大型外浮顶储罐结构、使用、维护
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一、外浮顶油罐概念:外浮顶储罐通称外浮顶油罐,就是储罐没有设计拱顶、为外敞口型罐,内设上下垂直浮动的外浮顶,通常用于大型20000立方米以上存储如原油、汽油、煤油等有挥发性的石油产品的敞口的钢制储罐内,外浮顶随着储液水平上升或下降,外浮顶油罐有一个浮盘覆盖在油品的表面,并随油品液位升降,由于浮盘和油面之间几乎没有气体空间,因此可以大大降低所储存油品的蒸发损耗。
二、外浮顶油罐特点:浮顶是浮顶式储罐关键的核心部件,分为“外浮顶”和“内浮顶”两种类型,内浮顶则是在浮顶之上还有一个固定的顶盖,可以使浮顶本身避免遭受风吹雨淋,确保浮顶下所储油料的品质。
浮顶由于是“漂浮”在所处液体液面上的顶盖,因此密封性能至关重要,浮盘主要采用弹性填料,同时在周边用压条与罐壁压紧,并用螺栓与浮盘固定。
浮盘跟随液面升降,降低到一定位置1.8m左右之后,则有支柱撑住浮盘使其保持位置。
所以相比较,外浮顶油罐有如下优点:1、相对于无浮顶的固定顶储罐来说没有蒸发的空间,原则上,这就消除了所谓的“大呼吸损失”。
蒸发不仅造成了产品数量上的损失,也影响了产品的质量,同时又污染了环境。
空间易燃介质与空气混合比达到一定的极限容易产生爆炸。
所以敞口的圆柱形钢制储罐加外浮顶是必要的措施。
2、储罐壳体与外浮顶浮盘之间存在100毫米到500毫米的间隙间隙以保证运行过程中不会卡盘。
使用边缘密封系统以减少边缘蒸发。
3、外浮顶的结构形式类似与内浮顶,有钢制浅盘式、浮舱式,单层或双层甲板形式,甚至有使用铝合金三明治结构的外浮顶。
浮顶的支持腿通常是活动可伸缩的悬在液体内。
4、外浮顶目前我国最适合大型原油储罐从2万、3万、5万立方米到10万立方米等。
三、内浮顶罐与外浮顶储罐的区别:二者储存液体的收发过程是相同的,具体外浮顶储罐与固定顶内浮顶储罐的差异特点如下:1、二者都可以大量减少蒸发损耗;2、浮动罐液面上有浮动顶覆盖,储罐的储液与空气隔离、减少空气污染和着火爆炸危险,易于保证储液质量,特别适用于储存高级汽油和喷气燃料以及有毒易污染的液体化学品;3、固定顶储罐包括内浮顶罐,能有效地防止风沙、雨雪或灰尘污染储液,在各种天气条件下保证储液的质量,有“全天候储罐之称”4、在密封效果相同情况下,内浮顶储罐与外浮顶储罐相比,能进一步降低蒸发损耗,这是固定顶的遮挡及固定顶与内浮盘之间的气相层比外浮顶罐的双盘式浮顶具有更显著的隔热效果。
十万立方米外浮顶储罐设计摘要:近一、二十年来,油罐的设计与施工技术较过去都有了更快的发展,明显的趋势是大型化,油罐大型化给人们带来许多经济利益,也带来了一些技术课题。
浮顶油罐是目前国内外在大中型油罐中最常用的一种结构形式,它几乎全部消灭了气体空间,从而大大减少了油品的蒸发损耗和大气污染等。
地区地质状况良好,适合建罐,设计基本风压为800Mpa,对钢材的选择考虑了强度,可焊性和冲击韧性三项主要要求。
罐壁厚度计算采用变点设计法,分别计算了充水和储油两种不同储存介质的情况,用它计算大容量罐时,可减少某些圈的壁厚和罐壁总用钢量。
设计中不仅包括了罐顶,罐壁,罐底的整体轮廓计算,还包括抗风圈,加强圈和密封的计算,抗风圈和加强圈设计采用我国国内标准。
油罐的抗震设计也参照国内外的设计规范,可承受8级以上的地震。
校核部分包括浮顶四个准则,强度和稳定性校核,下节点校核以及开孔补强校核。
计算部分清楚简洁,图纸清晰规范,在保证安全的前提下,经济选材是本设计的特点。
关键词:浮顶油罐,浮顶,罐壁,抗风圈,加强圈Abstract:Recent one or two decades, the design and construction of tank technology has been faster than in the past the development of a clear trend that large-scale and large-scale oil brings many economic benefits as well as a number of technical issues .Floating roof tank is the large and medium-sized oil tank at home and abroad in the most commonly used form of a structure, it eliminated almost all of the gas space, thus greatly reducing the evaporation loss of oils and atmospheric pollution. Geological in good condition and suitable for cans, for the design of the basic wind pressure 800Mpa, on the choice of the steel strength, weldability and impact toughness of the three main requirements. Calculation of tank wall thickness design method using change-point, were calculated and the reservoir water storage of two different media, the use it when calculating the large-capacity tanks can reduce certain circle tank wall thickness and the total amount of steel. Design includes not only the tank top, tank walls, tank at the end of the overall outline of the calculation, but also wind circle, strengthening and sealing ring, the wind and the strengthening of circle circle design standards in China. Seismic Design of oil tank at home and abroad is also reference to the design specifications can withstand earthquakes of more than 8. Check some of the four criteria, including floating roof, the strength and stability of calibration, the next check node and check opening reinforcement.Calculation of some clear and concise, clear drawings norms, in the premise of security, economic selection of the design characteristics.Key words: floating roof tank,floating roof,tank skin,wind circle,Circle to enhance目 录1 绪论 (5)2 油罐钢材、尺寸的选择 (7)2.1概述 (7)2.2求许用应力[]σ (7)2.3确定油罐经济直径和高度 (8)3 罐壁强度设计 (10)3.1罐壁计算的说明 (10)3.2采用变点法设计各层壁板厚度 (12)3.2.1计算充水时各层板厚 (12)3.2.2计算储油时各层板厚 (23)4 浮顶设计 (35)4.1基本数据 (35)4.2校核 (36)4.2.1第一准则校核 (36)4.2.2第三准则的计算和校核 (37)4.2.3第二准则校核 (38)4.3浮顶强度及稳定性校核 (39)4.3.1单盘的强度验算 (39)4.3.2浮船强度校核 (40)4.3.3浮船平面内稳定校核盘 (41)4.3.4浮船平面外稳定校核 (42)4.3.5关于Ae 的验算 (43)5 油罐密封及抗风设计 (45)5.1油罐的密封装置 (45)5.2抗风设计 (45)5.2.1抗风圈的设计和计算 (45)5.2.2加强圈的设计和计算 (46)6 罐底及罐基础设计 (48)6.1罐底的设计 (48)6.1.1材料及厚度 (49)6.1.2排版方法 (49)6.1.3底板的连接 (49)6.2罐基础设计 (49)7 下节点计算 (51)8 油罐抗震设计 (54)8.1倾覆力矩计算 (54)8.2罐壁压应力的计算 (54)8.3罐壁临界压应力及其校核 (55)9 油罐的附件设计及开孔补强 (56)9.1附件设计 (56)9.1.1罐顶附件 (56)9.1.2罐壁附件 (56)9.1.3罐壁附件简要介绍 (57)9.1.4 安全设施 (58)9.1.5梯子.平台和栏杆 (58)9.2开孔补强计算 (58)10 质量检验 (60)10.1罐底质量检验 (60)10.1.1罐底的平度检查 (60)10.1.2焊缝质量检查 (60)10.2罐底的质检 (60)11 油罐的消防系统选择 (61)11.1罐区泡沫灭火部分 (61)11.2罐区冷却水部分 (61)参考文献 (62)致谢 (62)1 绪论国内外研究现状伴随着世界石油工业的发展与进步,原油的储备和运输对储罐的容量提出了越来越大的要求。
大型浮顶储罐安全设计、施工、管理规定2008年04月15日目次1 总则 (3)2 选址及平面布置 (3)2.1库址选择 (3)2.2防火堤 (3)2.3安全间距和消防道路 (4)3 电气 (4)3.1罐区照明 (4)3.2防雷措施 (4)3.3防静电措施 (5)4 罐体设备 (6)4.1密封结构 (6)4.2浮顶限位要求 (7)5 消防系统 (8)5.1一般规定 (8)5.2消防水源 (8)5.3泡沫灭火系统 (8)5.4消防冷却水系统 (8)5.5辅助消防设施 (9)5.6消防站 (10)5.7其他要求 (10)6 火灾自动报警系统 (10)7 电视监视系统 (11)8 环境保护 (11)9 施工与安装 (11)9.1密封的安装 (11)9.2板材预制 (12)9.3浮顶安装 (12)9.4罐壁安装 (12)9.5量油导向管安装 (12)9.6其他 (13)10 运行管理 (13)10.1检测制度 (13)10.2检查、维护制度 (13)10.3安全运行制度(含作业要求、进油管道口的流速和液位等) . 15 10.4其他要求 (16)10.5应急救援预案 (16)11 附则 (16)1 总则1.1 为使大型储罐及罐区安全的设计、施工与运行管理满足安全运行、技术先进、经济合理、保护环境的要求,特制定本规定。
1.2 本规定适用于中国石化集团公司所属企业,单罐容积不小于5万立方米的钢制外浮顶原油储罐(以下简称大型储罐)的安全设计、施工和运行管理。
储存其他油品单罐容积不小于5万立方米的钢制外浮顶储罐,应参照本规定执行。
1.3 大型储罐安全设计、施工与运行管理除执行本规定外,尚应符合国家和行业现行有关标准规范及中国石化集团公司相关技术和安全监督管理规定。
1.4 已有大型储罐的整改可以参照本规定,结合实际情况,另行制订相应整改措施。
2 选址及平面布置2.1 库址选择在进行大型储罐的选址时,应对当地雷电情况进行调查,尽可能避免布置在雷电多发区域。
文件编号:GD/FS-5955The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process.编辑:_________________单位:_________________日期:_________________(管理制度范本系列)中石化大型浮顶储罐安全设计施工运行管理规定详细版中石化大型浮顶储罐安全设计施工运行管理规定详细版提示语:本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。
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1 基本要求1.1 大型浮顶储罐是指单罐容积不小于5万m3的钢制外浮顶原油储罐(以下简称大型储罐)。
1.2大型储罐安全设计、施工与运行管理除执行本规定外,还应符合国家和行业现行有关标准规范及中国石油化工集团公司、中国石油化工股份有限公司相关技术和安全监督管理规定。
1.3 大型储罐建设项目必须符合国家和所在地区安全、职业卫生、消防、抗震减灾的有关法规和报批程序;其中安全、职业卫生、消防、抗震减灾技术措施和设备、设施,应与主体工程同时设计、同时施工、同时建成投用。
2选址及平面布置2.1库址选择大型储罐选址时,应对当地雷电情况进行调查,尽可能避免布置在雷电多发区域。
2.2 防火堤2.2.1 大型储罐组的防火堤宜采用土堤。
当受条件限制时,可采用国家现行规范规定的其他结构型式的防火堤,其耐火极限不得小于3h。
2.2.2 在防火堤的不同方位上应设置人行台阶或坡道,同一方位的人行台阶或坡道不宜少于2处;隔堤应设置人行台阶。
大型浮顶储罐安全技术规程第一章总则第一条为了规范大型浮顶储罐的安全生产,确保生产过程中的人员和财产安全,保护环境,特制定本技术规程。
第二条本技术规程适用于直接受到安全生产法规和规范管理的大型浮顶储罐生产,也适用于设计、施工和维护。
第三条大型浮顶储罐应配备完善的安全设备和具有相应技术资质的人员来操作。
第四条大型浮顶储罐应定期进行检查和维护,确保其设备安全可靠。
第五条大型浮顶储罐应建立健全的事故应急预案,确保在发生事故时能够及时有效地处理。
第二章储罐设计第六条大型浮顶储罐的设计应符合相关法规和规范要求,包括但不限于国家标准和行业标准。
第七条大型浮顶储罐的设计应根据所存储物质的性质、容量和工艺特点进行合理选择。
第八条大型浮顶储罐的设计应考虑防雷、防火、防爆和防腐蚀等安全要求,确保设备的安全运行。
第九条大型浮顶储罐的设计应充分考虑自然灾害和事故可能带来的影响,采取相应的防护措施。
第十条大型浮顶储罐的设计应考虑设备维修和维护的便捷性,保证设备的可靠运行和延长设备的使用寿命。
第三章储罐施工第十一条大型浮顶储罐的施工应按照设计要求进行,确保施工质量和进度符合规定。
第十二条大型浮顶储罐的施工现场应设立相应的安全警示标识和安全防护设施,确保施工人员的安全。
第十三条大型浮顶储罐的施工应遵守施工安全规范和操作规程,确保施工过程中的人员和设备安全。
第十四条大型浮顶储罐的施工应由具备相应资质的施工队伍进行,同时配备专业人员进行施工现场的监督和管理。
第十五条大型浮顶储罐的施工材料和设备应符合国家相关标准和行业标准,保证其质量和可靠性。
第四章储罐运行与维护第十六条大型浮顶储罐应建立健全的设备运行和维护管理制度,明确责任和权力。
第十七条大型浮顶储罐的设备运行应定期进行检查和维护,确保设备的安全可靠。
第十八条大型浮顶储罐的设备运行人员应经过相应的培训和考核,持有相关资质证书。
第十九条大型浮顶储罐的设备维护应定期进行,维护记录应详细、准确,以备查阅。
万方数据万方数据3工厂预制与现场焊接3.1工厂预制为保证工程质量和提高现场的安装效率,凡可在工厂预制现场安装的,均应在工厂预制。
预制应抓住以下环节;①充分考虑材料的规格、材质、质量、交货期、交货方式、场地准备、到场时间、材料到货检查等。
②根据所执行的标准,编制具体的加工工艺并制定工期表,必须与现场安装进度保持一致。
③严格按预制规定的程序进行预制,并要考虑相关的加工手段和设备。
把住出厂检查关。
④对运输所要考虑的问题有:预制件的尺寸、重量、组对标记是否标明,装卸中是否会出现损伤和变形,出厂记录是否与实物相符,运输标志是否符合规定等。
3.2现场焊接与设备50000m3储罐主要焊缝汇总表50000m3储罐是在现场进行组焊的,焊接工作量大,见表:传统工艺多为手工电弧焊,使用的电焊机多,工效低、工期长、施工成本大。
七十年代末,我国开始引进储罐自动焊设备及焊接技术。
经过多年的消化和吸收,我国在储罐自动焊应用方面有了长足的进步。
采用自动焊具有效率高,焊缝成型好、一次合格率高等优点,通过材料、人工、工期等多方面的实际对比不同部位的焊接方法,自动焊成本一般不超过手工焊的50%。
4施工方法讨论现以工期与质量为主要控制因素来讨论“外脚手架正装施工法”的特点。
按照传统上的50000m3的储罐施工法——水浮法的施工方法,浮顶必须具备浮升条件后,且必须进水达到一定高度后,才能利用浮顶作为施工平台进行罐壁的安装。
“外脚手架正装施工法”能有效的缩短工期,主要就是在罐底焊接完成后,罐壁和浮顶的施工可以同时进行,不受浮顶安装滞后的影响,将浮顶的施工作业安排在一般过程里,并且有足够的时间完成。
另外,由于“外脚手架正装施工法”为罐壁和浮顶结构同时安装创造了条件,可以有多个面同时作业,也给现场的施工管理者提供了施工协调的有利条件。
浮顶、罐壁及附件的安装有了充足的时间完成,可以确保安装质量,尤其是为附件的安装创造了极为有利的条件。
同时,也可以使高空作业的安全更有保障。
大型外浮顶钢储罐网格型保温结构设计易良英【摘要】近来年,大型外浮顶钢储罐越来越多地应用在大型油库中,为满足工艺要求,储存低凝高黏、高凝高黏等油品的储罐都需要进行保温,储罐保温的关键是做好保温结构设计.文章在介绍了常规储罐外壁保温结构的基础上,着重对大型外浮顶钢储罐保温结构进行了改进,采用类似蜂巢的网格型保温结构.这种结构在满足工程质量要求的前提下,提高了储罐的使用安全性,简化了施工工序,降低了工程造价,并在实际工程应用中取得了明显效果.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2012(038)004【总页数】4页(P47-50)【关键词】外浮顶;钢储罐;保温;支承结构;网格型结构【作者】易良英【作者单位】中油辽河工程有限公司,辽宁盘锦124010【正文语种】中文近年来石油供需矛盾突出,油价屡创新高,国家石油储备基地、民营大型石油库建设项目不断增多,节约能源日益成为各行业的重要课题。
据统计,炼油厂、石油化工厂的蒸汽耗量中储运系统用气量约占11%~27%,而储运专业油罐加热用气量占储运系统总用气量的50%~60%。
由此可见,搞好储罐保温是储运系统中节省能耗的一个重要环节,而搞好保温结构设计是做好储罐保温的关键,它直接关系到绝热效果、投资费用、能量耗损、使用年限和外观等问题[1]。
储罐罐壁常见的保温结构:一般采用圆钢或扁钢做支撑环,将其套在或焊在设备外壁,在支撑环外包镀锌薄钢板或薄钢板卷材,在中间填充松散的保温材料,并用铁丝将其捆扎固定。
这种结构存在施工程序较复杂、难度大、保温支撑件用量较多、保温材料消耗量较大、造价高等缺点。
为此我们改进了储罐罐壁的保温结构,采用类似蜂巢的网格型保温结构,近年来在诸多大型油库工程设计中,5万m3和10万m3储罐均采用这种改进后的保温结构,在满足工程质量要求的前提下,提高了储罐的使用安全性,降低了工程造价。
储罐罐壁蜂巢网格型保温结构由保温层、外保护层以及支撑、固定的附件组成。
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所构成。
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直接覆盖,减少介质挥发。
罐底:浮顶罐的容积一般都比较大,其底板均采用弓形边缘板。
罐壁:采用直线式罐壁,对接焊缝宜打磨光滑,保证内表面平整。
浮顶储罐上部为敞口,为增加壁板刚度,应根据所在地区的风载大小,罐壁顶部需设置抗风圈梁和加强圈。
浮顶:浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式。
单盘式浮顶:由若干个独立舱室组成环形浮船,其环形内侧为单盘顶板。
单盘顶板底部设有多道环形钢圈加固。
其优点是造价低、好维修。
双盘式浮顶:由上盘板、下盘板和船舱边缘板所组成,由径向隔板和环向隔板隔成若干独立的环形舱。
其优点是浮力大、排水效果好。
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的挥发损耗,外部的拱顶又可以防止雨水、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,例如汽油、航空煤油等。
内浮顶储罐采用直线式罐壁,壁板对接焊制,拱顶按拱顶储罐的要求制作。
目前国内的内浮顶有两种结构:一种是与浮顶储罐相同的钢制浮顶;另一种是拼装成型的铝合金浮顶。
一般情况不会发生浮盘塌陷现象的,因为浮盘正常一直会浮在油面上面,只有下面情况才会发生塌陷。
1、浮盘在落底情况下,罐进油速度过快,造成对浮盘冲击后,造成浮盘升起速度不均,导致倾斜,油会从密封处升到浮盘上面,在由于对浮盘检查不到位,造成浮盘落底运行,使浮盘塌陷。
2、浮盘导向柱发生倾斜,或油罐的椭圆度发生较大变化,造成卡盘现象,油面上升至浮盘上面,造成浮盘塌陷。
3、浮盘变形,浮盘在长期频繁运行过程中,要受到油品腐蚀、油品温度变化、气候变化、储罐基础沉降、罐体的变形、浮盘顶滑梯安装、浮盘附件是否完好等因素的影响,浮盘几何形状和尺寸发生变化,浮盘逐渐变形,出现表面凹凸不平。
变形后浮盘在运行中,由于各处受到浮力不同,以致浮盘倾斜,浮盘量油导向管卡住,导致油品从密封圈及自动呼吸阀孔跑漏到浮盘上而沉盘。
大型外浮顶储罐密封装置存在问题分析及对策探讨冯亮【摘要】密封装置在大型储罐运行过程中至关重要,储罐运行过程中密封不严会引发火灾、爆炸、油品损耗、环境污染等事故.分别从密封产品、储罐本体、油库运行管理、外界环境因素等方面对大型外浮顶原油储罐密封装置在实际使用中的不利影响进行全面分析,并根据分析结果提出了多项控制措施,主要包括控制施工进度及施工安装质量,在浮盘周围增设密封托板,优化储罐密封装置结构形式,安装安全包带等.通过近几年在鄯善储备库储罐清罐检修期间采取上述控制措施,提高了大型储罐密封装置的密封性及可靠性,降低了装置故障发生率,延长了装置使用寿命,控制效果显著.%The sealing device is very important in the operation process of large-scale storage tanks. The sealing failure during storage tank operation process will induce accidents such as fire, explosion, oil product loss and environmental pollution.The adverse affects of sealing devices of large-scale exter-nal floating roof tanks in practical use are fully analyzed from factors such as sealing products, storage tank bodies, oil depot operation management and external environment. According to analysis re-sults, several control methods are proposed, mainly including controlling the construction schedule and installation quality, adding the sealing pallet around the floating roof, optimizing the structure of the tank sealing device and installing the safety belt.In the recent years,these control methods are tak-en during storage tank overhaul period in Shanshan Reserve Warehouse, which improve the sealing performance and reliability of the sealing device of large-scale storage tanks,reduce the occurrencerate of equipment failure,extend the service life of the sealing device and have outstanding control effect.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2017(036)012【总页数】5页(P79-83)【关键词】大型外浮顶油罐;密封装置;油气浓度;完整性管理;改进措施【作者】冯亮【作者单位】中石油管道联合有限公司西部分公司【正文语种】中文大型浮顶储罐是石油石化行业的重要储运设施。