大型外浮顶储罐结构使用维护25页PPT

采取这些措施可提高单盘板的强度，减小施工时的焊接 变形，缓和由强风引起的波动，提高抗疲劳能力，使单 盘边缘受力趋于均匀。
单盘根据直径大小需要设置中央浮舱。 中央浮舱的 作用是增强单盘整体刚性，并在单盘破裂或浮顶积水时 为单盘提供浮力，减小单盘向下的挠度，减轻边缘浮舱 承受的载荷。
我公司8台大型储罐浮顶都采用单盘式浮顶，原油罐 单盘中间设有浮仓，柴油罐中间未设置浮仓。
泄漏或在整个罐顶上平均有250 mm雨水积存在单盘上时浮
顶不沉没，且能保持结构的完整性，不产生强度和稳定性
破坏。此外，正常操作条件下，单盘与径向和周向加强筋，单
盘上刚性较大的附件周边300 mm范围内的搭接焊缝上下表
面采用连续焊，边缘浮舱与单盘之间采用环形板连接。
2020/4/17
3.2 弹性填充密封 在一个密封的封套内，填充弹性好、易变形的物体
如泡沫塑料，或填充适当的流体，依靠填充物的受压变 形达到密封的目的。这种密封的效果较机械密封好，对 罐壁的椭圆度、垂直度及局部凸凹度等要求不是太高， 适应性较强，不易发生浮顶卡死现象。但这类密封功能 单一，需要配套其它如挡雨板、刮蜡机构等设备，另外 该密封还存在耐磨性差、泡沫塑料长期处于压缩状态易 产生塑性变形，尤其是当储罐变形较大、有局部受力时 容易损坏。
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3）一次密封不严、损坏部分更换； 4）检查刮蜡装置（或限位装置）是否好用； 5）中央排水管外观检查、试压； 6）加热盘管试压； 7）底板漏磁检查、大角焊缝检查、罐体焊缝检查、浮盘板 及浮仓内焊缝试漏检查； 8）单盘漏点局部更换钢板，凹凸严重部位矫正； 9）紧急排水管罐内水封部分检查、清理； 10）检查、清理检尺管及导波管（机械清罐过程中，罐内 注氮气时对其封堵）； 11）罐底板、底板壁板、浮顶上下表面、泡沫挡板等局部 防腐；

02 立式圆柱形浮顶罐
• 单盘式浮顶的周边为环形浮船，中间为单层钢板。单层钢板与浮船
之间用连接角钢连接。环形浮船的断面为梯形。浮船的尺寸根据要求 的浮力确定。其浮舱面积一般是整个浮顶面积的40％～50%。
•
浮船内部设有径向隔板，以增加浮船的强度，并将浮舱分隔为若
干互不连通的隔舱，以保证在个别隔舱渗漏时浮顶不沉没。
02 立式圆柱形浮顶罐
浮船顶板和底板均应坡向中央，其坡度一般不小于1.5‰。
顶板坡度是为了将雨水通过中心管排出。
底板坡度是为了使油面上的油气汇聚于单盘的边缘，以便压 力达到一定数值后由盘边的透气阀排出。
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储存设备-浮顶罐结构认知
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立式圆柱形拱 顶罐
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立式圆柱形浮 顶罐
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污水处理罐
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罐壁高度/ mm
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储存设备-浮顶罐结构认知 专题培训
01
立式圆柱形拱 顶罐
02
立式圆柱形浮 顶罐
05
污水处理罐
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立式圆柱形内 浮顶罐

• 第四个阶段从设计、高强度钢板和热处理全部国 产化
• 经过上述四个阶段，我们的设计和施工水平有了 大幅度的提高，尤其经过发改委组织中国石化牵 头的国家石油储备基地建设用高强度钢板国产化 攻关，使我们的大罐整体水平又上了一个新台阶
一、我国大型浮顶油罐发展的历史及现状
• 2003年，茂名石化公司北山岭油库建造了两台 12.5 X104m3超大型浮顶油罐，油罐内径90m,罐 高21.8m
7.16大连新港10万立方米罐发生火灾
独山子10X104m3浮顶油罐施工期间被风吹跑
三、管理规定中的有关条文解释
• 4.1.9 二次密封的支撑板应采用不锈钢，橡胶刮板宜采用 L型结构，以保证刮板与罐壁之间形成良好的面接触;当采 用其它结构时，密封油气空间不应存在金属凸出物
• 9.6.3 大型储罐的监理单位应严格按照安装验收 技术条件从严监理，达不到设计要求不得进入下 道工序，以保证大型储罐和浮顶的安装、施工质 量
• 9.6.4 应对罐壁和浮顶的焊接变形严加控制，对 罐体整体的垂直度进行检测，减少局部变形和尺 寸偏差来确保密封效果
四、储罐的本质安全
• 以上是总部安环局为预防雷电引起的油罐 着火而制定的有关设计、施工及运行方面 的管理规定
《大型浮顶储罐的本质安全》
洛阳石化工程公司 李宏斌
2011年9月12日 南京
中国石化原油码头及罐区中级研修班培训
中国石化原油码头及罐区ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中级研修班的朋友们 大家好
中国石化原油码头及罐区中级研修班培训
大型浮顶储罐的本质安全
一、我国大型浮顶油罐发展的历史及现状 二、大型化出现的新技术及遇到的新问题 三、中国石化安【2011】754号管理规定有关条文解释 四、储罐的本质安全 五、结束语

储油罐
宁夏宝塔灵州石化油品车间 制作：王立宁
油罐的分类
• • 油罐按使用材质可分为非金属 油罐和金属油罐。 非金属油罐常见的有砖砌油罐、 钢筋混凝土油罐等。这类油罐 大多建于地下或半地下，多用 于储存原油和重油。它的优点 是钢材耗量少，较隐蔽，原油 蒸发损失小，耐腐蚀性能比金 属罐强。其缺点是易发生渗漏， 不易储存轻质原油。 金属油罐是应用最多的储油罐。 金属罐大都建在地上，用于储 存各种原油。其优点是安全可 靠，经贸耐用，不易渗漏，施 工方便，施工周期短，投资省， 但钢材消耗量大。目前，在输 油管道上应用的有拱顶罐、锥 顶罐和浮顶罐。
四、油罐的专用附件
• 1．呼吸阀 • （1）呼吸阀的作用 • 其可保持油罐气体空间压力在一定范围内，以减少蒸发 损失，保证油罐安全。机械式呼吸阀由压力阀和真空阀两 部分组成。当罐内气体空间的压力超过油罐设计压力时， 压力阀被罐内气体顶开，气体从罐内排出，使罐两压力不 再上升。当罐内气体空间压力低于设计的允许真空压力时， 大气压力顶开真空阀盘，向罐内补入空气，使压为示再下 降，以免油罐抽瘪。 • （2）机械式呼吸阀分类 • 按其结构和压力控制方式可分为机械式和弹簧式二种。根 据其使用条件，可分为普通型和全天候型两种。普通型适 用于0～60℃，全天候型适用于-30℃～60℃环境。
• 5．油罐搅拌器 • 主要用于防止沉淀物积聚。目前，使用的多为侧向伸入式搅拌器。 • 侧向伸入式搅拌器是由防爆电机、减速传动装置、吊架、密封装置及 搅拌螺旋桨组成。 • 油罐搅拌器的作用有： • 防止罐内水、机械杂质、胶质、沥青质、石蜡等堆积于罐底，起到清 罐、提高油罐利用率的作用。 • 罐内原油经搅拌能混合均匀，防止分层。 • 改善罐内原油热交换条件，使原油升温快，温度分布均匀，节省蒸气。 • 6．加热器 • 加热器是给高粘度、高凝点原油加温防凝提高其流动性的设备。加热 器一般用直径50～100mm钢管制成的盘管，其距离罐底一般为20～ 进出油短管 6.进出油短管

响观测。
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七、 质量控制
3.模板间距控制 在用大雁夹加固模板竖向支撑的过程中，紧固模板时要用 钢尺时刻测量模板间距，保证浇注砼的质量，如有偏差要 立即校正。 4.斜撑牢固、稳定可靠 斜撑连接扣件要用扳手拧牢靠，保证无松动。 在斜撑与地面接触要稳固，端部设木桩顶牢保证斜撑不能 发生侧面倾倒。
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八、安全措施
1.施工现场临时用电，必须按《施工现场临时用电 安全技术规范》（JGJ46-2005）接地、接零、配置 漏电保护器，配电箱实行一机一闸一漏制。 2.作业前要对模板工做好安全交底和安全教育工作。 3.在作业区城内，禁止非作业人员入内，并设置好 围栏，中应遵守操作规程，如遇途中停歇，应就位的 支顶，模板连接稳固。 5.在模板的紧固件、连接件、支撑件未安装完毕前，不得 站在模板上施工。 6.安装模板，必须得固定，位置调整准确后方可安装，安 装后要立即穿好销杆，紧固螺栓。 7.当风力在6级以上时要停止施工。
斜撑牢固、 稳定可靠
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操作要点
施工准备
1、首先进料15mm多层复合模板、12mm对拉螺栓、钢架杆 DN40、大雁卡、十字扣、转向扣、白松木方、元钉。
2、校核钢筋与环梁垫层的相对位置，校准钢筋保护层垫块 的位置，设置好环梁模板控制线。
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多层复合模板预制
1、模板进场后，应检查整修，清点数量，清除杂物，涂刷 脱模剂。 2、根据环梁的高度1550mm预制模板，模板上预制对拉螺栓 孔，分上、中、下三层设置，模板在纵向四段间距为250mm、 450mm、500mm、350mm，横向间距为400mm。 3、模板涂刷脱模剂。
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十一、应用实例
1.南三油库储罐基础工程（1座15×104m3），2006年8月19 日—11月30日施工，直径96m圆形储罐，环梁400mm厚。 2.林源原油储备库基础工程（4座10×104m3）， 2008年5月 15日—7月30日施工，直径86m圆形储罐，环梁600mm厚。 3.大庆油田成产运行原油储备库基础工程（2座 15×104m3）， 2009年4月29日—10月15日施工，直径96m圆 形储罐，环梁400mm厚。

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（2）罐底板的排版基本要求： ① 焊缝尤其是短焊缝越少越好； ② T形接头要尽量少； ③ 中幅板宽度≥1000mm，长度≥2000mm； ④ 边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸≥700mm ； ⑤ 中幅板任意相邻焊缝间距≥200mm； ⑥ 边缘板对接接头宜采用不等间隙，如图。
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（3）罐底厚度的一般性要求：
大型储罐的罐底板一般包括：边缘板和中幅板 1、排版方式分为： T形排版、搭接井字形排版、搭接条形排版、搭接
十字形排版、对接十字形排版等多种形式。
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2.3、简要介绍罐底板、罐壁板、拱顶、浮顶、中央排 水、密封装置及刮蜡机构的种类及规格
2、大型储罐罐底排版形式
在进货尺寸与图纸排版尺寸 不符时要重新进行排版， 然后让监理、业主、设计 认可后办一个设计联络单 的形式确认。
船舱底板；船舱顶板；隔板；环板；边缘板；桁架；椽 子；支柱；浮船人孔；船舱人孔；自动通气阀；呼吸阀；中 央排水管集水坑；小集水坑；紧急排水等。
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2.3.5、中央排水管
（1）位置：连接排水管集水坑与罐壁中央排水口的 软管。
（2）作用：把浮船上的水排到罐外。 （3）材质： ① 橡胶软管； ②可挠性不锈钢复气软
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2.3.3、拱顶
（1）拱顶由中心顶板与瓜片板组成。
（2）排版要求： ① 任意相邻焊缝≥200mm； ② 中心顶板与边板的搭接≥50mm； ③ 扇形板之间的搭接≥40mm。
（3）中心顶板的直径要求： 100-700 m ³ 1000-5000 m ³ 5000m ³以上
φ1500 φ2000 φ2100
允许偏差
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-0.3mm

上划出两条相互垂直的十字中心线。 • 2 按排版图在罐底中心板上划出十字线，十 字线与罐基础中心线应重合，在罐底中心 打上样冲眼，并应做出明显的标记； • 3 罐底铺设时，宜先铺设边缘板，后铺设中 幅板，由中心向两边铺设；
• 4 弓形边缘板的焊接，首先施焊靠外缘 300mm部位的焊缝。在罐底与罐壁连接的角 焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝 施焊前，应完成剩余的边缘板对接焊缝的焊 接。 • 5 中幅板的焊接，宜先焊短焊缝，后焊长焊 缝，由中心向两边施焊。初层焊道宜采用跳 焊法。 • 6 罐底与罐壁连接的角焊缝的焊接，应在底 圈壁板纵焊缝焊完后施焊。先焊内侧，后焊 外侧，由数名焊工沿同一方向分段进行焊接。 • 7 罐底收缩焊缝的焊接，宜在罐壁焊缝及弓 形边缘板剩余焊缝焊完后进行焊接。
• 油罐建造完毕后，应进行充水试验，并应
检查下列内容： • 1 罐底严密性； • 2 罐底强度及严密性； • 3 罐顶的强度、稳定性及严密性；
质量检验项目
• 1 罐底在施焊完毕后进行真空试漏，试验真空度
• •
为3000Pa 2 焊缝进行无损探伤，检验过程中执行GBJ128-90 规程规定 3 储罐主体焊接完毕后，进行充水试验，试验内 容如下： 3.1 罐底的严密性试验； 3.2 罐壁强度及严密性试验； 3.3 基础沉降观测，基础观测时，在储罐壁内部 沿外径均匀分布6个观测点（约10米布一个）；
• •
5 罐底的严密性，应以充水试验过程中罐底无渗 漏为合格； 6 罐壁的强度及严密性试验，应以充水到设计最 高液位并保持48h后，罐壁无渗漏，无异常变形 为合格； 7 固定顶的强度及严密性试验，罐内水位应在最 高设计液位下1m进行缓慢充水升压，当升至试验 压力时，应以罐顶无异常变形，焊缝无渗漏为合 格； 8 固定顶的稳定性试验应充水到设计最高液位用 放水方法进行，试验时应缓慢降压，达到试验负 压时，罐顶无异常变形为合格。

• 2004年，洛阳石化工程公司为湛江东兴炼油厂设 计了三台12.5 X104m3超大型浮顶油罐，油罐内径 84.5m,罐高24m
• 2005年，由中国石化工程建设公司（SEI）和洛 阳石化工程公司（LPEC）联合设计的国内最大的 原油罐----15 X104m3超大型浮顶油罐,内径100m, 罐高21.8m
7.16大连新港10万立方米罐发生火灾
独山子10X104m3浮顶油罐施工期间被风吹跑
三、管理规定中的有关条文解释
• 4.1.9 二次密封的支撑板应采用不锈钢，橡胶刮板宜采用 L型结构，以保证刮板与罐壁之间形成良好的面接触;当采 用其它结构时，密封油气空间不应存在金属凸出物
要建更大容积的油罐，必须在钢板强度上有所突破，工 程上现用的国产高强钢12MnNiVR和进口日本钢板 SPV490Q（新日铁牌号WEL-TEN610E 和JFE牌号 JFEHITEN610E）
二、大型化出现的新技术及遇到的新问题
• 1.2 结构 • 罐壁结构（大宽板）、罐底结构（对接）、浮盘
结构（单盘加强筋、中央浮舱、双盘V型与W型） 大直径的量油导向管、密封和排水、油罐基础等 等 • 1.3计算
三、管理规定中的有关条文解释
• 9.4.2 每次围板前应对罐体整体的垂直度和罐周 长进行测量，应满足设计要求。
• 具体要求 • 9.4.3 罐壁内表面不得存在有影响密封的凸出
物，焊缝应打磨圆滑且余高不应大于1 mm。 • 防止损坏密封
三、管理规定中的有关条文解释
• 9.5 量油导向管安装 • 9.5.1 施工现场应控制量油导向管接管的直线度
一、我国大型浮顶油罐发展的历史及现状
• 12.5 X104m3超大型浮顶油罐共 20台 • 湛江东兴炼厂3台 (内径84.5m,罐高24m) • 茂名北山岭共17台 • 商业储备基地15台(内径84.5m,罐高24m) • 北山岭原油库区2台(内径90m,罐高21.8m) • 已建和在建的10X104 m3 1000台左右 • 标志着国内的原油储备已经上了一个新台阶，技

表 １ 故 障进 行 分 类统 计 故 障类 别 故 障具 体 内容
定安 全 隐患 ，目前 日照 港油 晶公 已陆 续进 行改 造 ，将原彳 丁 机械密封改造充 弹性 好 、 易变形 的物体 ，如发泡的聚氨酯等 ，其效果较机械
在 罐壁上 ，使之 能够在罐壁上滑动 ，又尽量不产生
间隙。机 械密封使用 的历史长 、形式 多样 、结构简
单 、容易制造 ，但 缺点是油气损耗大 ，对罐壁 的几
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消防论点
Ｔ Ｈ Ｅ ＳＥ Ｓ
何形 状 如椭 同度 、垂直 度及 局部 ｆ Ｌ ｑ 凸度 等要 求较 高 ，适应性差 ． ．日 ． 机械密封存 在油气空间 ，存在一
赫 ●—●■—＿
删¨ 矗 ———■—
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一 一
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３ ３
罐检查中 。要关注二次密封外侧锈蚀情况 ，是否ｍ
设 置在 罐壁 与 浮顶外 圈板 的环 形 空间之 上 ，
仓储 一分公司浮顶罐全部采用单 浮盘式 ，仓储 二公 司全部采用双浮盘式 。
这里 主要介 绍 下笔 者所 在 的 日照 港油 品公 司
用 以屏蔽 该处 气相 的蒸 发 ，以减少 储存 物料 的损
耗 ，操作 中要求密封装置与罐体紧密接触 ，随浮顶
一
起在罐 内升降 。密封件与浮顶的有效结合 ，才能
仓储 一 分公 司 的浮单 浮盘 ：当单 盘式 浮顶 漂 浮在
降低浮顶油 品蒸发损耗 。现在 日照港油品公司的一 次密封采用机械密封和囊式密封 。
１ ． ３ ． １一次密封
９ ０ ０ ｋ ｇ ／ ｍ 的液体上 时 ，应保证在单 盘板和任 意２ 个
浮 舱泄漏 或在整 个罐顶 上平均 有２ ５ ０ ｍ ｍ雨水 积存 在单盘上 时浮顶不沉没 ，且能保持结构 的完整 ｌ 生，

内浮顶罐的正确使用
四、罐底水垫层不宜过高 罐底水垫层不能高于量油导向管入口，否则会影响油品 的计量和取样。油品水垫层通常以8~12cm为宜。
五、防止静电导出装置松动和缠绕
应注意保持静电导出装置处于良好的工作状态。静电导 出装置的局部松动反而会形成尖端放电的条件，增加危 险性。防静电导出装置一头接在浮盘上，浮盘是要经常 上下或水平浮动的，这都有可能造成静电导出装置局部 松动。另外要注意使用年限，使用到一定年限时要及时 更换。
储罐附件的基本知识
防雷防静电接地：消除油罐遭受雷击、静电所带来的危害的装置（采用扁铁， 厚度不得小于4mm，截面积不得下于48mm²，其接地电阻值应小于10Ω）， 要求接地点不少于2处，间隔不大于30m。 沉降点：定期检测沉降点与地面水平距离的变化情况。
防雷防 静电接 地
储罐沉降监测点
储罐附件的基本知识
内浮顶罐的正确使用
六、要定期检查清罐
内浮盘上部实际上是长期处在一定浓度的油蒸汽 中，各种部件会很容易受到腐蚀，其中特别是浮 盘立柱套管插销或是法兰螺栓等，如长期不检修， 很可能会造成完全腐蚀，无法打开和插入支柱。 内浮顶油罐由于比拱顶罐多了一个内浮盘，因此 其检修周期和清罐周期也应短些。 需要特别强调的是，进罐检修前应先用清水反复 清洗。同时，进罐前还应检查罐内油气浓度。
内浮顶罐的正确使用
二、定期检修内浮盘的密封
内浮盘与罐壁的密封，现大多数为弹性密封，弹性密 封主要有两个缺点：一是材料易老化，二是由于罐体 或内浮盘过大的椭圆度，内浮盘的不平度或罐壁局部 过大的粗糙等原因 ，会使密封圈与罐壁间的摩擦过 大而影响内浮盘的正常浮起动作。
三、自动通气阀不能常开
自动通气阀的打开应具备以下几个方面：一是在浮 盘正常情况下降到接近浮盘支柱高度时，阀杆较立 柱先触及罐底而自动打开;二是油压过大，通常发生 在所收油品含有大量气体时。