鋼制液化石油氣球形儲罐(以下簡稱液化氣球罐)是由球殼、立柱、基礎、人孔、連接桿 及各種附件組成，其中球罐基礎的設計、施工及投運后保養(yǎng)顯得尤為重要，它關系到整個供應基地生產(chǎn)安全和企業(yè)經(jīng)濟的正常運行，發(fā)生傾斜后，重心軸線就會在球體下部向低側(cè)偏斜 ，每根立柱和赤道帶球殼板受力不均勻，威脅著球罐的安全使用。江蘇某公司1000m3液 化氣球罐傾斜事故，就值得我們研究與反思，希望通過對這起事故的剖析，能為今后液化氣球罐的設計、施工和安全使用予以有益的啟發(fā)。

1　事故簡介

　　某公司液化氣罐區(qū)，是由4臺1000m3球罐，1臺20m3臥罐組成，具有從長江槽船輸進 液化氣，向公路罐車輸出液化氣及少量瓶裝液化氣灌裝功能。該工程于1995年8月峻工，投 入使用，1996年、1997年分二次進行了使用后的首次全面檢驗。1998年5月27日，液化氣罐 區(qū)職工在運行巡檢時，發(fā)現(xiàn)402＃球罐東南側(cè)立柱底板下混凝土基礎表皮嚴重龜裂，地腳螺 栓移位。公司立即上報建設、勞動、消防部門，并于6月7日委托某城鄉(xiāng)規(guī)劃設計院對所有球 罐進行一次沉降和傾斜測定，測得401＃、402＃、404＃球罐均不同程度的傾斜沉降，其中 嚴重的401＃罐向東北側(cè)傾斜107mm，402＃罐向西北側(cè)傾斜101mm(測量數(shù)據(jù)見圖1)。

圖1

　　兩罐的傾斜度分別超過SH3062-94《石油化工企業(yè)球罐基礎設計規(guī)范》規(guī)定允許值的4.35倍 和4.11倍，針對這一情況，公司立即采取了球罐倒罐放空、管道脫離等措施，球罐的傾斜得到了控制。同時對立柱與球殼的焊接部位，球罐赤道帶的焊縫進行MT檢測，未見異常。

2　原因分析

　　該球罐區(qū)地處長江南岸邊上，球罐基礎最近僅距長江岸線約30m，其工程地質(zhì)情況較為復雜 ， 球罐區(qū)下部8.8m深處由東南向西北傾斜的地下巖層，-2.3m至巖層為礦質(zhì)亞粘土層，上為泥質(zhì)細砂層，罐體基礎設計采用10根直徑1.2m鉆孔灌注樁圓形配置，上部用環(huán)形橫梁聯(lián) 接，要求樁端深入巖層0.5m(或以上)，但設計單位未注明開挖方法，僅口頭建議采用鉆機 開挖法。基礎施工單位因當時在周邊地區(qū)未聯(lián)系到所需1.2m的鉆機，所以未能實施鉆機開 挖法，討論改用打樁法或大開挖方法，均因開挖條件不允許和設計單位不同意的原因被否定，最后在未征得設計單位同意，就與建設單位商量決定采用了沉井法開挖。此方法為采用厚 4mm、直徑1.2m、高1m的鋼質(zhì)圓筒沉井，中心采用人工挖掘去土，使之逐漸下沉，當?shù)?一節(jié)開挖后，即用直徑1.2mm的水泥圓筒跟著逐節(jié)下沉，直至地下巖層，然后于2/3樁深 處設加注漏斗澆注混凝土，并用震動棒搗實。施工時沒有嚴格按設計要求開挖到巖層下0.5 m深度，雖沉井圓筒均下到了巖層，但地下巖層都有不同程度的斜度，所以部分鋼板和水泥 圓筒邊緣會騰空產(chǎn)生空隙，不能有效下沉，無法全部擋住砂土和較為嚴重的涌水，當時，施 工人員為了沉井堵漏，曾采用插鋼板和塞“蛇皮袋”方法，但仍無法控制大量砂和水的滲入，沉井內(nèi)總是有深約6～7cm的砂和水無法抽盡，在這種情況下，施工單位最后采用樁底直 接投放干性混凝土，然后再往下澆注濕性混凝土。這種施工情況因排水工藝等原因，樁底無 法保證混凝土澆搗質(zhì)量，給樁端與巖層之間留下了松軟的隔層，且基礎施工未留下任何原始 記錄。由此，根據(jù)地質(zhì)條件和施工工藝過程質(zhì)量狀況，參照地基發(fā)生不均勻沉降的三個可能 性--即地質(zhì)變化，周邊地基施工影響和樁基原因，進行排除法分析，可以認為該兩球罐基礎沉降傾斜的主要原因是采用沉井法施工，樁底清砂不徹底，涌砂較多，樁身施工混凝土澆筑產(chǎn)生分層、離析所致。

3　處理方法

　　(1)對基礎采取錨桿靜壓樁法進行加固，其施工按《錨桿靜壓樁技術(shù)規(guī)程》等標準和施工要求實施。
　　(2)基礎加固后，加強對所有樁的觀察，待觀察三個月情況，穩(wěn)定后再進行設備糾偏校正和調(diào)平。
　　(3)將液化氣進出管口改為柔性接頭。
　　(4)檢測所有焊縫和底腳螺栓質(zhì)量，符合有關規(guī)范要求后方可投入運行，試運行半年通過驗 收后準許正常運行。

4　存在問題

　　該球罐基礎在設計，施工等環(huán)節(jié)上均存在著一定的問題：
　　(1)設計單位在施工圖中未標明球罐基礎具體開挖方法，使施工單位在正常施工遇到困難需 要變更施工方法時，隨意性較大。
　　(2)施工單位在球罐基礎施工時不按設計單位提出的要求進行施工，變更開挖方法未經(jīng)設計 單位認可，就與建設單位雙方協(xié)商憑經(jīng)驗隨意施工，未進行任何施工記錄。
　　(3)建設單位不尊重設計，隨意同意施工單位變更施工方案。
　　(4)土建工程未按建設部規(guī)定實施質(zhì)量監(jiān)理，對土建質(zhì)量缺乏第三方監(jiān)督管理。
　　(5)球罐組焊結(jié)束，在水壓試驗時僅做了球罐整體沉降測定，而未對每個立柱基礎進行不均 勻沉降觀測。缺少全部立柱基礎不均勻沉降檢測的內(nèi)容，方法和要求，投入使用后對這檢測項目仍未引起重視。

5　辦法與措施

　　(1)液化氣球罐建設應嚴格執(zhí)行國家有關基本建設程序，勘察、設計、土建、安裝(含球罐組 焊)單位均應有相應資質(zhì)，球罐壓力容器制造和組焊必須實施第三方監(jiān)督檢驗，土建工程施 工必須實行工程監(jiān)理。
　　(2)設計單位的球罐基礎施工圖要盡可能細化和具有可操作性，要明確相應施工方法和施工 要求，并切實做好施工現(xiàn)場技術(shù)服務。
　　(3)土建施工單位要嚴格按照施工圖施工，對施工中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)異常或其他難以施工情況時要 及時通知建設單位和設計單位，由設計單位予以設計變更后再行施工，切不可憑經(jīng)驗隨意施工。
　　(4)建設單位應嚴格按照設計施工圖檢查督促施工質(zhì)量情況，當施工遇到重大困難時，不能 隨意遷就去代替設計單位同意施工單位提出的變更方案和施工要求。
　　(5)球罐全部立柱基礎的不均勻沉降檢測項目應納入球罐組焊質(zhì)量控制要求，嚴格按SH3062- 94《石油化工企業(yè)球罐基礎設計規(guī)范》對每一立柱基礎進行不均勻沉降測定。使用后的定期 檢驗也應增加此項目的測定，發(fā)現(xiàn)有不均勻沉降或傾斜超標應及時通知建設單位予以處理 。