大型立式储罐安全性检测评估

大型立式金属储罐具有容积大，分布集中，储存易燃、易爆、有毒介质等特点，一旦发生泄漏或爆炸事故往往造成灾难性后果及严重的环境污染，给社会经济、生产和人民生活带来巨大损失和危害。
随着世界石油工业的迅速增长和能源需求的不断增加，原油和成品油的储备受到了各国的普遍关注，对各类油库储备能力的要求也越来越高，因而各类储罐的数量剧增。目前，10万m3储罐已成为我国石油化工行业原油储罐建设的主要结构。由于各种原因，常压立式储罐事故频繁，经济损失巨大。储罐事故的主要原因是腐蚀和泄漏引起，外腐蚀主要是油罐底板外壁的土壤腐蚀和潮湿的大气腐蚀；内腐蚀主要为罐底、罐壁、罐顶腐蚀，在上述腐蚀状态中，最难以处理的是罐底板的腐蚀。

解决罐底腐蚀问题、防止泄漏事故的手段有两种：一是在储罐建造期间加强防腐措施，防患于未然；二是使用期间加强监测、监控，提早发现问题，安排检修计划。对于第二种手段，长期以来，我国主要采取定期开罐检查的方法评价储罐的强度和安全性，这种方法需要停工、倒罐、清罐和置换后才能检测，费时费力，检测费用高，且可能引起一定的环境污染。由于生产需要等原因，许多储罐不能得到及时检查。此外定期开罐普查时仅发现少量储罐存在问题，造成大量浪费。

解决罐底腐蚀问题、防止泄漏事故的手段有两种：一是在储罐建造期间加强防腐措施，防患于未然；二是使用期间加强监测、监控，提早发现问题，安排检修计划。对于第二种手段，长期以来，我国主要国石油化工行业原油储罐建设的主要结构。由于各种原因，常压立式储罐事故频繁，经济损失巨大。储罐事故的主要原因是腐蚀和泄漏引起，外腐蚀主要是油罐底板外壁的土壤腐蚀和潮湿的大气腐蚀；内腐蚀主要为罐底、罐壁、罐顶腐蚀，在上述腐蚀状态中，最难以处理的是罐底板的腐蚀。

20世纪80年代国外开始采用声发射技术对大型常压地面储罐进行在线检测研究和应用，近年来国内也对泄漏源的声发射检测机理及现场应用进行了研究。主要是利用载荷变化时，泄漏产生的湍流流动噪声，腐蚀减薄区产生一定的变形或由此引起的腐蚀层脱落与开裂产生的声发射信号，对罐底是否存在泄漏源(或潜在泄漏源- -局部或均匀腐蚀)做出判断，并确定其位置，从而对罐底的整体腐蚀状态做出实时初步判断，结合罐壁或罐顶的局部超声波测厚结果，最终对储罐的完整性做出综合的安全性评估。

油罐火灾特性
（a）热值及燃烧温度
热值就是单位重量或单位体积的油品，在完全燃尽时所放出的热量。燃烧温度实质上就是火焰温度。

（b）油罐火灾的燃烧速度
单位时间内燃烧掉油品的数量称为燃烧速度，燃烧速度的大小说明了火势的强弱，同时也反映了灭火的难易程度。油品燃烧速度主要取决于其蒸发性能，并与油罐顶盖被掀开的裂口面积成正比。

（c）火焰高度
油罐内燃烧油品的火焰高度取决于燃烧油罐直径（D）和罐内储存油品的种类，油罐内油品燃烧的火焰呈锥形，锥形底的直径等于油罐直径。易燃液体火焰高度约为1．43D，可燃液体的火焰高度约为0．93D。

（d）油品燃烧表面温度
油品表面温度即油品的沸腾温度。油品燃烧放出大量辐射热，对油品液面不断加热，油品液面温度逐渐升高，使油品挥发剧增并吸收大量汽化热，最后在液面上保持基本的热平衡。对于轻质油品由于挥发强度大，吸收汽化热多，所以其液面温度较低；而重质油品挥发强度小，则其液面温度较高。

（e）油品的沸溢燃烧
当原油罐在表面上燃烧时建立了一个逐渐降下的热波或热层进至油的本体内，并且使原油继续燃烧直至热波与油层下的水起作用。根据原油的种类和燃烧的时间，热波中的温度在149～316℃ 之间，这就不可避免地把一些水转变为蒸气，膨胀到大约1700倍的体积，根据转变蒸气的水量和其上面的油厚度，使一定量燃烧着的油推出于罐外。
沸溢必须具备三个条件：热波移至油下面的水，水转化为蒸气，蒸气不容易从下面过的粘性油层。
沸溢性油罐火灾的特点是：火焰温度高，火焰高度高，热波传播速度快，燃烧面积大，连续发生喷溅，燃烧过程火焰起伏，火灾危险性大。

（f）油品的热波及热传播速度
石油及其产品是多组分碳氢化合物的混合物。在油品燃烧时，首先是处于表面的轻馏分被烧掉，而剩余的重馏分则逐渐下沉，并把热量带到下面，从而使油品逐层地往深部加热，这种现象称为热波。在热流面处油温可达149～316℃。

（g）油罐火灾的热辐射
油罐着火后，由于受辐射热的作用，其周围空气的辐射强度均由近及远而降低。其等温线或等辐射线强度均呈梨形，其尖端部分指向下风方向，即在等距离范围内下风方向温度最高，约为上风方向的2～3倍，上风方向温度最低，侧向居中，测定结果还表明油面高度越高，周围地面附近的温度越低。当地上油罐高液位燃烧时，消防水枪手可以安全靠近罐壁进行油罐冷却和连接泡沫管线，当燃烧液面很低或半地下油罐，地下油罐发生火灾时，消防人员很难接近油罐，只能在水雾水枪掩护下进行扑救工作。