、标定报告等);(6)储罐原始设计资料(竣工资料);(7)储罐的历史检验数据(设备变更登记前的检验报告);(8)阀门台帐及校验资料;(9)维修改造资料;(10)操作日记;(11)失效分析资料，及其他有关信息。
2．2风险评价与基于风险的检验
常压储罐的风险按下式计算:
R(t)=F(t)×C(t)(1)
式中:F(t)为失效概率;C(t)为失效后果。其风险矩阵如图2所示。由图3可以看出，各种风险产生的可能性及失效的后果等级。
图2风险矩阵
2．2．1定性分析
(1)储罐内壁介质侧腐蚀分析。包括顶部、中部、底部不同部位不同腐蚀介质导致的各种损伤机理。
(2)储罐底板外侧的腐蚀分析。包括气候、地基、铺垫层、电解质情况、渗水情况、杂散电流和附加电流等。
(3)其他附属件的腐蚀分析与功能评价。包括中央排水管、阀门、浮顶、浮盘、进出油软管、阴极保护系统、泄漏检测系统和火灾预警系统等。通过定性分析，制定针对罐底板、罐壁、罐顶、沉降及相关附属设施的在线检测，如宏观、测厚、沉降、水平度、声发射和导波等检测。
2．2．2在线检测与评价
(1)外观、几何尺寸检查。主要检查储罐的基础、混凝土环墙、罐壁、罐壁附件、罐顶、罐顶附件、扶梯等的使用状况、锈蚀情况。
(2)测厚。重点检查罐壁根部与底部可能存在积水层、顶部或上部的气相层等。
(3)声发射检测。声发射法适用于实时动态监控检测，且只显示和记录扩展的缺陷，这意味着与缺陷尺寸无关，而是显示正在扩展的最危险缺陷。应用声发射检验方法时对缺陷不按尺寸分类，而按其危险程度分类。
(4)超声导波检测。高频导波技术在容器任一表面可以得到双面的检测结果，包括板材内部。对在役容器的检测，可以快速发现板材内表面腐蚀坑、裂纹等缺陷。示波检测不但具有常规超声检测技术的高灵敏度，而且具备导波技术的大面积快速扫查的特点，但是在导波检测中由于不能区分缺陷的深度信息，也不能区分缺陷位于工件的上表面或是下表面，因此需要通过宏观表面检测、超声检测等方法确定缺陷在壁厚方向的实际位置。
(5)沉降检测。需要观测罐基和罐壁的沉降，各沉降点的总沉降量包括均匀沉降、平面倾斜和非平面沉降。对罐底周围进行了沉降观测，取得的数据进行分析，确保了该罐能够继续安全地运行。
(6)另外还有储罐土壤的杂散电流、土壤电阻率检测。
2．2．3定量风险评估
评价内容包括各类风险发生的可能性、后果及风险等级，见图3。由图3可以看出风险接受与否的界限。通过定量风险评估，企业可以制定“不可接受”风险等级，并按风险高低排序进行分级管理。风险控制原则见表1。
图3风险矩阵与不可接受风险线
表1风险等级与对策原则
2．2．4制定基于风险的管理策略
(1)基于RBI的检验周期。相关的技术规范或规程SY/T6620—2014《石油储罐的检验、修理、改建及翻建》与AQ3053—2015《立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规程》中都提出通过风险评估的方法确定储罐检验(首检)周期，因此国内已有相应的规范对储罐的完整性管理的部分环节作出了要求。通过风险评估，根据储罐的风险水平与企业的“不可接受风险”原则，可以适当延长或缩短储罐的检验周期。
(2)基于RBI的检验策略。根据损伤机理来确定应检查的缺陷类型;根据损伤发生的情况来选择检验部位;根据需检测缺陷类型来选择检测方法。尽可能减少不必要的无效检验，减少储罐检测的辅助工程费用，把检验重点放在罐底板、边缘板、大角焊缝、中央排水管等关键部位。
结语
借鉴承压设备完整性管理方法以及国内提出的储罐完整性管理思路，结合储罐群风险评估技术应用，建立了一种更全面的大型储罐完整性管理方法。该方法通过建立管理组织、信息化管理、风险评价与基于风险的检验、完整性操作管理等，实现大型储罐群的完整性管理。
参考文献:
［1］石磊，帅健．大型原油储罐完整性管理体系研究［J］．中国安全科学学报，2013，23(6):151-157．
［2］陈炜，陈学东，顾望平，等．石化装置设备操作完整性平占(10W)技术及应用［J］．压力容器，2010，27(12):53-58．
［3］国家质量监督检验检疫总局．常压储罐基于风险的检验与评价:GB/T30578—2014［S］．北京:中国质检出版社，2014:12．
论文作者:姜乐
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/17
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