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油罐底板补焊检修作业中风险及防护方法探究

2020-05-25 550 上传者：管理员

摘要：本文通过对本企业西安西油库油罐底板锈蚀检修施工经验的总结，阐述成品油库油罐底板补焊作业过程中的风险及削减控制措施，以确保油罐检维修作业安全。

关键词：
油罐
焊接
石油天然气工业
风险
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西安西油库罐区建成于1984年，库容5.2万方，年均周转油品100余万吨，是保障西安市油品市场供应的重要设施，其中设有内浮顶5000m3油罐6座，拱顶油罐5000m3油罐4座，固定平顶油罐2000m3油罐1座。公司定期组织油罐性能检测和维护保养工作，2018年进行油罐清洗后，发现其中一座汽油罐底板不同形式出现12处锈蚀点，锈蚀点最严重的大于底板厚度的40%，影响油罐的安全使用，因此需要进行检修，防止安全事故的发生。

1、油罐锈蚀情况

西油库汽油油罐为内浮顶油罐，浮盘为钢制浅盘式浮盘，浮盘密封是液托式弹性密封，罐内已经清洗完毕验收合格，油罐内浮盘已规范支起，第三方检测机构对油罐壁板、底板检测完毕，出具检测报告，需要检修的锈蚀点位如图。

2、检修作业的主要步骤

2.1准备阶段

1）编制HSE作业计划书，组织进行工作前的安全分析，制定风险防控措施，开展作业前的安全技术交底和操作岗位培训，集中对有关人员进行作业适应性演习，做好突发事故处理预案。

2）将油罐与外界工艺连接处全部断开，罐内完成清洗并支起内浮盘，罐内杂物清理干净。因油罐使用时间较长，浮盘弹性密封中有积聚可燃气体的可能，需要进一步排查、清理油罐内的可燃物，并拆除密封圈，做到合规处理固体废弃物。

3）作业人员进罐前，向油罐内进行持续4小时以上强制通风，进行氧气浓度、可燃气体、有毒有害其他检测合格。作业人员由上人孔进入油罐进行密封拆除作业其他人员禁止人孔进入，拆除后持续机械通风。现场确认安全措施到位，气候适宜，气体检测合格，办理一级动火作业许可证后施工。

2.2补焊阶段

具备作业条件的情况下，人工进入油罐，使用铜刷将锈蚀部位和锈蚀点周围5厘米范围内的异物清理干净，露出底板钢材A3F本色。针对底钢板准备焊接材料、焊条J422。进罐施工人员全部配备救生绳，通讯设施，安全监护人员于人孔处进行监护。油罐不间断强制机械通风，将风机风筒对准焊接位置持续通风，保证焊接过程中人员安全，在施工过程中每15分钟进行油气浓度及含氧量检测，检测机具使用“双机”进行，焊接过程中每15分钟轮班休息一次。对锈蚀坑深度大于原钢板厚度20%，小于40%，进行焊接填补，不规则锈坑进行打磨，以利于焊接施工。焊接完成后，对焊点进行打磨，再进行着色或超声波无损检测，确保焊接表面无缺陷，依据JB/T4730标准进行检测，由第三方检测机构检测合格并出具检测报告。

2.3完工阶段

检修作业完成，清理作业现场，安装浮盘密封，连接工艺管道和自动化监测系统，组织检测合格后，疏通工艺流程，确保油罐附件运行正常，投入试运行。

3、风险识别及防范措施

根据作业条件危险性分析，在进行汽油罐罐底板焊接动火作业过程中，存在的主要风险是：火灾爆炸、中毒窒息、触电、机械伤害等。经过评价，需要重点关注的风险是火灾爆炸，油罐检修作业火灾爆炸风险源主要是：油罐清洗后残余的油气与空气形成的可燃气体；油罐底板长期使用中，可能存在于底板和罐基础垫层之间的可燃气体；机械通风过程中，上下人孔同时进行时，可能形成的气体涡流，造成可燃气体积聚；焊接作业过程中产生的杂散电流及其意外释放形成的点火源；静电及其意外释放形成的点火源等。

3.1火灾爆炸风险防范措施

1）隔离油气。(1)油罐检修动火作业前，规范完成油罐清洗并验收合格。将油罐工艺管道、通讯线缆等与外界连接全部断开；与油罐相连的工艺管线包括收发油管、膨胀管、消防水管、消防泡沫管等；与油罐相连的通讯系统包括高高低低液位联锁控制系统、自动计量系统等。(2)拆除浮盘密封，消除因油罐长时间使用浮盘弹性密封中有积聚可燃气体的可能。(3)停止周边油罐一切作业活动。(4)清理现场油污、杂物等易燃物品，油渍处铺垫干黄土和干砂。

2）通风置换。采用防爆风机强制通风，设置在油罐3米以外安全区域，并设置临时高于防火堤支座，采用帆布风筒不小于6米。罐内通风采取浮盘上下两层分层通风方式，使得油罐内油气不易产生凝聚和气涡流。浮盘下部通风采用离心式风机进行通风，送风量不小于2000m3每小时，确保30分钟将浮盘下空气置换一次。浮盘上部通风采用轴流风机进行通风，送风量不小于8000m3每小时，确保30分钟将浮盘上部空气置换一次。油罐人孔打开后，向罐内抽排油气不间断。

3）气体检测。(1)采用两台HG-DB-EX-c检测仪器应在有效检定期内，检测人员经过培训，测得结果在允许误差内。(2)每次通风（包括间歇通风后的再通风）前以及作业人员入罐前，都须认真检测，详细记录油气测试结果，罐内氧气浓度低于19.5%时禁止进罐作业；油气浓度低于LEL4%，方可动火。(3)动火前30分钟进行气体检测，停止动火1小时重新检测；动火期间每隔15分钟检测一次。检测结果符合工作要求时，应连续监测30分钟，仪器示值不再上升时，才视为合格。(4)检测重点在容易积聚油气底陷部位、连接管线进出口、浮盘立柱底端、浮盘以上空间气体检测。

4）静电释放。(1)油罐检修动火作业前，将油罐静电接地与外界连接处全部断开；与油罐相连的接地装置包括：油罐接地、各类等电位跨接、通讯线缆穿管首末端接地等，防止杂散电流的意外释放。(2)引入油罐的金属设施都与油罐做等电位跨接，防爆风机、焊机采用BV16mm接地连接。(3)所有新设置的静电接地检测合格。(4)进油罐内作业人员严禁穿化纤工服，应穿着防静电服及鞋。

5）点火源控制。(1)清理油罐内的杂物应使用木扫帚轻轻打扫，防止铁器碰撞；(2)进罐作业人员照明使用小于12V锂电池矿灯，或头戴防爆矿灯进行照明，禁止将普通照明器材带入油罐内。(3)动火期间用湿沙袋覆盖在油罐外动火相对应位置，起到隔离、降温作用。在关键动火部位安装隔离棚，防止电焊熔渣飞溅和打磨火星。(4)规范使用工具，无法用扳手拆卸时连接螺栓时，用钢锯锯断，使用时在锯口加水，防止使用不当产生火花造成打火。

3.2中毒窒息风险防范措施

在罐内作业时间过长、通风不良会导致人员中毒窒息，定期、规范进行气体检测，禁止高温天气禁止长时间、连续作业，进罐人员每15分钟实施强制轮班作业。必须穿戴防护服和使用工具，熟悉作业过程中安全喊话（应急沟通）方式。进罐不超过2人，外部执行一对一监护，罐内出现异常情况时能及时与罐外监护人员进行沟通，并采取相应措施。每15分钟进行一次油气浓度检测，保证作业中人员尽可能少接触焊接烟尘。

3.3触电风险防范措施

1）由专业电工进行配电作业，使用TN-S配电方式，确保一机一闸一漏保；使用符合临时用电要求的电气设备。

2）引入该场所的电器设备及其安装必须符合国家和有关规定，对风机、角向磨光机、电焊机的检查试验在距油罐35米的安全地带进行。使用前对所有用电设备外壳、电源、电线等进行检查，确保完好无漏电。

3）作业完毕要认真检查现场，关闭电气设备和总开关电源。

3.4应急处置措施

1）在油罐内动火时，现场监护人员携带8kg干粉灭火器10具，35kg干粉灭火器推车4台到现场监护；消防车现场值守，固定消火栓水带连接到位，消防泵房处于临战状态。

2）作业人员进罐时佩戴安全绳，油罐人孔外设专职监护人员，使用防爆对讲机或安全绳信号保持通讯，罐内出现异常情况时采取相应措施。

3）发生初期火灾时应现场扑救，关闭现场电源，对火灾现场附近即易燃易爆物品进行清理，隔断火源，一旦事故扩大，人员立即撤离，使用最近罐区的报警器报警，启动火灾爆炸应急预案。

4）发生中毒窒息时，不得盲目施救，罐外人员通过安全绳将中毒人员拖出油罐，抬到通风地带抢救，或在确认罐内气体浓度处于正常范围内方可进入，但外部留好监护人员。

5）发生触电时，第一时间关闭电源，使用绝缘物品使人体脱离电源，随后急救。

4、结语

油罐检修动火属于高风险作业，尤其对于投运时间长、设备设施老的油库，应该对照结构图纸和实际状况，认真辨识风险，尤其关注油罐清洗后浮盘密封残余的油气、通风过程中的气体涡流、焊接作业过程中产生的杂散电流等，防止事故的发生。