石油化工储罐基础知识

储罐基础知识学习一、储罐的用途用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐，钢制储罐工程是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，我们的经济生活中总是离不开大大小小的钢制储罐，钢制储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。钢制储罐是储存各种液体（或气体）原料及成品的专用设备，对许多企业来讲没有储罐就无法正常生产，特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的储罐。我国的储油设施多以地上储罐为主，且以金属结构居多。二、储罐的分类由于储存介质的不同，储罐的形式也是多种多样的。按位置分类：可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐、海上储罐、海底储罐等。按油品分类：可分为原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、食用油罐、消防水罐等。按用途分类：可分为生产油罐、存储油罐等。按形式分类：可分为立式储罐、卧式储罐等。按结构分类：可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐等。按大小分类：100m3以上为大型储罐，多为立式储罐；100m3以下的为小型储罐，多为卧式储罐。三、储罐的标准常用储罐标准：美国石油学会标准API650；英国标准BS2654；日本标准JISB8501；德国标准DIN4119；石油行业标准SYJ1016-97；石化行业标准SH3046-92。四、储罐的材料储罐工程所需材料分为罐体材料和附属设施材料。罐体材料可按抗拉屈服强度σs或抗拉标准强度σb分为低强钢和高强钢，高强钢多用于5000m3以上储罐；附属设施（包括抗风圈梁、锁口、盘梯、护栏等）均采用强度较低的普通碳素结构钢，其余配件、附件则根据不同的用途采用其它材质。制造罐体常用国产钢材有20、20R、16Mn、16MnR以及Q235系列等。五、储罐的结构目前我国使用范围最广泛、制作安装技术最成熟的是拱顶储罐、浮顶储罐和卧式储罐。（一）拱顶储罐的构造拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器，拱顶储罐制造简单、造价低廉，所以在国内外许多行业应用最为广泛，最常用的容积为1000－10000m3，目前，国内拱顶储罐的最大容积已经达到30000m3。五、储罐的结构五、储罐的结构（二）浮顶储罐的构造浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降，浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置，罐内介质始终被内浮顶接覆盖，减少了介质的挥发。五、储罐的结构五、储罐的结构（三）内浮顶储罐的构造内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成，罐内增设浮顶可减少介质挥发损耗，外部拱顶又可防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内，保证罐内介质清洁。这种储罐主要用于储存轻质油，如汽油、航空煤油等。五、储罐的结构（四）卧式储罐的构造卧式储罐的容积一般都小于100m3，通常用于生产环节或加油站，卧式储罐环向焊缝采用搭接，纵向焊缝采用对接。圈板交互排列，取单数，使端盖直径相同。卧式储罐端盖分为平端盖和碟形端盖，平端盖卧式储罐可承受40kPa内压，碟形端盖卧式储罐可承受0.2Mpa内压。六、储罐基础选型储罐基础：1)基础形式：通常有护坡式、环墙式、外环墙式三种。2)基础承载力：当地基土层能满足承载力设计值和沉降差的要求且场地不受限制时，宜采用护坡式或外环墙式基础；当地基土层不能满足承载力设计值要求、但沉降量不超过允许值时，可采用环墙式或外环墙式基础；当地基土层为软土层时，宜对地基处理后再采用外环墙式基础；当场地受限时，可采用环墙式基础。七、储罐基础施工土方开挖：基坑夯实；钢筋混凝土与砖石工程：（略）；土方回填：机械夯实，回填土层大于500mm；砂垫层：选用中、粗砂，铺设厚度200～250mm，用平板振荡器洒水夯实；沥青砂垫层：选用中、粗砂和60号甲道路石油沥青加热制成沥青砂，分层分块铺设平整，其厚度为80～100mm，储罐基础顶面由中心向四周的坡度为15～35‰；护坡施工：储罐进行水压试验之后进行护坡施工，护坡宽度为800～1000mm。护坡与储罐底板之间采用沥青玛蹄脂填塞。储罐基础设计与施工过程中请认真参阅SH/T3083-1997《石油化工钢储罐地基处理技术规范》和SH3086-1995《石油化工钢储罐地基与基础设计规范》。八、储罐附件盘梯（或直梯）：带休息平台，宽度为650mm，逆时针旋转。罐顶设有防滑踏步。护栏：高度为800～1000mm。天桥：用于罐间连接，宽度为650mm。人孔：常用有三种规格：DN500、DN600、DN750。透光孔：常用规格：DN500。清扫孔或排污孔：轻质油用排污孔，重油用清扫孔。有DN50、DN80、DN100三种型号。量油孔：常用规格：DN150。放水管和自动切水器、进出口接合管。九、储罐附件油罐附件是油罐自身的重要组成部分。它的设置按其作用可分成4种类型：1、保证完成油料收发、储存作业，便于生产、经营管理。2、保证油罐使用安全，防止和消除各类油罐事故。3、有利油罐清洗和维修。4、能降低油品蒸发损耗。油罐除一些通用附件外，盛装不同性质油品，用于不同结构类型的油罐，还应配置具有专门性能的附件，以满足安全与生产的特殊需要。1、油罐一般附件在各种油罐上，通常都装有下列一般油罐附件。（1）扶梯和栏杆：扶梯是专供操作人员上罐检尺、测温、取样、巡检而设置的。有直梯和旋梯两种。一般来说，小型油罐用直梯，大型油罐用旋梯。（2）人孔：人孔是供清洗和维修油罐时，操作人员进出油罐而设置的。一般立式油罐，人孔都装在罐壁最下层圈板上，且和罐顶上方采光孔相对。人孔直径多为600mm，孔中心距罐底为750mm。通常3000m3以下油罐设人孔1个，3000～5000m3设1～2个人孔，5000m3以上油罐则必须设2个人孔。1、油罐一般附件（3）透光孔：透光孔又称采光孔，是供油罐清洗或维修时采光和通风所设。通常设置在进出油管上方的罐顶上，直径一般为500mm，外缘距罐壁800－1000mm，设置数量与人孔相同。（4）量油孔：量油孔是为检尺、测温、取样所设，安装在罐顶平台附近。每个油罐只装一个量油孔，它的直径为150mm，距罐壁距离多在1m。（5）脱水管：脱水管亦称放水管，是专门为排除罐内水杂和清除罐底污油残渣而设的。放水管在罐外一侧装有阀门，为防止脱水阀不严或损坏，通常安装两道阀门。冬天还应做好脱水阀门的保温，以防冻凝或阀门冻裂。1、油罐一般附件（6）消防泡沫室：消防泡沫室又称泡沫发生器，是固定于油罐上的灭火装置。泡沫发生器一端和泡沫管线相连，一端带有法兰焊在罐壁最上一层圈板上。灭火泡沫在流经消防泡沫室空气吸入口处，吸入大量空气形成泡沫，并冲破隔离玻璃进入罐内（玻璃厚度不大于2mm），从而达到来火目的。（7）接地线：接地线是消除油罐静电的装置。2、轻质油专用附件轻质油（包括汽油、煤油、柴油等）属粘度小、质量轻、易挥发的油品，盛装这类油品的油罐，都装有符合它们特性并满足生产和安全需要的各种油罐专用附件。（1）油罐呼吸阀：油罐呼吸阀是保证油罐安全使用，减少油品损耗的一种重要设备。（2）液压安全阀：液压安全阀是为提高油罐更大安全使用性能的又一重要设备，它的工作压力比机械呼阀要高出5～10%。正常情况下，它是不动的，当机械呼吸阀因阀盘锈蚀或卡住而发生故障或油罐收付作业异常而出现罐内超压或真空度过大时，它将起到油罐安全密封和防止油罐损坏作用。2、轻质油专用附件（3）阻火器：阻火器又称油罐防火器，是油罐的防火安全设施，它装在机械呼吸阀或液压安全阀下面，内部装有许多铜、铝或其它高热容金属制成的丝网或皱纹板。当外来火焰或火星万一通过呼吸阀进入防火器时，金属网或皱纹板能迅速吸收燃烧物质的热量，使火焰或火星熄灭，从而防止油罐着火。（4）喷淋冷却装置：喷淋冷却装置是为降低罐内油温，减少油罐大小呼吸损失而安装的节能设施。3、内浮顶油罐专用附件内浮顶油罐和一般拱顶油罐相比，因结构不同，并根据其使用性能要求，它装有独特的各种专用附件。（1）通气孔。内浮顶油罐因内浮盘盖住了油面，油气空间基本消除，故蒸发损耗很少，罐顶上不设机械呼吸阀和安全阀。但在实用中，浮顶环形间隙或其它附件接合部位，仍难免有油气泄漏之处，为防止油气积聚达到危险程度，在油罐顶和罐壁上都开有通气孔。（2）静电导出装置。内浮顶油罐在进出油作业过程中，浮盘上积聚了大量静电荷，由于浮盘和罐壁间多用绝缘物作密封材料，所以浮盘上积聚的静电荷不可能通过罐壁导走。为了导走这部分静电荷，在浮盘和罐顶之间安装了静电导出线。一般为2根软铜裸绞线，上端和采光孔相连，下端压在浮盘的盖板压条上。3、内浮顶油罐专用附件（3）防转钢绳。为防止油罐壁变形，浮盘转动影响平稳升降，在内浮顶罐的罐顶和罐底间垂直地张紧两条不锈钢缆绳，两根钢绳在浮顶直径两端对称布置。浮顶在钢绳限制下，只能垂直升降，因而防止了浮盘转动。（4）自动通气阀。自动通气阀设在浮盘中部位置，它是为保护浮盘处于支撑位置时，油罐进出油料时能正常呼吸，防止浮盘以下部分出现抽空或憋压而设。（5）浮盘支柱。内浮顶油罐使用一段时间后，浮顶需要检修，油罐需清洗，这时浮顶就需降到距罐底一定高度，由浮盘上若干支柱来支撑。（6）扩散管。扩散管在油罐内与进口管相接，管径为进口管的2倍，并在两侧均匀钻有众多直径2mm的小孔。它起到油罐收油时降低流速，保护浮盘支柱的作用。