雙浮盤式外浮頂原油罐變形浮盤的拆除

李屹永

(洛陽隆惠石化工程有限公司 ， 河南 洛陽 471012)

0 前言

某石油碼頭50 000 m3外浮頂原油儲罐浮盤發(fā)生側翻、變形，損壞嚴重，無修復可能，需對損壞浮盤進行拆除。該原油罐的浮頂為雙浮盤，由48個深淺不一、容積不等的浮倉組成，浮盤支柱規(guī)格為Φ89 mm×5.5 mm，數(shù)量為119支。浮盤非正常落地，嚴重傾翻、旋轉變形，部分浮倉損壞嚴重，并有3處貫穿全浮盤的直線褶皺，傾斜較嚴重。浮盤呈東北面高、西南面低的傾斜狀態(tài)，最大高差約2 m。東北面的船艙立柱大部分還對浮盤起著支撐作用，西南面的浮盤立柱基本折斷，對浮盤起不到支撐作用，浮盤直接與加熱器或罐底板接觸。48個船艙中有42個發(fā)生變形，其中9個船艙存在不同程度的油水混合物。

1 拆除方案

對浮船進行拆除，存在著兩個重大的安全風險：①浮頂已發(fā)生大面積變形，處于脆弱的相對平衡狀態(tài)，一旦改變狀態(tài)，可能會出現(xiàn)整體或局部坍塌的危險。②西南面浮倉與罐底間的原油及油泥無法清理，用火作業(yè)時存在著火及爆炸的風險。為防止浮盤的二次坍塌，在浮盤拆除之前，在罐內(nèi)新建了支撐系統(tǒng)。為防止火災、爆炸風險，選擇了局部水切割的方法，保證了拆除安全、順利進行。

1.1 防坍塌支撐架設置

①在儲罐東北角的人孔兩側各2 500 mm的位置，通過罐壁和浮盤的間隙向罐內(nèi)倒入散沙，散沙高度超過浮盤底板300 mm為合格。②組裝第一個防坍塌支架。首先在該人孔處組裝第一個防坍塌支撐架，作業(yè)人員盡可能靠近人孔處進行組裝，支撐架長2 200 mm，寬1 500 mm，高度依據(jù)實際尺寸下料加工。支撐架采用14#工字鋼，用M16 mm×55 mm六角螺栓連接，支撐框架橫梁與浮盤之間采用木板條塞緊。待第一個支撐架組裝完成后，人員方可進入罐內(nèi)開展下一步工作，活動范圍僅限于第一個支撐框架保護范圍內(nèi)。③第一個防坍塌支架組裝完成后，徑向向儲罐中心搭設支架，形成一條安全通道(見圖1 )。④沿罐壁人孔第一個防坍塌支架環(huán)向搭設第一圈環(huán)向支撐架。環(huán)向支撐架間距約10 m，沿圓周方向一直搭設至罐底塌陷部分邊緣，預計搭設10個(見圖2)。⑤沿儲罐中心位置搭設環(huán)形支撐架(見圖3)。⑥依次向內(nèi)推進搭設第二、三、四、五圈環(huán)向支撐架，支撐架約50個，布置如圖3所示。

圖1 徑向儲罐中心塔設支架

圖2 環(huán)向塔設第一圈支撐架

圖3 中心位置塔設支撐架

1.2 防滑移支撐設置

①拆除罐內(nèi)的第一、二次密封。②在浮盤與罐壁的間隙位置用1～2 m長的方木、木板條塞實。第一個防滑移支撐的位置在罐的西南側，浮盤的最低位置，之后從浮盤的最低位置向兩側分散安裝，間距約10 m，每側安裝6個，共計13個。

1.3 水切割浮盤塌陷部分

①對48個浮倉進行逐一標識。在浮盤上畫出船艙隔板的位置，并標注浮倉編號，逐一把浮倉還原到浮盤頂部，便于拆除。②檢查浮盤最低位置的船艙積油情況，對積油較多的船艙用水切割在單盤板上開一個1 500 mm×1 500 mm的方孔，安排人員清理船艙內(nèi)的積油，再開始拆除作業(yè)。③用水切割拆除西側人孔正對處的船艙頂板，把此處作為人員、機具的進出口。④人員、機具從西側人孔進入，從該位置向南、向北沿船艙隔板位置切割，以艙為單元進行分離切割，待船艙完全割離后，把船艙吊出罐外，清理下部油泥后，再進行下一個船艙的拆除。拆除從浮盤最低處向兩側發(fā)散拆除，至罐底油泥能夠清理的位置。拆除從外向內(nèi)進行，先拆除靠近罐壁的一圈船艙，依次拆除第二、三圈船艙。⑤塌陷處的船艙清理干凈，全面停止拆除作業(yè)，安排人員對罐內(nèi)殘留的油泥徹底清理干凈，直到達到用火作業(yè)條件。

1.4 火焰切割浮盤附件及剩余船艙

①拆除轉動扶梯、量油管、導向管等附件。②從東側最高處用氧-乙炔火焰或等離子切割機對船艙進行拆除，拆除時仍以船艙為單元進行，拆除順序從最高處向兩側擴散拆除，先拆除外側的一圈船艙，然后由外向內(nèi)逐圈拆除，直至拆除完成。拆除過程中，注意觀察浮盤的穩(wěn)定性，必要時可以采用加固措施，以保證拆除安全。

1.5 拆除罐內(nèi)加熱器

加熱器拆除避免用火焰切割，可以用鋸弓或管刀進行切割，避免加熱器內(nèi)進入原油，造成著火事件。拆除防坍塌支架，打掃、清理罐底。

2 結束語

公司在該拆除中嘗試用水切割的方法進行火災、爆炸風險下的切割作業(yè)，為以后該環(huán)境下的切割作業(yè)提供了方法。近一年來，水切割技術在清理不徹底容器及管線的開孔中已廣泛應用。在非焊接條件下，如何增加大型構件的穩(wěn)定性，為從事金屬作業(yè)人員提供了新的方法和思路。