摘　要：　随着运行年限的增长, 储罐必然会进入修理期。近年来在石油、石化企业的设备维修、大修工程中, 每年都有多台储罐进行修理。修理方案制定的合理与否, 直接关系到储罐修理的质量和投资, 而修理方案的制定, 必须依据储罐检测的结果。因此, 储罐检测对缺陷的发现及制定修理方法至关重要。为此介绍了常见缺陷的检查及修理方法, 对类似工程的施工有一定的指导意义。

关键词：　罐; 缺陷; 检查; 修理

1　储油罐常见缺陷的来源

　　储油罐缺陷可分为两大类, 一类为投入使用之前储油罐上已存在的缺陷, 称为“先天性”缺陷; 另一类为使用过程中发展(或扩展) 了的和新生的缺陷, 称为“后天性”缺陷。

　　1) 先天性缺陷　一是微小的未超“标”缺陷, 常见的有: ①冶炼缺陷———缩管、气孔、非金属夹杂物; ②轧制缺陷———夹层、发纹、拉痕、白点等; ③锻造缺陷———折叠、断裂、白点等; ④机加工缺陷———几何形状或尺寸不符, 残留有加工应力、冲压裂纹等; ⑤焊接缺陷———气孔、夹渣、咬边、弧坑、非金属夹杂、未熔合、未焊透、坡口裂纹、应力裂纹等; ⑥热处理缺陷———热处理裂纹和附加残余应力等; ⑦其他的表面缺陷。二是漏检的缺陷, 指那些超过标准的缺陷, 因某种原因而被残留在储罐本体或其零、部件中。漏检的原因一般为: ①质量标准掌握的不严、不准; ②因抽检率的关系, 缺陷恰好处于抽检范围之外; ③受检测仪器设备的配备情况及仪器本身灵敏度的; ④因检测人员临场经验不足, 掌握仪器的技术水准不高, 熟练程度不够而导致的判断失误; ⑤检测人员责任心不强。

　　2) 后天性缺陷　主要包括以下内容: ①先天的未超“标”缺陷, 经使用后扩展成为超标缺陷: ②漏检缺陷本身的再扩大; ③由于使用条件的不良, 材料在腐蚀、磨损、应力、温度等特殊条件作用下,而生成的新的缺陷; ④由于长时间的交变载荷(如压力的波动等) 的作用, 而新生的应力裂纹和疲劳裂纹; ⑤多次返修或检修不当生成的新的缺陷。

2 　储油罐常见缺陷的处理方法

　　缺陷的存在, 不仅会直接影响到储罐的使用寿命, 而且是突发事故的祸端。因此, 找出存在的缺陷, 分析缺陷的起因, 观其症状, 正确使用消除缺陷的方式与方法, 或采取有效的控制缺陷发展(扩展) 的措施, 就显得极为重要。缺陷的发现, 除了靠在严格程序下认真仔细的全面目视检查外, 就是正确选用科学的无损检测方法来进行寻找和发现, 而不同的无损检测方法则适用于发现不同类型的缺陷。

　2.1 　裂纹处理

　　1) 罐壁母材上的裂纹、表面及近表面的裂纹: 用圆弧过渡的打磨方法消除, 然后用磁粉探伤检验或复验。

　　2) 内部裂纹: 先用超声波探伤找出裂纹位置, 再用射线探伤找出裂纹的实体图形, 然后用截断法或挖补法来处理这一裂纹。

　　3) 热影响区裂纹: 一般用打磨法消除, 并用磁粉或着色探伤确认已无裂纹为止, 然后补焊或打磨圆滑过渡。

　　4) 焊缝区裂纹: 用射线或超声波探伤找出裂纹的尖端, 用截断法在裂纹两端钻截止孔, 孔深稍大于裂纹深度; 或在裂纹两端用角向磨光机打出沟槽(止裂槽) , 铲、磨去整条裂纹, 修磨成合适的坡口;用射线探伤、着色探伤验证裂纹已完全挖尽, 最后焊补。

　2.2 　焊接缺陷处理

　　1) 未熔合: 一经发现, 即应铲、磨除掉后重焊。

　　2) 未焊透: 超标缺陷铲、磨除掉后重焊。双面焊时可在坡口较浅的一面磨、铲至一面露出焊根后焊补。

　　3) 夹渣: 超标缺陷铲除重焊。

　　4) 气孔: 内部气孔超标缺陷磨铲除掉后重焊; 表面气孔用砂轮打磨去除, 并用磁粉探伤或着色探伤验证已不存在表面气孔, 然后焊补。

　　5) 咬边: 焊补, 不超标者打磨成圆滑过渡。

　　6) 焊瘤: 打磨、铲去重焊。

　　7) 烧穿: 单面焊时的烧穿, 用铲磨去除缺陷, 重新焊接; 双面焊时的烧穿, 在背面铲磨除去缺陷后, 重新焊补。

　　8) 弧坑: 打磨后焊补至饱满。

　　9) 焊缝外形尺寸不符合要求的: 焊缝加强高过高或过宽, 可用砂轮打磨; 焊缝加强高过低或过窄,应清理表面, 然后焊补。

　2.3　其他缺陷处理

　　1) 分层缺陷: 这类缺陷属于母材原有缺陷, 发现后, 应更换整块材料(例如挖补法) 或对较浅的分层打磨后堆焊焊补或补强焊接。

　　2) 表面张口型缺陷: 这类缺陷有表面裂纹、咬边、表面气孔、未焊透、划痕和重皮裂纹。划痕又分为储罐投入运行前壁内外表面上已存在的划痕、装有内件的储罐器壁内表面上因装配或检修而造成的划痕、储罐密封面上的划痕。对前2 种划痕, 如其深度未超过材料厚度允许的负偏差之半时, 可打磨圆滑不作焊补处理; 如其深度超过材料厚度允许的负偏差之半时, 一般采用圆滑过渡打磨法, 打磨深度不应超过材料厚度的允许负偏差值, 且应保证罐壁强度要求的最小厚度; 如打磨后罐壁厚度减薄过多时, 可用角向磨光机或其他工具将缺陷区修磨成V 形或U 形(较宽的划痕采用) 的坡口状,然后在坡口内堆焊补强, 焊后应对焊肉表面修磨圆滑, 使形状满足原图样要求, 并进行磁粉或着色探伤检查。对后一种划痕, 应着眼于密封性, 一般采用刨铣研磨法修理, 以保证或恢复密封面光滑或平整。

　　重皮裂纹可用磁粉探伤、超声波探伤或X 射线拍片确定裂纹的范围与走向、深度。其处理方法同罐壁上表面裂纹的处理。

　　　　4) 腐蚀缺陷: ①点状腐蚀。下列3 种情况, 属于轻微者, 可暂不处理———面积较大的麻点3) 冲刷缺陷: 这类缺陷常发生于储罐储存介质入口对侧的罐壁面上或罐底部水平入口的前方下侧罐底上。由于液体或气体介质长期、反复定点冲刷而使壁厚减薄。处理时先测量壁厚, 若剩余壁厚值尚能满足强度安全要求时, 可暂不处理, 做好壁厚测量记录; 若剩余壁厚值已不能满足强度安全要求时,按储罐承压等级、冲刷面积、最薄剩余厚度等, 采用堆焊、挖补等方法处理。对于冲刷缺陷, 还要估算壁厚冲刷减薄的速率, 以确定本次开罐检修对此缺陷的处理方法, 并确定本次不修复的冲刷部位, 到下次计划开罐检修前, 该部位的壁厚是否仍能满足强度要求。

腐蚀区,但无裂纹; 分散的腐蚀坑点, 其最大腐蚀深度尚未超过容器强度计算所需壁厚值(不包括腐蚀裕量的计算厚度) 的一半; 在分散的点蚀区内, 不存在严重的链状点蚀。②单个表皮下腐蚀缺陷和直径不大于40mm 的个别凹坑腐蚀缺陷, 较浅时可暂不处理; 较深时, 可采用打磨法修复, 但在打磨后壁厚应满足强度要求; 如打磨后不能满足强度要求, 则应采用堆焊处理。③单个直径不大于40mm 的几个较大的凹坑缺陷同时存在时, 如相邻两缺陷间距大于120mm 时, 可按个别凹坑腐蚀缺陷处理; 如相邻两缺陷间距小于120mm 而大于50mm , 且腐蚀深度未超过罐壁原厚度的60 %时, 可用堆焊处理。④局部腐蚀缺陷其深度不影响强度要求而面积较大(如大面积斑点或溃疡性腐蚀) 时, 可用金属喷镀处理。⑤局部均匀腐蚀缺陷可视腐蚀深度、面积等情况, 采用堆焊、挖补或更换处理。⑥全面均匀腐蚀缺陷是腐蚀缺陷中危险性最小的一种, 一般只采取防腐措施, 不作其他处理。⑦) 晶间腐蚀缺陷属于最危险的缺陷之一, 主要采用预防措施, 若产生了这种缺陷, 只能整体更换。

　　5) 变形缺陷: ①较严重的局部凹陷和鼓疱等壳体变形缺陷, 不宜继续运行。②轻微的局部凹陷和鼓疱等壳体变形缺陷, 变形面积不大时, 它的存在对低压储罐罐体整个受力情况或其他区域不会有较大的影响; 对于中、高压储罐, 则应根据情况采取挖补处理。③应根据变形缺陷区域成因(硬伤、局部腐蚀区鼓疱或局部小面积过热区鼓疱) , 确定具体的修理方法。

3 　储油罐常见缺陷的修理原则

　　笔者通过多年的施工实践, 结合施工规范, 总结出如下修理原则:

　　1) 缺陷检测出来后, 一定要认真分析缺陷产生的原因。原因搞清后, 修理时就会做到有的放矢。较大或重要的焊补工作, 应编制修补工艺, 选择合理的焊接规范。

　　2) 制定修理方案时, 要本着“安全、优质、高效、经济”的原则, 对在规范允许范围内可以满足安全运行条件的缺陷, 可以暂不修理, 待下一个修理期视情况进行修理。

　　3) 同一部位的焊接返修次数不宜超过2 次; 特殊情况下的超次返修, 则必须经企业技术总负责人批准。在实施中必须有专人负责工艺的实施, 认真、仔细核实检查缺陷是否清除干净, 是否严格执行工艺规程, 以确保修复一次成功。

　　4) 气温低于0 ℃时, 应采取防护措施, 否则严禁焊补。

　　5) 焊补所用补板材料的化学成份一定要与被补板相同和类似, 焊接材料应与补板和被补板配套。如采用异种材料进行修补时, 应事先拟定相应的焊接工艺, 同时要特别注意焊接材料的选择, 焊材经试焊后方可使用。

　　6) 修补后应进行检验。检验资料要齐全。下载本文