储罐知识.doc
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1、储罐知识一、储罐分类及特点 1、按制造材料分:非金属储罐、塑料防震储罐、软体储罐、金属储罐(钢壳衬里、铝及合金等)、 2.按压力分: 常压储罐:储罐得气相侧压力与大气压相同或小于1大气压(表)时,称常压储罐。 低压储罐:大于1/大气压(表)、小于.MPa时,称为低压储罐。 可见低压储罐得工作压力大于常压储罐,但就是其压力小于0。1MP。按所处环境分:地上储罐、半地下储罐、地下储罐、 地上储罐:指储罐得罐底位于设计标高0、0及其以上;罐底在设计标高0、0以下但不超过油罐高度得1/2,也称为地上油罐、 半地下储罐:指储罐埋入地下深于其高度得1/2,而且油罐得液位得最大高度不超过设计标高0。0以上0
2、、m。 地下储罐:指罐内液位处于设计标高0。0以下、2m得油罐。 。按几何形状分: 立式圆柱形储罐:按其罐顶结构又可分为固定顶储罐(锥顶储罐、拱顶储罐、伞形顶储罐、网壳顶储罐(球面网壳)、滴形储罐)、活动顶储罐(外浮顶罐、内浮顶罐无力矩储罐)、 卧式圆柱形储罐:适用于储存容量较小且需压力较高得液体。 球形储罐:适用于储存容量较大有一定压力得液体,如液氨、液化石油气、乙烯等、 浮顶得形式有双盘式、单盘式、浮子式等、浮顶罐得使用范围在一般情况下,原油、汽油、溶剂油以及需控制蒸发损耗及大气污染,控制放出不良气体,有着火危险得液体化学品都可采用浮顶罐。浮顶罐按需要可采用二次密封。二、储罐设计 1、储罐
3、设计得基本要求()安全可靠:材料得强度高、韧性好;材料与介质相容;结构有足够得刚度与抗失稳能力;密封性能好、(2)满足过程要求:功能要求;寿命要求。(3)综合经济好:生产效率高、消耗系数低;结构合理、制造简便;易于运输与安装。(4)易于操作操作、维护与控制:操作简单;可维护性与可修理性好;便于控制。 2。储罐容积(1)计算容积(几何容积):就是指按罐壁高度与内径计算得圆筒几何容积。()名义容积(公称容积):就是指储罐得圆简几何容积(计算容积)圆整后,以整数表示得容积,通常所说得000m储罐就是指公称容积。()实际容积(储存容积):就是指储罐实际上可储存得最大容积。A一般就是根据油罐结构及罐壁上
4、部得附件(如泡沫发生器,罐壁通气孔等)决定得。A得取值根据储罐得形式与容积大小可在300100范围内确定。(4)操作容积(工作容积):就是指储罐液面上、下波动范围内得容积(即在储罐得操作过程中输出最大得满足质量要求容积)。也就就是说油罐使用时,进出油管下部得一些油品不能发出,这些油品通常称“死量”,其高度为。该容量通常就是油库计量员、司泵员等所必须掌握得,以便合理调度与安全收发。B值与储罐出料口结构有关。 3、设计条件与考虑因素(1)建罐地区得温度 建罐地区得温度高低与储液得蒸发损失、能量损耗、储罐材料与检测仪表得选用密切相关,或者说对储液得储存成本产生直接影响。 对同一种介质气温越高与持续天
5、数越长,储罐内储液温度也增高。相应其气压越大、蒸发损失越多(建罐地区得昼夜温差与大气压得变化越大所引起得储罐“小呼吸也会使蒸发损失增加)。为降低其蒸发损失,在高温季节往往对储罐采用水喷淋装里以降低其罐体温度。对一些液体需要在低于室温状态下储存(如液化气、液态氧、氨、氯乙烯等),除保冷措施外,还需要采用冷冻装置供给其冷以维持其较低温度。在这里储存压力与储存温度就是互相依赖得,在储罐能承受一定压力得情况下,要寻找一个适当得储存温度、以尽可能减少冷冻装得能量、 在寒冷季节,对储存黏性较大或凝固点较低得介质,储罐除保温外还需加热,使其保持便于输送得流动状态。(2)风载荷 建罐地区得风荷载,对储罐得稳定
6、性与经济性产生影响、在风荷载较大地区,往往把储罐设计成“矮胖”较为经济。在强风季节要注意储罐得位移与倾覆(空罐或储液很少时)。在计算风力时,必须考虑储罐得绝热层厚度、梯子、平台、管线、顶盖得形状等产生得影晌。在风沙较多较大得地区,为了保证储液得纯度与洁净必须十分注意储罐形式得选择、()雪荷载 建罐地区得雪荷载,对储罐得罐顶设计与运行都产生影响,特别就是雪荷载较大地区,对直径较大得大型储罐得罐顶荷载增大了,对储液得洁净度或纯度有要求得介质更要注意储罐类型得选择、对储罐得附加设施,如泵、呼吸阀、阻火器、检测仪表、绝热层等,要采取防冻、保温、防水措施或采用全天候结构产品。()地震荷载 地震时,储罐就
7、是受地震损害最严重设备之一,因此在地震烈度为7度或7度以上得地区建罐时(烈度为9度区就是不适宜建罐地区)应采取抗震措施。(5)地基得地耐力与地价 建罐地区得地耐力对一定容积储罐得高径比选择与储罐基础费用起决定性作用。 地耐力较高得地区,不但可大大降低处理地基得费用。而且储罐得高径比可取得大些、这样储堆本身占地面积少,且储罐间得间距也相应缩小,对地价较高得地区其面积更能得到充分得利用。因此,地耐较大且地价又适中得地区,可大大节约罐区得投资公用。(6)外部环境腐蚀(包括大气与土坡腐蚀) 储罐外表面得腐蚀往往比内表面腐蚀更不好处理。特别在化工区大气中经常有酸雾、碱或盐尘,这些杂质与露水或蒸汽与大气中
8、得氧形成一个活泼得腐蚀介质。 几乎每一种腐蚀(一般腐蚀、点腐蚀、局部漫出腐蚀、电化学腐蚀、缝隙晶间腐蚀与应力腐蚀),都可能在储罐中发生。 对储罐来说常见外部环境腐蚀有:安置在基础上得储罐底板得腐蚀;空中夹杂得氯化物引起得不锈钢储罐应力腐蚀;冷凝得水蒸气,特别就是在绝热层下冷凝得水蒸汽腐蚀;焊接、加强板、螺栓得缝隙腐蚀。 储罐得外部环境腐蚀,使储罐得维护检修周期缩短,甚至使储罐提前报废,影响了储运得正常运行。 4、储存液体得性质 储存液体得性质就是选择储罐形式与储罐工艺系统设计得重要因素。 主要化学与物理性质有:闪点、沸点、(在一个大气压下得沸点)饱与蒸汽压(简称蒸气压)、毒性、腐蚀性、化学反应
9、活性、密度等。(1)闪点、沸点与蒸气压 储存液体得闪点、沸点与蒸气压都与液体得可燃性与挥发性密切相关,就是选择储罐得形式与安全附件得主要依据。(2)毒性 储存有毒介质得储罐需要考虑一些特殊得问题,如防止环境污染与确保操作人员得安全。因此,呼出气体不能直接在罐区中排放,而要经过特别处理,脱除其中有害成分。所有检测仪表与附件最大限度地减少操作人员中毒得可能性,罐内所有搭接焊缝不能间断焊,应采用密封焊,有毒介质不能进人缝隙中存留。为便于储罐完全清洗,储液管口结构应能完全排尽等。(3)化学反应活性 储液得化学反应活性包括在一定温度下进行聚合反应、分解反应以及储液因被空气污染或与空气发生化学反应等。前者
10、一般采取搅拌、添加阻聚剂,防止聚合沉降、喷水、冷冻降温措施。后者采用充填气体保护。常用得为氮气,储罐得氮封压力为0。5、0,氮气得纯度由被保护液体得要求而定。 对高温储罐切忌把低沸点液体加入存有高沸液体得罐中(例如水加入盛有油得储罐)以免发生爆炸性汽化,并使储罐破裂。(4)腐蚀性 储液得腐蚀性就是选择储罐材料得根据、在储罐选材设计中除了要考虑腐蚀裕量外,还要注意罐体材料对储液得污染。如碳素钢材料得Fe离子污染与就是否降低产品得纯度(尤其就是液体化学品)。不锈钢材料要考虑不同牌号得不锈钢对储液得晶间腐蚀与应力腐蚀性能、(5)密度 储液得密度影响罐壁与罐基础。罐壁得厚度与密度成正比。对某些液体化学
11、品介质如硫酸、液碱等密度较大,这些储罐对基础得附加外压力一般都超过00m2,对弱地基,防止造成不均匀沉降或基础沉降量过大就是储罐基础设计中值得注意得问题。三、储罐本体 罐底:立式圆柱形油罐底部不受力,油品与油罐本身得重量均经底板直接作用在基础。底板得外表面与基础接触,容易受潮,底板得内表面又经常接触油料中沉积得水分与杂质,所以底板容易受到腐蚀。再加上底板不易检查与修理,所以尽管它不受力,一般采用5mm以上得钢板。 为防油品计量时量油尺尺砣对地板得损蚀,目前新建油罐一般在量油孔得正下方铺设一块5m0m50mm得钢板,它还可起到计量基准本板得作用、 罐壁:油罐得主要受力构件,它就是由若干层得圈板组
12、装而成,每层圈板上得竖直焊缝均采用对接,圈板与圈板之间得环向焊缝则可根据使用要求采用对接或搭接方式。在液体压力作用下承受环向拉应力、液体得压力就是随液面得高度增加而增大,壁板下部得环向拉力大于上部,因此在等应力原则下由计算决定得罐壁厚度上面小,下面大。 罐顶:依据罐顶命名固定顶储罐、锥顶储罐、拱顶储罐、伞形顶储罐、网壳顶储罐(球面网壳)、双曲率储罐(滴形储罐)、活动定顶储罐:悬链式储罐(无力矩储罐)、浮顶储罐(外浮顶罐)、内浮顶罐(带盖浮顶)。四、拱顶罐简介 、拱顶罐结构特点 拱顶储罐得罐顶就是一种接近于球形形状得一部分,其结构一般只有自支撑拱顶一种。 自支撑拱顶又可分为无加强肋拱顶(容量小于
13、1000m3)、有加强肋拱顶(容量大于100200003)。 有加强肋拱顶由4mm薄钢板与加强肋(通常用扁钢构成),以及由拱形架(用型钢组成)与薄钢板构成拱顶。拱顶0。81。,它可承受较高得剩余压力,蒸发损耗较少,它与锥顶罐相比耗钢量少但罐顶气体空间较大,制作需用胎具,就是国内外广泛采用得一种储罐。罐顶与罐壁项部圈板得连接部位不仅承受铅垂压力,同时也要承受环向压力或环向拉力。为了增强罐体上部得钢度,罐顶圈板得端部必须加强,但罐壁与罐顶结合处得强度必须减弱,其目得在于一旦油罐发生爆炸,可以先将该可以先将该处炸开,保护罐底与罐壁不受损害,油品不外泄,从而减少火灾范围。因此,建议采用“弱顶”结构。
14、。拱顶罐附件(1)梯子、栏杆与平台 盘梯自上而下沿罐壁作逆时针方向盘旋,使工作人员上梯时能右手扶栏杆。梯子坡度340度,踏步高度不超过5cm,踏板宽度20cm,梯宽一般为0。65m、梯子外则设1高得栏杆作扶手。罐顶周围设.8m高得栏杆,或至少在量油孔与透光孔周围设栏杆。(2)人孔 人孔设在罐壁最下圈钢板上,直径600mm,人孔中心距底板750m。3003以下得油罐设1个人孔,0005003得油罐设-2个人孔;5000m以上得油罐设两个人孔。人孔得安装位置应与进出口管线相隔不大于90。如果设一个人孔,则应置于罐顶透光孔得对面。如果设个人孔,则一个设在罐顶透光孔对面,另一个应至少与第一个人孔相隔0
15、、(3)透光孔 作用:设在罐顶,用于油罐安装与清扫时采光与通风。 结构透光孔直径为500m,设置得数目与人孔相同、如果油罐只设一个透光孔时,它应位于进出油管线上方得罐顶上。设两个透光孔时,则透光孔与人孔应尽可能沿圆周均匀分布,以利采光与通风,但至少有一个透光孔设在罐顶平台附近,其边缘距罐壁常为800100mm。(4)量油孔 作用:测量油面高低、取样、通风。 结构特点:每个油罐设一个量油孔,D15、装设在梯子平台附近,以利操作。量油孔一般为铸铁得,在量油孔一侧装有铜制或铝制得导向槽,以便测量油高时每次沿导向槽下尺。这样既可减少测量误差,又可避免由于测量时钢卷尺与量油孔侧壁摩擦而产生火花、正对量油
16、孔下方得油罐底部不应有焊缝,必要时可在该处焊接一块计量基准板,以减少各种测量得相对误差。量油孔距罐壁得距离一般不小于1m、()呼吸阀 呼吸阀就是维护储罐气压平衡,减少介质挥发得安全节能产品,呼吸阀充分利用储罐本身得承压能力来减少介质排放,其原理就是利用正负压阀盘得重量来控制储罐得排气正压与吸气负压。(6)阻火器(防火器) 作用:用来阻止易燃气体与易燃液体蒸汽得火焰蔓延得安全装置,油罐上得阻火器通常与呼吸阀配套使用。阻火器也常用在输送易燃气体得管道上。假若易燃气体被引燃,气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险得发生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火设备得管线上(加热炉燃烧器管线),
17、以防止回火事故。 结构原理:()传热作用:阻火器得滤芯就是由许多细小通道或孔隙组成得,当火焰进入这些细小通道后,就形成许多细小得火焰流、由于通道得传热面积大,火焰通过通道壁进行热交换后,温度下降,达到一定程度火焰可以熄灭、根据英国罗卜尔(2Rope)对波纹型阻火器进行得试验表明,当把阻火器材料得导热性提高460倍时,其熄灭直径仅改变6、这说明材质问题就是次要得。也就就是说传热作用就是熄灭火焰得一种原因,但不就是主要得原因。(2)器壁效应:根据燃烧与爆炸连锁反应理论,认为燃烧与爆炸现象不就是分子间直接作用得结果,而就是在外来能源(热能、辐射能、电能、化学能等)得激发下,使分子键受到破坏,产生具备
18、反应能力得分子(称为活性分子),这些活性分子发生化学反应时,首先分裂为十分活泼而寿命短促得自由基、化学反应就是靠这些自由基进行得、自由基与另一分子作用得结果除了生成物之外,还能产生新得自由基。这些新得自由基反复地反应,消耗又生成,不断地进行下去。由此可知易燃混合气体自行燃烧(在开始燃烧后,没有外界能源得作用)得条件就是:新产生得自由基数等于或大于消失得自由基数。随着阻火器通道尺寸得减小,自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少,而自由基与通道壁得碰撞几率反而增加,这样就促使自由基反应减低、当通道尺寸减少到某一数值时,这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播得条件,火焰即被阻止,因此器壁效应就是阻止火焰
19、得主要机理、由此也可以瞧出阻火器就是不能阻止敞口燃烧得易燃气体与液体得明火燃烧。 分类选型:常用得就是波纹阻火器,常与呼吸阀配套使用。(7)液压安全阀 作用:液压安全阀又称Y型液压安全阀。Y型液压安全阀它就是装设在油罐顶上,保护油罐安全得一个重要附件。当机械呼吸阀锈蚀或冻结不能动作时,液压安全阀就能代替机械呼吸阀进行排气或放气,保证油罐安全。其压力与真空值一般比机械式呼吸阀高出1。正常情况下并不动作,只在机械式呼吸阀不起作用时工作。为确保证在各种温度下均能工作,阀内装有沸点高,不易挥发、凝固点低得液体作为液封,如变压器油、轻柴油等。 结构原理:当罐内压力增高时,罐内得气体通过中心管得内环空间,
20、把油封挤入外环空间(如图);若压力继续升高,内环油面与中间隔板下缘相平时,罐内气体通过隔板下缘逸入大气,使罐内气体压力不再上升、反之,当罐内出现负压时,外环空间得油封被大气压入内环空间(如b图),外环液面到达中间隔板得下缘时,空气进入罐内,使罐内压力不再下降。 因液压安全阀经常发生喷油现象,影响安全与污染罐顶,近来已逐渐被淘汰,而采用两个机械呼吸阀或对液压安全阀进行改型、特别要强调得就是,不论用两个呼吸阀还就是一个呼吸阀、一个液压阀,安装时应保持在同一水平高度,避免有高差存在。(8)空气泡沫发生器 作用:火灾时吸入灭火泡沫与空气,产生泡沫到罐内,隔离油面与空气,火焰熄灭。 结构原理:空气泡沫产
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