储罐结构系统介绍
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储油罐输油管道的首、末站和中间站都需要设置储油罐。
首、末站储油罐分别用来调节油田与首站,末站与收油(或转运)单位间输量的不均衡。
储油罐还可以作为原油交接计量之用。
首、末站的储罐容量一般都较大。
非密闭(旁接)输油的中间站设置储油罐是为了平衡中间站进出油的输差。
密闭输送的中间站可以只设置供水击泄放的储油罐。
第一节输油管道储油罐的结构特点1 储油罐的类型⑴按建筑安装位置分类有地上油罐、地下油罐、半地下油罐和山洞油罐。
⑵按几何形状分类有立式圆筒形油罐、卧式圆筒形油罐和特殊形状油罐。
立式圆筒形油罐根据顶结构又分为桁架顶罐、无力矩顶罐、梁柱式顶罐、拱顶罐、套顶罐、浮顶罐等。
⑶按储罐的材质分类有金属油罐和非金属油罐。
①金属油罐一般为钢质油罐。
②非金属油罐凡是用非金属材料作为建罐主要材料的均为非金属油罐,常见的有砖砌油罐、钢筋混凝土油罐等。
2 储油罐的结构⑴立式圆筒形拱顶金属罐目前输油管道上常用的油罐是立式圆筒形金属拱顶罐和立式金属浮顶罐。
中间站主要使用小容量的金属拱顶罐,首、末站主要使用大容量的浮顶罐。
立式圆筒形钢油罐由底板、壁板、顶板及油罐附件组成。
其罐壁部分的外形为母线垂直于地面的圆柱体。
立式金属油罐一般都是在现场焊接安装,底板直接铺在油罐基础上,立式金属油罐的基础、底板、壁板等做法基本相同。
①油罐基础②油罐底板③油罐(身板)壁板④油罐顶板⑵立式浮顶金属罐根据油罐外壳是否封顶,浮顶油罐主要分内浮顶和外浮顶油罐两种,通常外浮顶油罐储存原油,内浮顶油罐储存轻质油品。
输送原油管道常用的是外浮顶油罐,并且浮顶油罐只是在首、末站及油库常见,一般中间站很少安装浮顶油罐。
浮顶油罐与拱顶油罐大同小异,主要区别是增加一个浮顶,其结构和操作使用比拱顶油罐复杂。
浮顶是一个覆盖在油面上并随油面升降的盘状物。
由于浮顶与油面几乎不存在气体空间,可以极大地减少油品的蒸发损耗,减少油气对人身的危害,减少油气对大气的污染,减少油气发生火灾的危险性。
内浮顶储罐原理浮顶储罐是一种常用于储存液体的设备,其原理是通过浮顶结构来控制储罐内液体的蒸发和溢出,保持储罐内的压力和温度稳定。
一、浮顶储罐的结构和组成浮顶储罐通常由罐壁、罐顶、浮顶和密封系统组成。
罐壁是储罐的主体结构,用于承受内部液体的压力。
罐顶位于罐壁的顶部,起到封闭和保护罐内液体的作用。
浮顶则是可以上下浮动的组件,通常由金属材料制成,其底部浸入储罐内的液体中,从而浮在液面上。
二、浮顶储罐的工作原理浮顶储罐的原理是利用浮力和压力平衡来控制液位和压力。
当液位上升时,浮顶随之上升,保持与液面接触。
由于浮顶的浮力与液体的重力平衡,使得浮顶能够浮在液面上,并随液位的变化而上下浮动。
当液位下降时,浮顶也会相应下降,以保持与液面的接触。
浮顶储罐还配备有密封系统,用于防止液体的蒸发和泄漏。
密封系统通常包括密封垫、密封圈和密封盖等组件。
密封垫位于浮顶和罐壁之间,起到防漏和密封的作用。
密封圈则位于浮顶和罐顶之间,起到密封罐内气体的作用。
密封盖则用于固定罐顶和浮顶,使其保持稳定。
三、浮顶储罐的应用浮顶储罐广泛应用于石油、化工、粮食等行业,用于储存各种液体,如原油、石油产品、化学品、食品等。
其主要优点是能够有效控制液位和压力,减少液体的蒸发和溢出,确保储存物料的质量和安全。
浮顶储罐的设计和使用需要考虑多种因素,如液体的性质、储罐的尺寸和容量、环境条件等。
在设计中需要合理确定浮顶的尺寸和重量,以保证其能够正常浮动。
同时,还需要考虑储罐的密封性能和安全措施,如配备报警系统和防火设施,以应对突发事件。
总结起来,浮顶储罐是一种通过浮顶结构来控制液体蒸发和溢出的设备。
其工作原理是利用浮力和压力平衡来保持液位和压力稳定。
浮顶储罐的应用广泛,可以用于储存各种液体,如石油、化学品和食品等。
然而,在设计和使用过程中需要注意相关的安全措施,以确保储罐的安全和可靠性。
lng储罐结构及原理
LNG(液化天然气)储罐是其中一种常见的储存液化天然气
的结构。
LNG储罐主要由外壳、保温层、内壁、支撑系统、
压力释放系统等组成。
1. 外壳:LNG储罐外部通常由钢材制成,它起到保护内部液
化天然气免受外部环境因素的影响,如温度变化和物理冲击等。
2. 保温层:为了保持LNG的低温状态,储罐表面会添加保温层。
保温层通常由保温材料制成,如聚氨酯泡沫或玻璃纤维。
3. 内壁:LNG储罐的内壁主要由不锈钢或铝合金制成,以保
证储存LNG的完整性和密封性。
4. 支撑系统:支撑系统用于支持储罐的外壳和保温层。
通常,储罐底部有一个支撑结构,可以承受液体的重量。
5. 压力释放系统:由于LNG在很低的温度下会产生气体,储
罐内的压力会增加。
为了防止储罐爆炸或损坏,储罐内部设有压力释放系统,用于释放过多的气体。
LNG储罐的工作原理是通过液化天然气的特性实现的。
液化
天然气需要在极低的温度下(-162°C)和适当的压力下才能变成液态。
LNG储罐提供了一个密封和绝热的环境,在这个环
境下,液化天然气可以保持稳定的低温状态。
当需要使用
LNG时,通过控制储罐内部的压力和温度,可以使液态天然
气重新转化为气体,供应给需要的设备或系统使用。
储液罐结构和工作原理
储液罐是一种用于储存液体的容器,通常由金属或塑料制成。
它具有以下结构和工作原理:
1. 储液罐的主体部分是一个密封的容器,可以容纳大量的液体。
这个容器通常是圆形或方形的,具有足够的强度来承受内部液体的压力。
2. 储液罐上方通常有一个进料口,用于将液体注入储液罐。
进料口通常带有一个阀门,可以控制液体的进入速度,以防止溢出或过度压力。
3. 储液罐底部通常有一个出料口,用于取出储存的液体。
出料口通常也带有一个阀门,可以控制液体的流出速度。
4. 储液罐中通常设有一个液位检测器,用于监测液体的水平。
液位检测器可以是机械式的,通过浮子或压力传感器来测量液体的高度。
它也可以是电子式的,通过传感器检测液体的电导率或压力来确定液位。
5. 储液罐的工作原理是基于液体的密度和重力。
当液体注入储液罐时,它的重量将均匀地分布在容器内部。
液体的压力将通过容器的壁传递到周围环境。
6. 当需要使用存储的液体时,可以打开出料口的阀门,让液体从储液罐流出。
流出速度可以通过调整阀门来控制。
7. 储液罐的密封性非常重要,以防止液体泄漏或蒸发。
一些储液罐还配备了压力释放阀,以防止罐内压力过高。
总之,储液罐是一种用于储存液体的重要设备,它的结构和工作原理确保了液体的安全储存和使用。
LNG低温储罐介绍
1、液化天然气储罐是南阳龙腾深冷装备技术服务有限公司的主要产品之一,液化天然气储存系统由低温储槽、附属管线及控制仪表组成。
2、按容量分类:小型液化天然气储罐,有5-50立方米储罐,常用于民用燃气汽化站,液化天然气(LNG)汽车加注站等;中型液化天然气储罐,有50-100立方米,常用于卫星式液化装置,工业燃气汽化站等;
3、液化天然气储罐管路通常采用奥氏体不锈钢管,奥氏体不锈钢管具有优异的低温性能;
4、立式液化天然气储罐,隔热型式采用真空粉末隔热技术,储槽内筒及管道材料选用奥氏体不锈钢,外筒选用碳素钢Q345R压力容器用钢板;。
2.2 LNG储罐(T-0201A/B/C)根据LNG储罐的国际规范BS7777,LNG储罐的形式可分为:单容罐、双容罐和全容罐。
全容罐的罐体分为内罐和外罐,按照规范要求,全容罐的内罐和外罐应具备独立盛装低温液体的能力,且内罐和外罐的间距应为1米到2米。
正常操作条件下,内罐储存低温LNG 液体;外罐顶由外罐壁支撑;外罐应具备既能储存低温LNG液体,又能控制从内罐泄漏出的LNG气化后产生的大量气体的排放。
ZJLNG采用的是全容储罐,其总体布置见图1、图2、图3所示。
图1:储罐总体布置一2.2.1 ZJLNG全容储罐的主要特点及结构∙混凝土外罐由钢筋混凝土罐底承台、后张拉式混凝土罐壁、钢筋混凝土罐顶组成,罐底承台与罐壁、罐壁与罐顶均采用刚性连接。
罐底承台采用架高设计,不需加热系统。
∙外罐的内表面全部内衬碳钢,起到阻止气体泄漏的作用。
罐顶内衬可作为罐顶混凝土的支模,同时可作为钢筋混凝土罐顶结构的组成部分。
∙内罐为顶部开放式的9%镍钢内罐。
图2:储罐总体布置二图3:储罐总体布置三∙罐底的热角保护结构由9%镍钢二层底、壁,以及保温材料组成,它能保证在内罐泄漏的情况下保护罐底和混凝土底层的外壁,保证罐体不失效。
热角保护的顶部被锚固到混凝土外壁中,同时顶部应至少高于罐底承台5米。
∙内罐的顶部有一吊顶,由罐顶的吊杆支撑,其材质为铝合金、不锈钢或9%镍钢。
∙储罐的保温系统包括内罐底以下的保温层、内罐壁和混凝土外壁之间的保温层,吊顶以上的保温层、罐顶开孔处以及内部配管的保温层。
∙储罐还应包括一系列的管嘴开孔及相关的内部管线,包括罐内泵的泵井、吹扫管线、冷却管线、进液管线等。
∙储罐还包括内部的通道和结构,如从罐顶人孔到吊顶以及从吊顶到内罐底的笼梯、吊顶上面的人行道、轨道等。
∙储罐还包括外部的通道和结构,包括泵平台及其外溢保护系统、从地面到罐顶和泵平台的旋梯、外围通道、紧急逃生梯、仪表平台、护栏等等。
∙储罐的管线从罐顶沿罐壁向下,直到与地面水平管线连接的弯头的顶部。
管架在罐顶和罐壁处,管线和管架都需要保温。
∙储罐还需要安装相关的在线阀门和仪表,及配线、电缆、接线箱等。
储罐仪表主要包括液位、压力、温度仪表,泄漏检测仪表,以及冷却探头等等。
∙储罐上还应装有压力安全阀和真空安全阀,以及与其互锁的阀和尾管。
∙储罐外罐需装有沉降监测系统。
∙电气设备包括照明系统、航路信标、接地系统、防雷系统,以及相应的配线、电缆等。
∙储罐的罐内泵除泵体外还包括泵顶设施、提升缆、电缆及接线箱。
∙储罐的罐内泵还需配置泵体的提升装置,以便维修。
∙储罐还应配备火气探测系统、消防系统,另外还需涂漆。
2.2.2 储罐主要设计规范和参数根据储罐设计图纸和文件,ZJLNG储罐各组成部分设计规范和参数如下:①基础:钻孔灌注桩,每个罐376根,直径1.5米。
已由国内施工单位施工,全部采用国产材料。
②混凝土部分a)罐底承台罐壁施工期间,在承台上定位罐壁临时施工开口可能会造成承台和罐壁的位移和沉降,如果发生了,要在开口封闭后进行罐壁张力调整。
罐底承台主要参数:直径88.3米、离地面距离1.5米。
b)罐壁罐壁要与承台紧密完整连接,同时也要与罐顶整体连接。
罐壁为钢筋混凝土,预应力设备包括钢绞线、套筒和卡锚具。
预应力混凝土墙要能在设计环境下保证正常操作和卸料操作时符合设计要求。
承包商提供低温加强筋在罐壁内侧。
罐壁主要参数:高39米、内径82米,外径83.4米。
内埋设后张拉预应力钢绞线及配件为拟定进口材料。
c)罐顶球形钢筋混凝土罐顶浇筑在内罐碳钢顶上,内罐碳钢顶作为混凝土模具。
罐顶混凝土分为1或2次浇筑。
钢罐顶包括压缩环都要浇筑混凝土。
罐顶主要参数:分两次浇筑在钢罐顶上,罐顶中心厚度0.4米。
d)混凝土承压支撑环混凝土环梁安装在内罐底,可以是不连续的,如果地震设计结果提高了内罐圈板厚度,环梁就要是连续的。
混凝土环梁被平均铺设在内罐底和第二层罐底下,底部保温材料以上。
环梁设计要考虑所有设计条件下能够承受罐底圈板的运动载荷。
混泥土加强筋采用低温碳钢筋。
③金属材料部分a)内罐内罐最大允许压力和最小板厚均遵循BS 7777, 壁和底环形圈板要求内圈对接焊,接口双层角焊。
内罐罐底必须是搭接焊。
在内罐底和壁要直接焊接同等材料的9%Ni钢加强筋。
内罐的所有板材均应为四型或五型9%镍钢,其中硫含量要求最大不超过0.005%,磷含量最大不超过0.010%,钢板需经过淬火和回火处理。
9%镍钢的供应商必须是有经验的生产商,并且曾经为类似的储罐或压力容器生产过9%镍钢。
钢板厚度大于等于10mm时,需对钢板进行超声波检验。
钢板离厂前需使用高斯仪对9%镍钢的四面进行检验,余磁不得超过50高斯。
9%镍钢冲击试验的要求:9%镍钢的冲击试验应采用却贝V型坡口冲击试验。
四型9%镍钢在-196o C条件下,对10×10 mm 的试样在纵向的冲击力要达到平均70焦耳;五型9%镍钢在-196o C条件下,对10×10 mm 的试样在纵向的冲击力要达到平均100焦耳。
一块母板要选取6个试样,一边3个。
内罐的主要参数:内罐由罐底和罐壁组成,直径80米,常温下高度36.1米。
内罐底分为边缘圈板和中心底板,边缘圈板和中心底板分别用为3296×16.67 × 11476和2800 × 6 ×29275mm,9%Ni钢板现场切割焊接而成。
内罐壁共分11圈,每圈3.241米。
第一圈至第八圈钢板厚度从26mm递减至12mm,八圈以上都为12mm厚。
b)吊顶吊顶应为铝合金钢5083-0或不锈钢或9%镍钢。
吊杆应为304不锈钢或等同的材料。
最小设计温度是-165o C。
吊顶板边缘要密封,以防止珍珠岩粉末。
吊顶上要开通气孔,以保证吊顶上下空间压力差小于5mbarg。
吊顶边缘靠近内罐壁要有珍珠岩粉末挡板,挡板即要允许储存足够得珍珠岩粉末,又要防止粉末流到吊顶上。
平整吊顶板最小厚度3.5mm。
吊顶主要参数: 4.76mm厚不锈钢板,与内罐焊接并用吊棒与罐顶连接。
上铺设1000mm 的膨胀玻璃棉保温层,用于罐顶保温。
大部分采用2200x4.76x8707mm不锈钢板焊接拼接而成。
c)热拐角保护(TCP)热角保护系统由二层底、壁、闭合环梁、预埋件组成,焊接材料与内罐的材料相同,预埋件锚栓要根据设计情况选择。
第二层底为最小厚度5mm 9%Ni钢底板和圈板组成,底板搭接焊、圈板拼接焊。
二层底板放在底层保温材料以上,其上还要铺设一层保温材料。
TCP 最小厚度5mm,与二层底板连接点到嵌入档板的TCP高度最少5m。
嵌入档板镶入外罐混凝土壁内以阻挡内罐事故状态下LNG泄漏。
其主要参数:第二层罐底分为边缘圈板和中心底板,边缘圈板和中心底板分别用为2580 ×6×11700和2700×5×28283mm,9%Ni钢板现场切割焊接而成。
TCP竖段由2173×6×10705mm9%Ni钢板现场切割焊接而成,并配有加强筋,高度5米。
嵌入档板由2616×8×10774mm9%Ni钢板现场切割焊接而成。
d)碳钢防蒸气渗透层碳钢防蒸气渗透层应包括底层罐底、外罐内壁和钢罐顶等方面。
罐底、罐壁内衬钢板及其锚固件,罐顶内衬钢板及其锚固件和罐顶钢结构均应为稳定碳钢。
测试温度应取-20oC 或低于最低日平均温度100C中的较低值。
在测试温度下,却贝试验应最小平均达到27焦。
碳钢的防蒸气渗透层在混凝土外罐内侧。
底层罐底设计计算时要考虑压力、张力和热应力。
最小厚度5mm,必须搭接焊。
外罐内壁的防蒸气渗透层要从底层罐底、TCP嵌入档板和钢罐顶无逢紧密连接。
外罐内壁最小厚度 3.5mm,并配有加强筋。
碳钢罐顶在混凝土罐顶内,与混凝土罐顶形成一个整体,将压力载荷完全传递给混凝土外壳,最小厚度5mm。
碳钢防蒸气渗透层的设计温度是-200C到100C。
其主要参数:底层罐底采用1040×5×5892mm碳钢板搭接焊而成,材质S355J2。
外罐壁内衬由厚度3.5mm,材质S275J2的碳钢板紧贴焊在外罐内壁预埋件。
钢罐顶由结构钢桁架和扇形片拼装焊接而成,全部现场切割制作。
结构钢桁架一般采用2584×25×8075或2441×25×8690mm的S255J2碳钢板切割而成,并配有加强筋。
扇形板为厚度6.5mm,材质S355J2碳钢板,同时配由加强筋。
e)焊条9%镍钢的焊条必须符合相关标准,并有一定的强度、延展性、稳固性,并且曾在其它LNG储罐上使用过。
在-196oC下,却贝试验最小应达到35焦。
其它焊材的要求,应达到在机械性能和韧性上符合母材的要求。
对碳钢的焊材应选取低氢型的焊条。
2.2.3储罐配管管线储罐所有的外部管线从罐顶沿罐壁向下,直到与地面水平管线连接的弯头的顶部。
管架在罐顶和罐壁处,管线和管架都需要保温、涂敷。
管线的布置要确保仪表、阀门易于操作、维修,且应设有必要的通道(如平台、梯子等)。
罐内管线分类见表1:表1:罐内所配管线2.2.4 保温系统①热损失要求LNG大罐总热损值每天不超过16万m3罐容的0.05%。
设计承包商应提供证明满足这一要求的计算书,蒸发量的计算基于以下条件:最高环境温度;最大的日照幅射;无风和最高液位甲烷。
②罐底部保冷三层底与二层9% Ni钢底板之间铺1层100mm厚硬质泡沫玻璃和2层150mm厚的泡沫玻璃以及1层125mm厚的泡沫玻璃纤维砖,通常绝热泡沫玻璃最低不少于2层。
每层泡沫玻璃之间均要求一层沥青毡防潮层。
泡沫玻璃之上再铺一层找平干砂5cm厚,才能焊接9% Ni 内罐底板。
罐底部保冷主要参数:从底部罐底到第二层罐底间铺设3层450x100x600mm的泡沫玻璃砖,第二层罐底和内罐底到第二层罐底间有2层承重混凝土支撑环,支撑环内预埋低温钢筋,支撑环之间铺设1层450x130x600mm的泡沫玻璃砖,并用细沙找平,纵缝隙用弹性玻璃棉填充。
外罐衬里(即第三层常温钢底板)上铺5cm厚干砂。
③罐壁保冷通常罐壁保冷总厚度需要1m。
9% Ni钢内罐壁外表面应安装一层抗压缩弹性垫,它可以吸收一部份来自于水平方向珍珠砂的压力,-玻璃棉毯的性能需要采用珍珠岩粉循环载荷测试,以达到内罐壁机械强度设计要求。
弹性玻璃棉毯应可靠、牢固的靠在内罐壁外侧,一般在罐壁顶端用螺栓悬挂固定在罐壁上,最外层玻璃棉毯外面应包一层高张力玻璃棉布,以防填充珍珠岩粉时的磨擦力。
内外罐壁之间的环形空间除了三层弹性玻璃棉毯外,其余空间填充膨胀珍珠岩粉,拱顶边缘部分也要填满珍珠岩粉,以便环形空间的珍珠岩粉长时间后沉降出现空隙,予以补充。
现场膨胀珍珠砂应满足规范ASTMC549要求,具体性能如表2:其主要参数:内外罐壁间1米空间内现场发泡填充膨胀珍珠岩粉末,为减轻膨胀珍珠岩对内罐的压力,在内罐外壁绑扎一层厚度23mm的弹性玻璃棉,平均压力负载65.79PSF。