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。
浅析外浮顶油罐主要安全事故类型与维护保养作者:吴素琼来源:《中国科技博览》2018年第12期[摘要]浮顶油罐是顶盖漂浮在油面上的油罐。
安全事故类型主要分为火灾事故和非火灾事故,事故的发生都与油罐附件工作状况息息相关,因此加强油罐的日常维护保养工作是十分必要的。
作者依据多年工作经验对隐患进行分析,并提出了相应防范措施。
[关键词]浮顶罐事故类型维修保养中图分类号:TU639 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)12-0082-011引言由于浮顶罐的浮顶与液面之间无空间,罐内不易积聚油气且能够缓解内压的升高,因此具有良好的阻火性能。
但统计结果显示,外浮顶罐火灾事故在各类储罐火灾事故中所占比例最大,约为29.5%,这是因为外浮顶罐发生密封圈火灾事故的概率较高。
然而,这类火灾一般只发生在边缘密封圈处,燃烧面积小、火势较弱、易在短时间内成功扑救,储罐遭受严重破坏的情况很少,因此从安全的角度,浮顶罐仍然是储存易燃易爆油品比较理想的罐型。
2浮顶油罐主要安全事故类型2.1火灾事故①密封圈火灾。
密封圈火灾是密封装置内部处于爆炸范围的油气混合物遇到点火源后燃烧、爆炸。
主要原因是:密封圈处油气泄漏,遇雷击、静电、明火等点火源发生火灾爆炸。
②浮顶池火和防火堤池火。
浮顶池火和防火堤池火是在浮顶内或防火堤内形成燃烧,可能导致全面积火灾。
其主要原因是:油品溢流至浮顶或防火堤内,遇到点火源后形成池火。
而造成油品溢流或泄漏的原因主要是油品沸溢、浮顶破裂及罐体破裂。
③全面积火灾。
浮盘严重倾斜或沉没后,浮顶罐的大部分油面直接暴露于大气中,油气挥发量急速增加,油气与空气混合形成大量爆炸性油气,遇到点火源极易引发罐顶的全面积火灾。
④群罐火灾。
导致群罐火灾的原因有:储罐油品发生沸溢、喷溅后引发相邻储罐的火灾;对于大型罐区,排列集中的多个储罐遭到雷击同时发生火灾;地面池火控制不当引发周围储罐的火灾。
而热辐射是引发原油沸溢的主要原因。
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。
大型储罐检修标准及管理办法探讨摘要:随着我国家现代化经济建设的进一步推进,加快了各个行业发展进程的同时,也使人们对油气资源的使用量变得越来越大。
而大型储罐作为油气资源储存的重要设备,必须具备足够的密封性,才能进一步确保储罐的使用安全,但是由于大型储罐通常体型都比较大,再加上储运的油气资源本身比较特殊,更是增大了大型储罐检修的难度。
因此,为了能够提高大型储罐检修质量,本文通过对大型储罐检修标准进行分析,提出了大型储罐检修管理的策略,希望能够对相关研究人员有所帮助。
关键词:油气储运;大型储罐;检修标准;管理办法前言:在当前社会快速发展的带动下,人们对油气资源需求量的日益增多,也为油气资源储运提出了更高的要求。
大型储罐作为油气资源储运当中非常重要的一个环节,由于大型储罐储自身在使用过程中不可避免会出现腐蚀、老化等问题,再加上所受到外部环境的影响,更是容易造成大型储罐不同程度的故障,影响大型储罐使用时的储运效果。
因此,在大型储罐的管理中,必须按照相应的大型储罐检修标准,定期对大型储罐进行检修管理,只有这样才能提高大型储罐的安全性,确保大型储罐顺利安全的使用。
一、大型储罐检修标准(一)大型储罐检修维护修理标准大型储罐检修标准当中,该标准中规定了大型储罐检修周期和内容,通常储罐的检测周期为一般都是5—7年,对于新建的大型储罐的第一次维修时间不能超过10年。
在大型储罐维修管理中,通过应用可靠的手段对储罐状况进行检测评价,并通过管理部门对该检查评价的内容进行批注,才能按照适当的情况对大型储罐的修理周期进行适当的缩减以及延长[1]。
一般大型储罐检测评价修理周期需求在1年之内开展,对于延长修理周期的大型储罐则需要1年开展一次检测评价。
此外,对大型储罐进行检修前,需要具有资质的检测单位才能开展检测,并通过按照大型储罐现场检查的实际情况,做出规范的检测评定报告,以此作为大型储罐后期维护和管理的检测基础。
(二)大型储罐检修维护间隔时间大型储罐维护时间间隔标准规定中,通常可以把外部超声波测量的大型储罐厚度作为大型储罐腐蚀速率的判断手段,而且用这种方法罐进行测量也能表明大型储罐外部的完整性。
大型外浮顶油罐的设计李鹏【摘要】通过某项目中50 000 m3钢制单盘式外浮顶油罐为例,从材料选用、罐体设计、抗震设计、防腐设计及相关附件设计几个方面详细介绍了大型外浮顶油罐的设计.【期刊名称】《化工设备与管道》【年(卷),期】2019(056)004【总页数】8页(P14-21)【关键词】外浮顶储罐;设计;抗震;防腐【作者】李鹏【作者单位】中石化宁波工程有限公司兰州分公司,兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TQ050.2;TH122外浮顶储罐是目前国内大型储罐中最常用的一种结构形式,具有节省钢材、占地少、投资小及便于操作管理的优点,常用于原油的储存。
按照浮顶结构,可分为单浮盘、双浮盘和浮子式,而根据GB 50074—2014《石油库设计规范》中的规定,对于储存原油的外浮顶储罐应选用钢制单盘式或钢制双盘式浮顶[1-2]。
本文将以某项目中50 000 m3钢制单盘式外浮顶油罐为例介绍大型外浮顶油罐的设计。
1 基本参数储罐容量:50 000 m3;储罐直径:60 m;储罐高度:19 350 mm。
设计温度:80 ℃;设计压力:atm;地震设防烈度:7度。
设计基本加速度:0.1 g;设计地震分组:第一组;场地土类别:Ⅲ类。
地面粗糙度:B。
图1 50 000 m3钢制单盘式油罐Fig.1 50 000 m3 steel single disc external floating roof tank2 材料选用大型油罐的罐体材料需要高强度、高冲击力、低有害杂质硫和磷含量、良好的可焊性和低焊接裂纹敏感性等很高的综合性能要求。
其所用钢材主要分为罐壁板、底板及浮顶板三部分。
其中,底板分中幅板和边缘板,罐壁板从罐体底部至顶部分为多层,由于在静液压力的作用下,罐壁主要承受环向薄膜应力,因此罐壁厚度也应从上至下呈三角形分布而逐渐增厚,其中由强度决定的壁板和底板中的边缘板应采用高强度压力容器板,由刚度决定的壁板、底板中幅板和浮顶板采用一般强度容器板。
2004年6月长炼科技第30卷第2期大型外浮顶罐的故障分析及对策李伟(长岭分公司油品处)摘要:针对长岭分公司近年来大型外浮顶罐故障增加等情况,在调查基础上,分析故障原因,指出存在问题,制定出有效措施,实现大型外浮顶罐的安全平稳运行。
关键词:原料油外浮顶罐故障分析对策近年来,随着大型外浮顶罐技术的广泛应用,石化企业原料油储罐中,大型外浮顶罐数量逐年增加,罐容量越来越大。
它具有收付和储存油品损失少、无污染和操作方便等优点。
随着大型外浮顶罐使用年限延长,运行过程中发生故障也随之增加,若维护不当或处理不及时,会给企业带来巨大经济损失。
本文在对长岭分公司所属大型外浮顶罐全面调查基础上,分析故障原因,指出存在的问题,提出相应对策,以确保其安全平稳运行。
1 大型外浮顶罐现状调查与分析1.1 外浮顶罐的基本情况长岭分公司现有大型外浮顶罐13台,储存介质为原油或重油,分布在王龙坡和北罐区两个罐区,其中30000m3罐9台,10000m3罐4台,油罐的基本情况如表1。
表1 外浮顶罐建设投用及基本情况罐号投用时间密封形式刮蜡板形式防蜡设施中央排水管情况9#、10#1986.10 机械密封装置机械式刮蜡板有一组排水,金属软管3根801#、802#1988.12 机械密封装置机械式刮蜡板无一组排水,金属软管3根1#--3#共3台1992.12 弹性密封机械式刮蜡板有两组排水,金属软管6根4#--6#共6台1996.09 弹性元件密封装置机械式刮蜡板有两组排水,金属软管6根11#--13#共3台1994.06 弹性元件密封装置机械式刮蜡板有两组排水,金属软管6根1.2 外浮顶罐故障调查近年来,长岭分公司所属外浮顶罐发生故障的频次越来越多,可能造成的损失越来越大,每一次故障发生后,给正常生产造成一定的影响,近五年来外浮顶罐故障情况的统计见表2。
1.3 外浮顶罐发生故障原因分析在近年的生产过程中,13台外浮顶罐先后有8台次发生故障,故障率61.54%。