摘要：我局官微“上海统计”已开设专栏“理论应用”，内容聚焦前沿理论、立足全球视野，以传播现代统计方法、实践和成功案例为主，助推统计人科研水平提高和统计事业的改革发展，欢迎大家及时关注分享。

我局官微“上海统计”已开设专栏“理论应用”，内容聚焦前沿理论、立足全球视野，以传播现代统计方法、实践和成功案例为主，助推统计人科研水平提高和统计事业的改革发展，欢迎大家及时关注分享。

本文原文由刘志超、杨龙斐、王小玉、侯丽娜、刘方研究者撰写。文章分析某油田公司储罐的基础数据、使用环境、运行方式及管理现状等，根据失效台账、检验检测资料对储罐的失效情况，初步确定影响储罐失效的主要因素，为开展清罐和检测评价提供依据，降低储罐失效率，保障储罐安全平稳运行，提升站场本质安全水平，达到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。

一、研究储罐失效机理的原因

油田储罐主要存储含水原油、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，储存过程中对存储设备具有破坏性。随着时间推移，储罐稳定性也在减弱，仅应用单纯的技术无法杜绝储罐事故发生，必须通过储罐失效分析，制定针对性的维护策略，将技术与管理结合起来，持续不断地进行检测、评价等工作，及时进行维修工作，才能保证储罐全生命周期安全平稳地运行。

二、某油田公司储罐失效现状

将油田公司943个储罐按运行年限分为10年以内、10～15年、15～20年及20年以上共4档。油田公司储罐投用年限超过20年以上的有328座，占比高达35%；15～20年有131座；10～15年有204座；10年以内有280座。通过对储罐失效数据进行统计分析，近三年累计失效储罐125座，失效172次，占比18.3%。同时，失效储罐以水处理系统、原油处理系统储罐为主，投用年限主要在20年以上，占比46%。通过对油田公司二级单位储罐失效现状的梳理，统计近三年来储罐失效情况。

三、储罐失效机理

1.国外储罐失效机理研究成果对比

（1）OGP:Risk Assessment Data Directory（风险评估数据目录）国际油气生产者协会（OGP）针对不同类型储罐统计了失效频率，常压储罐的失效频率是针对泄漏及火灾爆炸的失效频率，此数据是从失效后果考虑的，对于引起泄漏或者火灾的原因，如因腐蚀穿孔导致的泄漏或外力破坏导致的泄漏，未进行分析划分。（2）CCPS: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）》对储罐事故的统计与国外储罐失效数据相比，油田公司站场储罐失效主要表现为腐蚀穿孔渗漏，没有发生过储罐破裂、着火等其他失效情况，但平均失效次数较多，目前每个储罐的年度运行周期内泄漏频率达到了60×10-3，远高于OGP数据库给出的储罐泄漏频率1.6×10-3。因为油田公司和国外储罐失效数据库所处环境和运行情况不同，因此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失效机理进行分析。

储罐失效因素包括：（1）腐蚀因素：腐蚀破坏可能引起储罐安全隐患，油田公司近几年来，发生多次储罐腐蚀而导致的储罐失效。（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储罐抽瘪或超压的重要影响因素；储罐基础建造质量、沉降观测和沉降控制措施都将对储罐的沉降变形产生影响。（3）裂纹失效因素：储罐裂纹受到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。外来人员的破坏也可能造成事故。自然灾害虽然发生机率很小，但对储罐损伤大。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，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、电化学腐蚀。

一是底板内部腐蚀生产过程中带来的酸性水可能含有盐类及硫酸根离子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水解产生盐酸，硫酸根离子存在易产生细菌腐蚀。上述腐蚀过程的发生必须是涂层被水分、氧气及杂质渗透或涂层已失效的情况下，若储罐底板防腐外观检查时未发现严重脱落锈蚀区域，涂层情况较好，则底板内部腐蚀导致泄漏风险较低。二是底板外部腐蚀储罐受液后静液压力导致底板外环部塑性变形；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，裂缝给一些腐蚀介质如雨水等提供了通道，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设计隐患和操作不当造成。罐体瘪凹与上举为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。服役过程中，大型储罐会发生一些沉降及变形。其中不均匀沉降对储罐的影响最大，主要由于其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引起无顶盖储罐罐顶产生很大径向位移，对浮顶罐则会影响到浮顶自由升降，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压应力，并对檐梁产生环应力，造成罐壁撕裂、罐体储液外溢，安全问题或由此产生。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。

通过对油田公司可能发生储罐失效的机理进行分析，结合储罐失效记录台账和历年的检验检测资料，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，需要对储罐腐蚀环境和腐蚀防护工作进行深入分析研究，制定针对性的预防性维修措施，从而有效降低储罐失效次数。尽管近3年来油田未出现储罐失稳和裂纹失效问题，但仍存在发生储罐失稳失效和裂纹失效的可能性，仍需引起足够重视。

编撰：中国浦东干部学院 郭一丁

供稿：市统计学会

责编：薛依宜

审核：杨荣

来源：澎湃新闻客户端一点号