探秘油田储罐失效原因，保障安全生产 聚焦油田储罐失效：机理分析与安全策略

油田公司储罐失效问题展开，先介绍了“上海统计”官微的专栏，接着分析了研究储罐失效机理的原因，阐述了某油田公司储罐的失效现状，详细探讨了储罐失效机理，包括与国外研究成果对比、腐蚀和失稳失效机理等，最后提出要重视储罐失效问题并采取相应措施。

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有研究者对某油田公司储罐展开了深入研究。文章全面分析了该油田公司储罐的基础数据、使用环境、运行方式以及管理现状等情况。依据失效台账和检验检测资料，对储罐的失效状况进行了细致梳理，初步明确了影响储罐失效的主要因素。这一研究成果为开展清罐和检测评价工作提供了重要依据，有助于降低储罐失效率，保障储罐安全平稳运行，进而提升站场的本质安全水平，满足政府及油田关于抓好安全生产和加强生态环境保护的工作要求。

研究储罐失效机理的原因

油田储罐主要用于储存含水原油、含油污水、净化油、成品油等危险介质。其中，原油、净化油、成品油属于可燃性油品，在储存过程中会对存储设备造成破坏。随着时间的推移，储罐的稳定性会逐渐减弱。仅仅依靠单纯的技术手段，无法完全杜绝储罐事故的发生。因此，必须通过对储罐进行失效分析，制定针对性的维护策略，将技术与管理有机结合起来，持续开展检测、评价等工作，并及时进行维修，这样才能确保储罐在整个生命周期内安全平稳运行。

PART.02 某油田公司储罐失效现状

研究人员将该油田公司的 943 个储罐按照运行年限划分为 4 档，分别是 10 年以内、10 – 15 年、15 – 20 年以及 20 年以上。其中，投用年限超过 20 年的储罐有 328 座，占比高达 35%；15 – 20 年的有 131 座；10 – 15 年的有 204 座；10 年以内的有 280 座。通过对储罐失效数据的统计分析发现，近三年累计有 125 座储罐失效，失效次数达 172 次，占比 18.3%。而且，失效储罐主要集中在水处理系统和原油处理系统，投用年限主要在 20 年以上，占比 46%。研究人员还对油田公司二级单位储罐的失效现状进行了梳理，统计了近三年来的储罐失效情况。

PART.03 储罐失效机理

1. 国外储罐失效机理研究成果对比

（1）国际油气生产者协会（OGP）的《Risk Assessment Data Directory（风险评估数据目录）》针对不同类型的储罐统计了失效频率。其中，常压储罐的失效频率是针对泄漏及火灾爆炸的失效频率，该数据是从失效后果的角度考虑的，并未对引起泄漏或火灾的具体原因，如因腐蚀穿孔导致的泄漏或外力破坏导致的泄漏等进行分析划分。（2）CCPS 的《Process Equipment Reliability Data（工艺设备可靠性数据）》。（3）《A study of storage tank accidents（储罐事故研究）》对储罐事故进行了统计。与国外储罐失效数据相比，该油田公司站场储罐失效主要表现为腐蚀穿孔渗漏，未发生过储罐破裂、着火等其他失效情况，但平均失效次数较多。目前，每个储罐在年度运行周期内的泄漏频率达到了 60×10 – 3，远高于 OGP 数据库给出的储罐泄漏频率 1.6×10 – 3。由于油田公司和国外储罐失效数据库所处的环境和运行情况不同，因此需要对储罐设计不合理造成泄漏、施工质量问题造成泄漏、腐蚀造成泄漏、附件失效造成泄漏等方面的失效机理进行深入分析。

储罐失效因素主要包括以下几点：（1）腐蚀因素：腐蚀破坏可能引发储罐安全隐患，该油田公司近年来多次发生因储罐腐蚀导致的失效情况。（2）结构失稳因素：罐体抽瘪或超压、基础的沉降都会导致储罐发生结构失效。储罐呼吸阀、阻火器的失效是造成罐体抽瘪或超压的重要因素；储罐基础建造质量、沉降观测和沉降控制措施都会对储罐的沉降变形产生影响。（3）裂纹失效因素：储罐裂纹受储罐焊缝与材料缺陷、外界因素的影响。外界因素包括人为因素和自然灾害。外来人员的破坏可能引发事故，自然灾害虽然发生概率较小，但对储罐的损伤较大。设计选材不当、材料质量不合格、焊接工艺差等因素会使储罐本身存在缺陷，从而导致储罐裂纹失效。

2. 储罐腐蚀失效机理分析

腐蚀减薄是储罐最主要的损伤模式，储罐的腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀。

一是底板内部腐蚀。生产过程中产生的酸性水可能含有盐类及硫酸根离子，这是罐底板内部腐蚀的主要原因。其中，盐类中的部分氯化物在储运过程中会水解产生盐酸，硫酸根离子的存在容易引发细菌腐蚀。不过，上述腐蚀过程的发生需要涂层被水分、氧气及杂质渗透或涂层已失效的前提条件。如果在对储罐底板进行防腐外观检查时，未发现严重脱落锈蚀区域，涂层情况较好，那么底板内部腐蚀导致泄漏的风险较低。二是底板外部腐蚀。储罐受液后静液压力会导致底板外环部发生塑性变形；罐体在空罐时又会恢复原状，但储罐基座与底板外边缘处会形成裂缝，这些裂缝为雨水等腐蚀介质提供了通道，水容易从裂缝处进入罐底板，基座与底板间的积水会形成电化学腐蚀。

3. 储罐失稳失效机理分析

储罐罐体失稳变形主要是由设计隐患和操作不当造成的。罐体瘪凹与上举是罐体变形的主要表现形式。储罐基础沉降是影响储罐安全运行的重要因素。在服役过程中，大型储罐会发生一定程度的沉降及变形。其中，不均匀沉降对储罐的影响最大，因为它会引起储罐的径向变形和罐壁的超应力。储罐的径向变形过大将导致无顶盖储罐罐顶产生很大的径向位移，对浮顶罐则会影响浮顶的自由升降，使顶盖活动失灵。同时，罐体四周沉降不均，会对罐底局部轴心产生较大的压应力，并对檐梁产生环应力，进而造成罐壁撕裂、罐体储液外溢，引发安全问题。影响储罐罐底沉降变形失效严重度的主要因素包括以下几点：（1）储罐基础（垫层及地基）建造质量；（2）是否每年开展储罐沉降观测；（3）是否存在不均匀沉降问题；（4）所观测到的沉降值是否超过介质进出口管线或柔性接头允许下沉量或罐壁处基顶标高与场地标高之差大于 0.3m；（5）是否采取有效控制、减缓措施以控制不均匀沉降。

通过对该油田公司可能发生储罐失效的机理进行全面分析，并结合储罐失效记录台账和历年的检验检测资料，可以发现腐蚀减薄是导致储罐失效、形成储罐安全隐患的最主要原因。因此，需要对储罐的腐蚀环境和腐蚀防护工作进行深入研究，制定针对性的预防性维修措施，以有效降低储罐的失效次数。尽管近 3 年来该油田未出现储罐失稳和裂纹失效问题，但仍存在发生这些失效情况的可能性，需要引起足够的重视。

本文围绕油田公司储罐失效问题，从研究背景引入，介绍了某油田公司储罐失效现状，详细分析了储罐失效机理，包括与国外研究对比、腐蚀和失稳失效机理等。明确腐蚀减薄是主要失效原因，强调要重视储罐腐蚀防护，制定预防性维修措施，同时不能忽视储罐失稳和裂纹失效的潜在风险。