10000m^3常压醋酸储罐罐顶失稳分析及修复
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船作 业 时 ,罐顶 部 分发 生 失稳 坍 塌 现象 ,最 大 凹 陷深 度 约 1 5 0 0 m m, 凹陷面积约为整个罐顶 的 1 / 2 , 失稳情况见图 1 。
二、 设 备 概 况
统 以及紧急泄放系统等安全保护 系统 。 根据 相关 技术文件可 知 , 自2 0 1 0年投料之 日起 , 即发现 罐 区 3台储罐的氮封阀补气和呼吸阀吸、排气流通量不能满足设 计要求 。不仅小流量收 、 付料作业时 , 储罐氮封阀和呼吸阀满足 不 了罐压平衡 , 连春秋两季昼夜温差引起 的罐压变化 , 储 罐氮封 阀和呼吸 阀都不能满足罐内压力平衡 。 根据 失稳当天该罐 付料时 的液位压力趋 势 图( 图3 ) 可知 ,
T E 8 2
分析失稳 原因, 提 出内压法修 复方案 。 失稳分析 内压法
B
修复
中图 分 类 号
引言
文献 标 识 码
一
、
大内压 1 6 . 6 k P a , 罐 内允许最大 内压 4 . 0 5 k P a , 罐顶可承受最大 外压 4 k P a , 罐 内允许 最大真空度 3 . 3 4 k P a , 罐顶与罐壁 的连 接 处允许最大 内压 4 . 7 1 k P a , 罐壁允许 外压 5 . 2 k P a 。分析后 可以 得 出,储罐的设计符合 相关标准要求 ,储罐拱顶最大能承受 约
1 . 常用的修复方法
( 1 ) 局 部 更 换 法 。对 于 失 稳 严 重 的
操作压力/ k P a
全 容 积, m
2
1 1 8 8 9
操作 温度
腐蚀裕度/ m m
3 0
l
物料密度/ ( k g / m 3 )
保 温层 厚度 I m m
1 0 4 9
1 0 O
罐顶 , 可采用 局部 更换法 , 即将 罐顶 变 形部位的钢板进行 切除 ,重新 预制 、 安
装复原。 ( 2 ) 吊拉 法 。对 于失 稳 面 积 较 小 也
公称直径, m 罐壁高度, m 耐压试验
2 9 l 8
基本风压/ P a 基本雪压/ P a
4 o 0 6 5 0
负压 失 稳 时 , 拱顶最先失稳 。 四、 失 稳原 因分 析 为 了确 保 储 罐 的 安 全运 行 , 该 储 罐 配 有 氮 封 系统 、 呼 吸 阀 系
障或操作不当 , 往往会引起储罐外压失稳 。
一
台 1 0 0 0 0 1 1 1 , 醋酸常压储罐( 位号 Y G 2 0 4 ) 在执行付 料装
五、 修 复 方 案
醋酸 物料名称
型立式 圆筒形钢制焊 接储罐 , 主要包 括罐底板 、 简体 、 拱顶 、 接 管、 盘梯等部件。Y G 2 0 4醋酸储罐的主要设计参数见表 1 。 表 1 Y G2 0 4醋 酸储罐 的主要设计参数
设 计压力/ k P a 2 / - 0 . 5 设计 温度/ ℃ 6 0
主体材料 地震设 防烈度/ 度
0 0 C r l 9 N i 1 0 7 ( 0 . 1 g ) 1 . 2 5
充水试验( 满罐 ) 充水试验压力,k P a 2 . 2 罐顶试验负压力/k P a
不太严重 的罐顶 ,可采用 吊拉 法修复 。
三、 强 度 校 核
修 复时清 除罐顶影响修复的一切附件 , 设置支架 , 用手动葫芦 吊 拉罐顶塌陷部位 , 从而达到失稳修复。 ( 3 ) 内压法 。在储罐密闭 的情况下 , 用充气或注水方法增 大
大了 8 8 8 . 4 m 3 o 假定罐 内气体为理想气体且呼吸阀未开启 , 则压 力下 降约 1 2 . 9 6 k P a , 相 当于罐 内形成 了 1 2 . 9 6 k P a的负压 ( 不 图1 Y G 2 0 4醋酸储罐罐顶 失稳现场照片
考虑初始正压 ) , 远 大 于 拱顶 所ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能 承受 的 3 . 3 4 k P a的负 压 。由于
场进行 了修复 , 修复后经
检验合格并 投入使用 。 Y G 2 0 4醋 酸 储 罐 为 一 典
氮封 阀无法 向罐 内及时补充气体 , 且呼吸阀没有打开( 或补气量 不够 ) , 因此造成罐顶负压失稳坍塌 。 由此可知 , 氮封 阀失效是造 成储罐 负压的直接原因 , 呼吸 阀失效 ( 或补气量不 够 ) 是 造成储 罐拱顶坍塌失稳的直接原因。
根据提供 的施工图 ,对 Y G 2 0 4储罐进行全面校核分析 , 主
大型常压 ( 微正压 ) 储罐作为油品和各种液体化学品的储存 设备 , 广泛地应用于炼 油 、 化工装 置和储运 系统 。这类储罐具有
占地面积小 、 投 资少 、 易 于操 作管理等优点 , 但 同时 因储罐 的壁 厚较薄 , 承受外压 的能力较低 , 在操作时 , 一旦安全保 护系统故
3 . 3 4 k P a的负压 , 罐壁最大能承受约 5 . 2 k P a的负压 , 储罐发 生
醋 酸 储 罐 区共 有 3 台1 0 0 0 0 I T I , 醋酸 储罐 ,
交付 使 用前 进 行水 压试
验时储罐 曾受损变形 , 罐 壁顶 部 和罐 顶 有 不 同程 度鼓瘪 , 设计 院进行 了追 加设计 , 在鼓瘪 处外部增
加 了加 强 箍 , 施 工单位现
2 0 0 a r i n 时间内储罐 液位下降 了 1 . 3 4 5 m , 相应罐内气体体积增
1 0 0 0 0 m3 常压醋酸储罐罐顶失稳分析及修 复
姚佐 权 1 , 2 张新建
( 1 . 合 肥通 用机械研究院 合肥
陈美全
合肥 )
2 . 国家压力容器与管道安全 X - 程技术研究 中心
摘要 关键词
1 0 0 0 0m, 醋酸储罐罐顶发生外压 失稳 。罐的主要 结构 、 运行情况及拱顶 失稳 的变形程度 , 对储罐结构进行 强度校核 , 并 醋酸储罐