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    儲罐基礎知識

    儲罐基礎知識

    • 分類:新聞中心
    • 作者:
    • 來源:化工設備與機械
    • 發布時間:2023-01-16 15:02

    【概要描述】儲罐的用途 用于儲存液體或氣體的鋼制密封容器即為鋼制儲罐,鋼制儲罐工程是石油、化工、糧油、食品、消防、交通、冶金、國防等行業必不可少的、重要的基礎設施,我們的經濟生活中總是離不開大大小小的鋼制儲罐,鋼制儲罐在國民經濟發展中所起的重要作用是無可替代的。鋼制儲罐是儲存各種液體(或氣體)原料及成品的專用設備,對許多企業來講沒有儲罐就無法正常生產,特別是國家戰略物資儲備均離不開各種容量和類型的儲罐。我國的儲油設施多以地上儲罐為主,且以金屬結構居多。

    儲罐基礎知識

    【概要描述】儲罐的用途
    用于儲存液體或氣體的鋼制密封容器即為鋼制儲罐,鋼制儲罐工程是石油、化工、糧油、食品、消防、交通、冶金、國防等行業必不可少的、重要的基礎設施,我們的經濟生活中總是離不開大大小小的鋼制儲罐,鋼制儲罐在國民經濟發展中所起的重要作用是無可替代的。鋼制儲罐是儲存各種液體(或氣體)原料及成品的專用設備,對許多企業來講沒有儲罐就無法正常生產,特別是國家戰略物資儲備均離不開各種容量和類型的儲罐。我國的儲油設施多以地上儲罐為主,且以金屬結構居多。

    • 分類:新聞中心
    • 作者:
    • 來源:化工設備與機械
    • 發布時間:2023-01-16 15:02
    詳情

    儲罐的用途

     

    用于儲存液體或氣體的鋼制密封容器即為鋼制儲罐,鋼制儲罐工程是石油、化工、糧油、食品、消防、交通、冶金、國防等行業必不可少的、重要的基礎設施,我們的經濟生活中總是離不開大大小小的鋼制儲罐,鋼制儲罐在國民經濟發展中所起的重要作用是無可替代的。鋼制儲罐是儲存各種液體(或氣體)原料及成品的專用設備,對許多企業來講沒有儲罐就無法正常生產,特別是國家戰略物資儲備均離不開各種容量和類型的儲罐。我國的儲油設施多以地上儲罐為主,且以金屬結構居多。

     

    儲罐的分類

     

    由于儲存介質的不同,儲罐的形式也是多種多樣的。
    1. 按位置分類:可分為地上儲罐、地下儲罐、半地下儲罐、海上儲罐、海底儲罐等。
    2. 按油品分類:可分為原油儲罐、燃油儲罐、潤滑油罐、食用油罐、消防水罐等。
    3. 按用途分類:可分為生產油罐、存儲油罐等。
    4. 按形式分類:可分為立式儲罐、臥式儲罐等。
    5. 按結構分類:可分為固定頂儲罐、浮頂儲罐、球形儲罐等。
    6. 按大小分類:100m3 以上為大型儲罐,多為立式儲罐;100m 3 以下的為小型儲罐,多為臥式儲罐。

     

    儲罐的標準

     

    常用儲罐標準:

    1. 美國石油學會標準   API650 ;

    2. 英國標準                 BS2654 ;

    3. 日本標準                 JISB8501 ;

    4. 德國標準                 DIN4119 ;

    5. 石油行業標準          SYJ1016 ;

    6. 石化行業標準          SH3046。

     

    儲罐的材料

     

    儲罐工程所需材料分為罐體材料和附屬設施材料。

    罐體材料可按抗拉屈服強度或抗拉標準強度分為低強鋼和高強鋼,高強鋼多用于5000m³以上儲罐;附屬設施(包括抗風圈梁、鎖口、盤梯、護欄等)均采用強度較低的普通碳素結構鋼,其余配件、附件則根據不同的用途采用其它材質。制造罐體常用的國產鋼材有 20 、 20R 、 16Mn 、 16MnR 以及 Q235 系列等。

     

    儲罐的結構

     

    目前我國使用范圍最廣泛、制作安裝技術最成熟的是拱頂儲罐、浮頂儲罐和臥式儲罐。

     

    1. 拱頂儲罐的構造

     

      拱頂儲罐是指罐頂為球冠狀、罐體為圓柱形的一種鋼制容器。拱頂儲罐制造簡單、造價低廉,所以在國內外許多行業應用最為廣泛,最常用的容積為 1000 -10000m³,目前,國內拱頂儲罐的最大容積已經達到 150000m³。


    1.1罐底:罐底由鋼板拼裝而成,罐底中部的鋼板為中幅板,周邊的鋼板為邊緣板。邊緣板可采用條形板,也可采用弓形板。一般情況下,儲罐內徑<16.5m 時,宜采用條形邊緣板,儲罐內徑 ≥ 16.5m 時,宜采用弓形邊緣板。


    1.2罐壁:罐壁由多圈鋼板組對焊接而成,分為套筒式和直線式。
     套筒式罐壁板環向焊縫采用搭接,縱向焊縫為對接。拱頂儲罐多采用該形式,其優點是便于各圈壁板組對,采用倒裝法施工比較安全。
     直線式罐壁板環向焊縫為對接。優點是罐壁整體自上而下直徑相同,特別適用于內浮頂儲罐,但組對安裝要求較高、難度亦較大。


    1.3罐頂:罐頂有多塊扇形板組對焊接而成球冠狀,罐頂內側采用扁鋼制成加強筋,各個扇形板之間采用搭接焊縫,整個罐頂與罐壁板上部的角鋼圈(或稱鎖口)焊接成一體。

     

    2. 浮頂儲罐的構造

     

    浮頂儲罐是由漂浮在介質表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構成。浮頂隨罐內介質儲量的增加或減少而升降,浮頂外緣與罐壁之間有環形密封裝置,罐內介質始終被內浮頂直接覆蓋,減少介質揮發。


    2.1罐底:浮頂罐的容積一般都比較大,其底板均采用弓形邊緣板。


    2.2罐壁:采用直線式罐壁,對接焊縫宜打磨光滑,保證內表面平整。浮頂儲罐上部為敞口,為增加壁板剛度,應根據所在地區的風載大小,罐壁頂部需設置抗風圈梁和加強圈。


    2.3浮頂:浮頂分為單盤式浮頂、雙盤式浮頂和浮子式浮頂等形式。


    2.3.1單盤式浮頂:由若干個獨立艙室組成環形浮船,其環形內側為單盤頂板。單盤頂板底部設有多道環形鋼圈加固。其優點是造價低、好維修。


    2.3.2雙盤式浮頂:由上盤板、下盤板和船艙邊緣板所組成,由徑向隔板和環向隔板隔成若干獨立的環形艙。其優點是浮力大、排水效果好。


    3. 內浮頂儲罐的構造

     

      內浮頂儲罐是在拱頂儲罐內部增設浮頂而成,罐內增設浮頂可減少介質的揮發損耗,外部的拱頂又可以防止雨水、積雪及灰塵等進入罐內,保證罐內介質清潔。這種儲罐主要用于儲存輕質油,例如汽油、航空煤油等。內浮頂儲罐采用直線式罐壁,壁板對接焊制,拱頂按拱頂儲罐的要求制作。目前國內的內浮頂有兩種結構:一種是與浮頂儲罐相同的鋼制浮頂;另一種是拼裝成型的鋁合金浮頂。


    4.臥式儲罐的構造

     

    臥式儲罐的容積一般都小于100m3 ,通常用于生產環節或加油站。臥式儲罐環向焊縫采用搭接,縱向焊縫采用對接。圈板交互排列,取單數,使端蓋直徑相同。臥式儲罐的端蓋分為平端蓋和碟形端蓋,平端蓋臥式儲罐可承受 40kPa內壓,碟形端蓋臥式儲罐可承受 0.2Mpa內壓。地下臥式儲罐必須設置加強環,加強還用角鋼煨制而成。

     

    儲罐基礎選型

     

    1. 當地基土層能滿足承載力設計值和沉降差的要求且場地不受限制時,宜采用護坡式或外環墻式基礎;
    2. 當地基土層不能滿足承載力設計值要求、但沉降量不超過允許值時,可采用環墻式或外環墻式基礎;
    3. 當地基土層為軟土層時,宜對地基處理后再采用外環墻式基礎;
    4. 當場地受限時,可采用環墻式基礎。

     

    儲罐基礎施工

     

    1. 土方開挖:基坑夯實;
    2. 鋼筋混凝土與磚石工程:(略);
    3. 土方回填:機械夯實,回填土層大于 500mm ;
    4. 砂墊層:選用中、粗砂,鋪設厚度 200~ 250mm ,用平板振蕩器灑水夯實;
    5. 瀝青砂墊層:選用中、粗砂和 60 號甲道路石油瀝青加熱制成瀝青砂,分層分塊鋪設平整,其厚度為 80~ 100mm,儲罐基礎頂面由中心向四周的坡度為 15~35‰ ;
    6. 護坡施工:儲罐進行水壓試驗之后進行護坡施工,護坡寬度為800~1000mm 。護坡與儲罐底板之間采用瀝青瑪蹄脂填塞。
    7. 儲罐基礎設計與施工過程中請認真參閱 SH/T3083《石油化工鋼儲罐地基處理技術規范》和 SH3086《石油化工鋼儲罐地基與基礎設計規范》。

     

    儲罐制作與安裝

     

    1. 儲罐建造過程分為半成品預制和現場組對安裝兩部分。
    2. 半成品預制:罐底、罐壁、罐頂等部件都需要進行預制(具體預制方法略)。
    3. 現場組對安裝方法:大致分為倒裝法施工工藝、正裝法施工工藝和特殊法施工工藝。

     

    儲罐附件

     

    1. 油罐附件是油罐自身的重要組成部分。它的設置按其作用可分成4種類型:

    1.1保證完成油料收發、儲存作業,便于生產、經營管理。

    1.2保證油罐使用安全,防止和消除各類油罐事故。1.3有利油罐清洗和維修。1.4能降低油品蒸發損耗。


    2. 盤梯(或直梯):帶休息平臺,寬度為 650mm ,逆時針旋轉。罐頂設有防滑踏步。扶梯是專供操作人員上罐檢尺、測溫、取樣、巡檢而設置的。它有直梯和旋梯兩種。一般來說,小型油罐用直梯,大型油罐用旋梯。2. 護欄:高度為 800~1000mm 。


    3. 天橋:用于罐間連接,寬度為 650mm 。


    4. 人孔:常用有三種規格:DN500、DN600、DN750。人孔是供清洗和維修油罐時,操作人員進出油罐而設置的。一般立式油罐,人孔都裝在罐壁最下層圈板上,且和罐頂上方采光孔相對。人孔直徑多為600mm,孔中心距罐底為750 mm。通常3000立方米以下油罐設人孔1個,3000~5000立方米設1~2個人孔,5000立方米以上油罐則必須設2個人孔。

     

    5. 透光孔:常用規格:DN500 。透光孔又稱采光孔,是供油罐清洗或維修時采光和通風所設。它通常設置在進出油管上方的罐頂上,直徑一般為500mm,外緣距罐壁800~1000mm,設置數量與人孔相同。

     

    6. 清掃孔或排污孔:輕質油用排污孔,重油用清掃孔。有DN50、DN80、DN100三種型號。


    7. 量油孔:常用規格:DN150。量油孔是為檢尺、測溫、取樣所設,安裝在罐頂平臺附近。每個油罐只裝一個量油孔,它的直徑為150mm,距罐壁距離多在1m。

     

    8. 放水管和自動切水器:脫水管亦稱放水管,它是專門為排除罐內水雜和清除罐底污油殘渣而設的。放水管在罐外一側裝有閥門,為防止脫水閥不嚴或損壞,通常安裝兩道閥門。冬天還應做好脫水閥門的保溫,以防凍凝或閥門凍裂。

     

    9. 進出口接合管。

     

    10. 消防泡沫室:消防泡沫室又稱泡沫發生器,是固定于油罐上的滅火裝置。泡沫發生器一端和泡沫管線相連,一端帶有法蘭焊在罐壁最上一層圈板上。滅火泡沫在流經消防泡沫室空氣吸入口處,吸入大量空氣形成泡沫,并沖破隔離玻璃進入罐內(玻璃厚度不大于2mm),從而達到來火目的。


    11. 接地線:接地線是消除油罐靜電的裝置。


    12. 輕質油專用附件
    輕質油(包括汽油、煤油、柴油等)屬粘度小、質量輕、易揮發的油品,盛裝這類油品的油罐,都裝有符合它們特性并滿足生產和安全需要的各種油罐專用附件。


    12.1 油罐呼吸閥:油罐呼吸閥是保證油罐安全使用,減少油品損耗的一種重要設備。


    12.2 液壓安全閥:液壓安全閥是為提高油罐更大安全使用性能的又一重要設備,它的工作壓力比機械呼閥要高出5~10%。正常情況下,它是不動的,當機械呼吸閥因閥盤銹蝕或卡住而發生故障或油罐收付作業異常而出現罐內超壓或真空度過大時,它將起到油罐安全密封和防止油罐損壞作用。


    12.3阻火器:阻火器又稱油罐防火器,是油罐的防火安全設施,它裝在機械呼吸閥或液壓安全閥下面,內部裝有許多銅、鋁或其它高熱容金屬制成的絲網或皺紋板。當外來火焰或火星萬一通過呼吸閥進入防火器時,金屬網或皺紋板能迅速吸收燃燒物質的熱量,使火焰或火星熄滅,從而防止油罐著火。


    12.4噴淋冷卻裝置:噴淋冷卻裝置是為降低罐內油溫,減少油罐大小呼吸損失而安裝的節能設施。

     

    13. 內浮頂油罐專用附件


      內浮頂油罐和一般拱頂油罐相比,由于結構不同,并根據其使用性能要求,它裝有獨特的各種專用附件。


    13.1 通氣孔:內浮頂油罐由于內浮盤蓋住了油面,油氣空間基本消除,因此蒸發損耗很少,所以罐頂上不設機械呼吸閥和安全閥。但在實用中,浮頂環形間隙或其它附件接合部位,仍然難免有油氣泄漏之處,為防止油氣積聚達到危險程度,在油罐頂和罐壁上都開有通氣孔。


    13.2靜電導出裝置:內浮頂油罐在進出油作業過程中,浮盤上積聚了大量靜電荷,由于浮盤和罐壁間多用絕緣物作密封材料,所以浮盤上積聚的靜電荷不可能通過罐壁導走。為了導走這部分靜電荷,在浮盤和罐頂之間安裝了靜電導出線。一般為2根軟銅裸絞線,上端和采光孔相連,下端壓在浮盤的蓋板壓條上。


    13.3防轉鋼繩:為了防止油罐壁變形,浮盤轉動影響平穩升降,在內浮頂罐的罐頂和罐底之間垂直地張緊兩條不銹鋼纜繩,兩根鋼繩在浮頂直徑兩端對稱布置。浮頂在鋼繩限制下,只能垂直升降,因而防止了浮盤轉動。


    13.4自動通氣閥:自動通氣閥設在浮盤中部位置,它是為保護浮盤處于支撐位置時,油罐進出油料時能正常呼吸,防止浮盤以下部分出現抽空或憋壓而設。


    13.5浮盤支柱:內浮頂油罐使用一段時間后,浮頂需要檢修,油罐需清洗,這時浮頂就需降到距罐底一定高度,由浮盤上若干支柱來支撐。


    13.6擴散管:擴散管在油罐內與進口管相接,管徑為進口管的2倍,并在兩側均勻鉆有眾多直徑2mm的小孔。它起到油罐收油時降低流速,保護浮盤支柱的作用。

     

    原油儲存及裝車過程排放

     

    主要包括:儲罐大、小呼吸損失、油品的跑冒滴漏和裝車損失。

     

    1. 儲罐大呼吸損失


    大呼吸是指油罐進發油時的呼吸。油罐進油時,由于油面逐漸升高,氣體空間逐漸減小,罐內壓力增大,當壓力超過呼吸閥控制壓力時,一定濃度的油蒸氣開始從呼吸閥呼出,直到油罐停止收油,所呼出的油蒸氣造成油品蒸發的損失。


    油罐向外發油時,由于油面不斷降低,氣體空間逐漸減小,罐內壓力減小,當壓力小于呼吸閥控制真空度時,油罐開始吸入新鮮空氣,由于油面上方空間油氣沒有達到飽和,促使油品蒸發加速,使其重新達到飽和,罐內壓力再次上升,造成部分油蒸氣從呼吸閥呼出。影響大呼吸的主要因素有:

     

    1.1 油品性質。油品密度越小,輕質餾分越多,損耗越大;

     

    1.2 收發油速度。進油、出油速度越快,損耗越大;


    1.3油罐耐壓等級。油罐耐壓性能越好,呼吸損耗越小。當油罐耐壓達到5kPa時,則降耗率為25.1%,若耐壓提高到26kPa時,則可基本上消除小呼吸損失,并在一定程度上降低大呼吸損失。

     

    1.4與油罐所處的地理位置、大氣溫度、風向、風力及管理水平有關。


    采取的措施:本項目存儲的油品為原油,較汽油和柴油揮發性低,各個儲罐管道互通相聯,同時采用內浮頂罐,因此原油大呼吸損失量較少。

     

    2. 儲罐小呼吸損失


    油罐在沒有收發油作業的情況下,隨著外界氣溫、壓力在一天內的升降周期變化,罐內氣體空間溫度、油品蒸發速度、油氣濃度和蒸汽壓力也隨之變化。這種排出石油蒸氣和吸入空氣的過程造成的油氣損失,叫小呼吸損失。小呼吸損失的影響因素主要有以下幾點:

     

    2.1晝夜溫差變化。晝夜溫差變化愈大,小呼吸損失愈大。

     

    2.2油罐所處地區日照強度。日照強度愈大,小呼吸損失愈大。

     

    2.3儲罐越大,截面積越大,小呼吸損失越大。

     

    2.4大氣壓。大氣壓越低,小呼吸損失越大。

     

    2.5油罐裝滿程度。油罐滿裝,氣體空間容積小,小呼吸損失小。


      采取的措施:本項目存儲的油品為原油,各個儲罐管道互通相聯,同時采用內浮頂罐,在夏季定時會有冷卻水噴淋,防止小呼吸產生,因此原油小呼吸損失量較少。

     

    2.6儲罐附件不嚴密造成損耗。


      采取的措施:加強油罐附屬設備的維修、保持油罐的嚴密性、改進油罐的操作管理,當作最廉價而又十分有效的減少損耗,防止污染的措施。對阻火器、液封油、機械呼吸閥瓣、消防泡沫玻璃室、量油孔,每年徹底檢查兩次,做到氣密性符合要求。盡可能使油罐裝滿到允許程度,充滿程度越低,損失越大。

     

     

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