浅谈钢制内浮顶油罐罐体试验的具体应用

浅谈钢制内浮顶油罐罐体试验的具体应用

摘要：为保证钢制内浮顶油罐罐体的焊接质量，在储罐交工验收前应对罐体进行强度、严密性、稳定性试验。

关键词：充水试验正、负压试验真空试验补强板严密性试验沉降观测

兰州军区68078工程建设规模4×20000M3，储罐内径为38m，罐壁高度为19.8m，设计最高液位为18.3m，设计正压为2KPa，负压为0.5KPa，试验正压为

2.3KPa，负压为1.5KPa。钢制内浮顶油罐，油罐材质为Q235、16MnR，有δ＝6mm-20mm组成，罐顶为球形拱顶油罐，储存介质为汽、柴油，设计压力为常压、常温。在立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收过程中，对于罐体的强度、严密性、稳定性，要进行相关的测试试验，以确保罐体交工的优质质量。储罐的施工及验收，除应符合《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-2005规范外，应符合国家现行的有关标准的规定。

1罐底严密性试验

在罐底焊接完成后，要对罐底的严密性进行检测，所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不得低于53KPa，无渗漏为合格。

试验前，先将罐内杂物和焊缝的药皮，铁锈进行清除。将清理干净的焊缝洒上肥皂水或洗衣粉水等可起泡的液体。用一透明密封罩扣在被检验的焊缝上，密封罩上接通气管，气管接于真空泵上。真空泵开启时，密封罩在被检焊缝上扣严，罩四周用泥巴或其他密封胶泥进行密封，待真空表数值上升至53KPa开始观测。试验开始后，若有渗漏的焊缝，洒上肥皂水的地方会起泡，待关闭气阀后，在不合格的焊缝处标上标记，用砂轮机进行焊缝清除后再进行补焊，然后再按上述方法进行检验，直至合格。

试验仪器见下图1.1所示：真空试验原理简单，但是在实际操作中一定要仔细观察，每道焊缝都要认真检验，否则在罐体整体完工后进行充水试验时则会发生底板渗漏，需将已充的水排出再对罐底进行重新打磨焊接。但实际上底板渗漏的实际位置却不好确认，造成人员材料等资源的浪费。所以，在进行真空试验时要认真仔细地检验。

图1.1 试验仪器图

2补强板严密性试验

在罐壁上开孔的补强板焊完后，由信号孔通入100-200KPa压缩空气，检查焊缝严密性，无渗漏为合格。

在进行补强板严密性试验时，罐壁内外须同时进行检测，先将通气管连接在补强板的信号孔上，再往里通入100-200KPa压缩空气，同时在内外焊缝上浇肥皂水，起泡处则为漏点。将漏处标记，待试验完成后进行打磨补焊，再以同样方法复检。

需要注意的是，罐内焊缝常出现漏点，试验时要仔细观测。

3充水试验、正、负压试验、沉降观测

充水试验与正、负压试验及沉降观测均在罐体建造完毕后同步进行。

3.1 在油罐建造完毕后，应进行充水预压，并应检查下列内容：

3.1.1罐底严密性。

3.1.2罐壁强度及严密性。

3.1.3罐顶的强度、稳定性及严密性。

3.1.4基础的沉降观测。

3.2 充水前准备工作

3.2.1 充水前，所有附件及其他与罐体焊接的构件应全部完工，并经无损检测合格。

3.2.2 充水前，所有与严密性试验有关的焊缝，均不得涂刷油漆。

3.2.3 充水前，要进行各管口的补强板试压检查，合格后方可进行充水试验。

3.2.4 充水试验应采用无腐蚀性清洁水，水温不得低于5℃，充水高度为设计最高液位18.3m。

3.2.5 罐壁板焊缝应全部打磨光滑，凡有坑凹处必须补焊打磨。工具卡焊痕应全部打磨处理完，检验合格。

3.2.6 为确保充水试验顺利进行，根据《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-2005，结合工程实际，制定实施方案。

3.2.7 罐内水位高度的测量，可以通过掉线坠的方法测量。

3.3 充水过程

充水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水。充水过程中组织观测小组及时测量水位并观察罐壁及罐底是否有渗漏，等水位达到设计最高液位时，停止充水。

3.4 沉降观测

充水前，在罐壁下部圆周每隔10m左右，设一个观测点，每个罐共16个点，并将原始数据记录下来。将干净水注入油罐，快速充水到罐高的1/2，进行沉降观测，并应与充水前观测到的数据进行对比，计算出实际不均匀沉降量。当前面的不均匀沉降量未超过允许的不均匀沉降量时，可继续充水到罐高的3/4，进行观测，当超过允许不均匀沉降量时，应停水沉降，每天定期观测，直到沉降稳定为止；当仍未超过允许的不均匀沉降量（不均匀沉降量不得超过5mm/d，罐基础沿罐壁圆周方向任意10m弧长内沉降量不得超过25mm）可继续充水，到操作液位下1m。继续充水到最高操作液位18.3m，分别在充水后和保持24h～48h后进行观测，当沉降量无明显变化，即可放水；当沉降量有明显变化，则应保持最高操作液位，进行每天定期观测，直至沉降稳定为止。

当第一台罐基础沉降量符合要求，且其他油罐基础构造和施工方法和第一台完全相同，对其他油罐的充水试验，可取消充水到罐高的1/2和3/4时的两次观测。

3.5 正、负压试验

在罐顶通气孔的法兰上安装盲板，在盲板上开个孔把U形管安装上，并把周边密封。把U形管上方的阀门打开，在U形管内注入水。固定顶的强度及严密性试验，罐内水位在最高设计液位下1m时进行缓慢充水，此时将所有的开孔封闭，进行缓慢充水升压，此时进行正压试验，当压力升至试验压力2.3KPa时（水柱高度为230mm时），停止进行正压试验，暂停升水，在罐顶涂上肥皂水以检测，若无气泡产生时，则焊缝无渗漏，为合格。当有气泡产生时，说明焊缝有渗漏，根据GB50128-2005第5.6节的规定进行焊缝修补。罐顶无异常变形为合格。正压试验过程中，对压力计应设专人监视，严禁超压，试验终止，必须打开透光孔，使储罐内部与大气相通，恢复到常压。

正压试验时若罐顶与罐壁连接处有漏点则正压值上升缓慢，所以，罐顶与罐壁焊接时要认真焊接，对于，焊缝有漏的地方要及时补焊，以确保正压试验顺利进行。

放水前，进行负压试验，试验时应缓慢降压，达到试验负压1.5KPa时（水柱高度为150mm时），罐顶无异常变形为合格。如罐顶产生局部弹性凹陷，恢复常压时，局部凹陷消失，罐顶稳定性仍为合格。实验后应立即使储罐内部与大气

相通，恢复到常压。

3.6 充水试验后的检测

3.6.1 充水试验后，向甲方项目部试水领导小组申请放水报告，经批准后，沿上水罐线将水排放到甲方指定地点。

3.6.2 试验后，应清扫干净，对罐底板的凹凸变形进行检查，同时对照施工图纸对附件进行检查。

3.6.3 充水试验后，对所有的对接焊缝及底圈罐壁板及罐底边缘的内外角焊缝进行渗透探伤检查，合格后方可进行交工。

4结束语

钢制内浮顶油罐罐体试验是对钢制内浮顶油罐焊接质量检查及交工验收前最重要的检验手段。本文通过工程实例对试验的准备工作、试验仪器、试验内容、试验方法、作业要求及注意事项，进行了详细的阐述，以供大家借鉴。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。