一、儲(chǔ)罐發(fā)展簡(jiǎn)介要
20世紀(jì)70年代以來(lái),內(nèi)浮頂儲(chǔ)油罐和大型浮頂油罐發(fā)展較快。
第一個(gè)發(fā)展油罐內(nèi)部覆蓋層的是法國(guó)。
1955年美國(guó)也開始建造此種類型的儲(chǔ)罐。
1962年美國(guó)德士古公司就開始使用覆蓋浮頂罐,并在紐瓦克建有世界上最大直徑為187ft(61.6m)的帶蓋浮頂罐。
1972年美國(guó)已建造了600多個(gè)內(nèi)浮頂油罐。
1978年美國(guó)API650附錄H對(duì)內(nèi)浮盤的分類、選材、設(shè)計(jì)、安裝、檢驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)載荷、浮力要求等均做了一系列修訂和改進(jìn)。先進(jìn)國(guó)家都有較齊全的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)專用軟件,靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、抗震分析等,如T形腳焊縫波帶分析。近20年也相繼出現(xiàn)各種形式和結(jié)構(gòu)的內(nèi)浮盤或覆蓋物。
1978年國(guó)內(nèi)3000m3鋁浮盤投人使用,通過(guò)測(cè)試蒸發(fā)損耗,收到顯著效果。
1985年中國(guó)從日本引進(jìn)第一臺(tái)10?104m3,全部執(zhí)行日本標(biāo)準(zhǔn)JISB8501,同時(shí)引進(jìn)原材料,零部件及焊接設(shè)備。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)10 3104m3油罐有比較成熟的設(shè)計(jì)、施工和使用的經(jīng)驗(yàn),國(guó)產(chǎn)大型儲(chǔ)罐用高強(qiáng)度剛材已能夠批量生產(chǎn)。15 3104m3目前國(guó)內(nèi)正在建設(shè)。
二、儲(chǔ)罐分類及特點(diǎn)
a.按制造材料分:非金屬儲(chǔ)罐、塑料防震儲(chǔ)罐、軟體儲(chǔ)罐、金屬儲(chǔ)罐(鋼殼襯里、鋁及合金等)。
b.按壓力分:
常壓儲(chǔ)罐:儲(chǔ)罐的氣相側(cè)壓力與大氣壓相同或小于1/3大氣壓(表)時(shí),稱常壓儲(chǔ)罐。
低壓儲(chǔ)罐:大于1/3大氣壓(表)、小于0.1MPa時(shí),稱為低壓儲(chǔ)罐。
可見低壓儲(chǔ)罐的工作壓力大于常壓儲(chǔ)罐,但是其壓力小于0.1MPa。
c.按所處環(huán)境分:地上儲(chǔ)罐、半地下儲(chǔ)罐、地下儲(chǔ)罐、洞中儲(chǔ)罐、海中儲(chǔ)罐
地上儲(chǔ)罐:指儲(chǔ)罐的罐底位于設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00及其以上;罐底在設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以下但不超過(guò)油罐高度的1/2,也稱為地上油罐。
半地下儲(chǔ)罐:指儲(chǔ)罐埋入地下深于其高度的1/2,而且油罐的液位的最大高度不超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以上0.2m。
地下儲(chǔ)罐:指罐內(nèi)液位處于設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以下0.2m的油罐。
d.按幾何形狀分:
立式圓柱形儲(chǔ)罐:按其罐頂結(jié)構(gòu)又可分為固定頂儲(chǔ)罐(錐頂儲(chǔ)罐、拱頂儲(chǔ)罐、傘形頂儲(chǔ)罐、網(wǎng)殼頂儲(chǔ)罐(球面網(wǎng)殼)、滴形儲(chǔ)罐)和活動(dòng)頂儲(chǔ)罐(外浮頂罐、內(nèi)浮頂罐無(wú)力矩儲(chǔ)罐)。
臥式圓柱形儲(chǔ)罐:適用于儲(chǔ)存容量較小且需壓力較高的液體。
球形儲(chǔ)罐:適用于儲(chǔ)存容量較大有一定壓力的液體,如液氨、液化石油氣、乙烯等。
下面我們分別看一看各種儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn):
錐頂儲(chǔ)罐
錐頂儲(chǔ)罐又可分為自支撐錐頂和支撐錐頂兩種。錐頂坡度最小為1/16,最大為3/4,錐形罐頂是一種形狀接近于正圓錐體表面的罐頂。自支撐錐頂其錐頂荷載靠錐頂板周邊支撐于罐壁上,自支撐錐頂又分為無(wú)加強(qiáng)肋錐頂和加強(qiáng)肋錐頂兩種結(jié)構(gòu).儲(chǔ)罐容量一般小于1000m3。支承式錐頂其錐頂荷載主要布梁或鑲條(架)及柱來(lái)承擔(dān)。
柱子可采用鋼管或型鋼制造。采用鋼管制造時(shí),可制成封閉式,也可設(shè)置放空孔和排氣孔。柱子下端應(yīng)插人導(dǎo)座內(nèi),柱子與導(dǎo)座不得相焊,導(dǎo)座應(yīng)焊在罐底板上。其儲(chǔ)罐容量可大于1000m3以上。
錐頂罐制造簡(jiǎn)單,但耗鋼量較多,頂部氣體空間最小.可減少“小呼吸”損耗。自支撐。錐頂還不受地基條件限制。支撐式錐頂不適用于有不均勻沉陷的地基或地荷載較大的地區(qū)。除容量很小的罐(200m3以下)外,錐頂罐在國(guó)內(nèi)很少采用,在國(guó)外特別是地震很少發(fā)生的地區(qū),如新加坡、英國(guó)、意大利等用得較多。
拱頂儲(chǔ)罐
傘形頂儲(chǔ)罐
自支撐傘形頂是自支撐拱頂?shù)淖兎N,其任何水平截面都具有規(guī)則的多邊形。罐頂荷載靠傘形板支撐于罐壁上,傘形罐頂?shù)膹?qiáng)度接近于拱形頂,但安裝較容易,因?yàn)閭阈伟鍍H在一個(gè)方向彎曲。傘形罐頂在美國(guó)API650和日本JISB8501油罐規(guī)范中被列為罐頂?shù)囊环N結(jié)構(gòu)形式。但在國(guó)內(nèi)很少采用。網(wǎng)殼頂儲(chǔ)罐(球面網(wǎng)殼)
夠的剛性和可靠性,顯示了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)罐頂具有廣泛的推廣和使用價(jià)值。
浮頂儲(chǔ)罐
這種罐的浮動(dòng)頂(簡(jiǎn)稱浮頂)漂浮在儲(chǔ)液面上。浮頂與罐壁之間有一個(gè)環(huán)形空間。環(huán)形空間中有密封元件。浮頂與密封元件一起構(gòu)成了儲(chǔ)液面上的覆蓋層,隨著儲(chǔ)液上下浮動(dòng),使得罐內(nèi)的儲(chǔ)液與大氣完全隔開.減少儲(chǔ)液儲(chǔ)存過(guò)程中的蒸發(fā)損耗,保證安全.減少大氣污染。
浮頂?shù)男问接须p盤式、單盤式、浮子式等。浮頂罐的使用范圍在一般情況下.原油、汽油、溶劑油以及需控制蒸發(fā)損耗及大氣污染,控制放出不良?xì)怏w,有著火危險(xiǎn)的液體化學(xué)品都可采用浮頂罐。浮頂罐按需要可采用二次密封。
雙曲率儲(chǔ)罐(滴形儲(chǔ)罐)
罐壁受力很小,可以大大節(jié)約鋼材,但自出現(xiàn)后由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工困難,造價(jià)高,國(guó)內(nèi)沒(méi)建造過(guò),國(guó)外也很少采用,實(shí)際上己被淘汰。
鏈?zhǔn)絻?chǔ)罐
在國(guó)內(nèi)又稱為無(wú)力矩儲(chǔ)罐,它是根據(jù)懸鏈線理論,用薄鋼板制造的。其頂板縱斷面
呈懸鏈曲線狀。由于這種形狀的罐頂板只受拉力作用而不產(chǎn)生彎矩,所以稱為無(wú)力矩頂油罐,這種結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)50--60年代曾建造過(guò).但由于頂板過(guò)薄易積水,銹蝕遭損壞,目前已被淘汰。
優(yōu)點(diǎn):頂板隨罐內(nèi)壓力變化而起伏,在一定程度上可以減少蒸發(fā)損耗。
缺點(diǎn):1、懸鏈最低點(diǎn)易積雨水腐蝕
2、板薄易腐蝕穿
3、量油操作行走不便
4、罐頂易疲勞破壞
5、結(jié)構(gòu)抗震性差
三、儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)
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儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的基本要求:
a.安全可靠:材料的強(qiáng)度高、韌性好;材料與介質(zhì)相容;結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和抗失穩(wěn)能力;密封性能好.
b.滿??過(guò)程要求:功能要求;壽命要求;
c.綜合經(jīng)濟(jì)好:生產(chǎn)效率高、消耗系數(shù)低;結(jié)構(gòu)合理、制造簡(jiǎn)便;易于運(yùn)輸和安裝.
d.易于操作操作、維護(hù)和控制:操作簡(jiǎn)單;可維護(hù)性和可修理性好;便于控制.
e.優(yōu)良的環(huán)境性能:
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儲(chǔ)罐容積
a.計(jì)算容積(幾何容積):是指按罐壁高度和內(nèi)徑計(jì)算的圓筒幾何容積。
b.名義容積(公稱容積):是指儲(chǔ)罐的圓簡(jiǎn)幾何容積(計(jì)算容積)圓整后,以整數(shù)表示的容積,通常所說(shuō)的10000m3儲(chǔ)罐是指公稱容積。
c.實(shí)際容積(儲(chǔ)存容積):是指儲(chǔ)罐實(shí)際上可儲(chǔ)存的最大容積。計(jì)算容積減去A部分的容積,便是實(shí)際容積。A一般是根據(jù)油罐結(jié)構(gòu)及罐壁上部的附件(如泡沫發(fā)生器,罐壁通氣孔等)決定的。?A的取值根據(jù)儲(chǔ)罐的形式和容積大小可在300~1100范圍內(nèi)確定。
d.操作容積(工作容積):是指儲(chǔ)罐液面上、下波動(dòng)范圍內(nèi)的容積(即在儲(chǔ)罐的操作過(guò)程中輸出最大的滿足質(zhì)量要求容積)。也就是說(shuō)油罐使用時(shí),進(jìn)出油管下部的一些油品不能發(fā)出,這些油品通常稱“死量”,其高度為B。該容量通常是油庫(kù)計(jì)量員、司泵員等所必須掌握的,以便合理調(diào)度和安全收發(fā),實(shí)際容積減去B部分的容積,便是操作容積。B值與儲(chǔ)罐出料口結(jié)構(gòu)有關(guān)。
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設(shè)計(jì)條件與考慮因素
1)建罐地區(qū)的溫度
建罐地區(qū)的溫度高低與儲(chǔ)液的蒸發(fā)損失、能量損耗、儲(chǔ)罐材料和檢測(cè)儀表的選用密切相關(guān),或者說(shuō)對(duì)儲(chǔ)液的儲(chǔ)存成本產(chǎn)生直接影響。
對(duì)同一種介質(zhì)氣溫越高和持續(xù)天數(shù)越長(zhǎng),儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)液溫度也增高.相應(yīng)其氣壓越大.燕發(fā)損失越多(建罐地區(qū)的晝夜溫差和大氣壓的變化越大所引起的儲(chǔ)罐“小呼吸”也會(huì)使蒸發(fā)損失增加)。為降低其蒸發(fā)損失,在高溫季節(jié)往往對(duì)儲(chǔ)罐采用水噴淋裝里以降低其罐體溫度。對(duì)一些液體需要在低于室溫狀態(tài)下儲(chǔ)存(如液化氣、液態(tài)氧、氨和氯乙烯等),除保冷措施外,還需要采用冷凍裝置供給其冷以維持其較低溫度。在這里儲(chǔ)存壓力和儲(chǔ)存溫度是互相依賴的,在儲(chǔ)罐能承受一定壓力的情況下,要尋找一個(gè)適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存溫度.以盡可能減少冷凍裝的能量。
在寒冷季節(jié),對(duì)儲(chǔ)存黏性較大或凝固點(diǎn)較低的介質(zhì),儲(chǔ)罐除保溫外還需加熱,使其保持便于輸送的流動(dòng)狀態(tài)。
2)風(fēng)載荷
建罐地區(qū)的風(fēng)荷載,對(duì)儲(chǔ)罐的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響.在風(fēng)荷載較大地區(qū),往往把儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)成“矮胖”較為經(jīng)濟(jì)。在強(qiáng)風(fēng)季節(jié)要注意儲(chǔ)罐的位移和傾覆(空罐或儲(chǔ)液很少時(shí))。在計(jì)算風(fēng)力時(shí),必須考慮儲(chǔ)罐的絕熱層厚度、梯子、平臺(tái)、管線、頂蓋的形狀等產(chǎn)生的影晌。在風(fēng)沙較多較大的地區(qū),為了保證儲(chǔ)液的純度和潔凈必須十分注意儲(chǔ)罐形式的選擇。
3)雪荷載
建罐地區(qū)的雪荷載,對(duì)儲(chǔ)罐的罐頂設(shè)計(jì)和運(yùn)行都產(chǎn)生影響,特別是雪荷載較大地區(qū),對(duì)直徑較大的大型儲(chǔ)罐的罐頂荷載增大了,對(duì)儲(chǔ)液的潔凈度或純度有要求的介質(zhì)更要注意儲(chǔ)罐類型的選擇。對(duì)儲(chǔ)罐的附加設(shè)施,如泵、呼吸閥、阻火器、檢測(cè)儀表、絕熱層等,要采取防凍、保溫、防水措施或采用全天候結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。
4)地震荷載
地震時(shí),儲(chǔ)罐是受地震損害最嚴(yán)重設(shè)備之一,因此在地震烈度為7度或7度以上的地區(qū)建罐時(shí)(烈度為9度區(qū)是不適宜建罐地區(qū))應(yīng)采取抗震措施。
5)地基的地耐力和地價(jià)
建罐地區(qū)的地耐力對(duì)一定容積儲(chǔ)罐的高徑比選擇和儲(chǔ)罐基礎(chǔ)費(fèi)用起決定性作用。
地耐力較高的地區(qū),不但可大大降低處理地基的費(fèi)用.而且儲(chǔ)罐的高徑比可取得大些.這樣儲(chǔ)堆本身占地面積少,且儲(chǔ)罐間的間距也相應(yīng)縮小,對(duì)地價(jià)較高的地區(qū)其面積更能得到充分的利用。因此,地耐較大且地價(jià)又適中的地區(qū),可大大節(jié)約罐區(qū)的投資公用。
6)外部環(huán)境腐蝕(包括大氣和土坡腐蝕)
儲(chǔ)罐外表面的腐蝕往往比內(nèi)表面腐蝕更不好處理。特別在化工區(qū)大氣中經(jīng)常有酸霧、堿或鹽塵,這些雜質(zhì)與露水或蒸汽和大氣中的氧形成一個(gè)活潑的腐蝕介質(zhì)。
幾乎每一種腐蝕(一般腐蝕、點(diǎn)腐蝕、局部漫出腐蝕、電化學(xué)腐蝕、縫隙晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕),都可能在儲(chǔ)罐中發(fā)生。
對(duì)儲(chǔ)罐來(lái)說(shuō)常見外部環(huán)境腐蝕有:
安置在基礎(chǔ)上的儲(chǔ)罐底板的腐蝕;
空中夾雜的氯化物引起的不銹鋼儲(chǔ)罐應(yīng)力腐蝕;
冷凝的水蒸氣,特別是在絕熱層下冷凝的水蒸汽腐蝕;焊接、加強(qiáng)板、螺栓的縫隙腐蝕。
儲(chǔ)罐的外部環(huán)境腐蝕,使儲(chǔ)罐的維護(hù)檢修周期縮短,甚至使儲(chǔ)罐提前報(bào)廢,影響了儲(chǔ)運(yùn)的正常運(yùn)行。
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儲(chǔ)存液體的性質(zhì)
儲(chǔ)存液體的性質(zhì)是選擇儲(chǔ)罐形式和儲(chǔ)罐工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要因素。
主要化學(xué)和物理性質(zhì)有:閃點(diǎn)、沸點(diǎn)、(在一個(gè)大氣壓下的沸點(diǎn))飽和蒸汽壓(簡(jiǎn)稱蒸氣壓)、毒性、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)活性、密度等。
1)閃點(diǎn)、沸點(diǎn)和蒸氣壓
儲(chǔ)存液體的閃點(diǎn)、沸點(diǎn)和蒸氣壓都與液體的可燃性和揮發(fā)性密切相關(guān),是選擇儲(chǔ)罐的形式和安全附件的主要依據(jù)。
2)毒性
儲(chǔ)存有毒介質(zhì)的儲(chǔ)罐需要考慮一些特殊的問(wèn)題,如防止環(huán)境污染和確保操作人員的安全。因此,呼出氣體不能直接在罐區(qū)中排放,而要經(jīng)過(guò)特別處理,脫除其中有害成分。所有檢測(cè)儀表和附件最大限度地減少操作人員中毒的可能性,罐內(nèi)所有搭接焊縫不能間斷焊,應(yīng)采用密封焊,有毒介質(zhì)不能進(jìn)人縫隙中存留。為便于儲(chǔ)罐完全清洗,儲(chǔ)液管口結(jié)構(gòu)應(yīng)能完全排盡等。
3)化學(xué)反應(yīng)活性
儲(chǔ)液的化學(xué)反應(yīng)活性包括在一定溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng)、分解反應(yīng)以及儲(chǔ)液因被空氣污染或與空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。前者一般采取攪拌、添加阻聚劑,防止聚合沉降、噴水、冷凍降溫措施。后者采用充填氣體保護(hù)。常用的為氮?dú)猓瑑?chǔ)罐的氮封壓力為0.5~2.0kPa,氮?dú)獾募兌扔杀槐Wo(hù)液體的要求而定。
對(duì)高溫儲(chǔ)罐切忌把低沸點(diǎn)液體加入存有高沸液體的罐中(例如水加入盛有油的儲(chǔ)罐)以免發(fā)生爆炸性汽化,并使儲(chǔ)罐破裂。
4)腐蝕性
儲(chǔ)液的腐蝕性是選擇儲(chǔ)罐材料的根據(jù)。在儲(chǔ)罐選材設(shè)計(jì)中除了要考慮腐蝕裕量外,還要注意罐體材料對(duì)儲(chǔ)液的污染。如碳素鋼材料的Fe離子污染和是否降低產(chǎn)品的純度(尤其是液體化學(xué)品)。不銹鋼材料要考慮不同牌號(hào)的不銹鋼對(duì)儲(chǔ)液的晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能。
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密度
儲(chǔ)液的密度影響罐壁和罐基礎(chǔ)。罐壁的厚度與密度成正比。對(duì)某些液體化學(xué)品介質(zhì)如硫酸、液堿等密度較大,這些儲(chǔ)罐對(duì)基礎(chǔ)的附加外壓力一般都超過(guò)200kN/m2,對(duì)弱地基,防止造成不均勻沉降或基礎(chǔ)沉降量過(guò)大是儲(chǔ)罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題。
四、儲(chǔ)罐本體
罐底:立式圓柱形油罐底部不受力,油品和油罐本身的重量均經(jīng)底板直接作用在基礎(chǔ)。底板的外表面與基礎(chǔ)接觸,容易受潮,底板的內(nèi)表面又經(jīng)常接觸油料中沉積的水分和雜質(zhì),所以底板容易受到腐蝕。再加上底板不易檢查和修理,所以盡管它不受力,一般采用5MM以上的鋼板。
為防油品計(jì)量時(shí)量油尺尺砣對(duì)地板的損蝕,目前新建油罐一般在量油孔的正下方鋪設(shè)一塊5mmx500mmx500mm的鋼板,它還可起到計(jì)量基準(zhǔn)本板的作用。
罐壁:油罐的主要受力構(gòu)件,它是由若干層的圈板組裝而成,每層圈板上的豎直焊縫均采用對(duì)接,圈板與圈板之間的環(huán)向焊縫則可根據(jù)使用要求采用對(duì)接或搭接方式。在液體壓力作用下承受環(huán)向拉應(yīng)力。液體的壓力是隨液面的高度增加而增大,壁板下部的環(huán)向拉力大于上部,因此在等應(yīng)力原則下由計(jì)算決定的罐壁厚度上面小,下面大。
罐頂:依據(jù)罐頂命名
固定頂儲(chǔ)罐、錐頂儲(chǔ)罐、拱頂儲(chǔ)罐、傘形頂儲(chǔ)罐、網(wǎng)殼頂儲(chǔ)罐(球面網(wǎng)殼)、雙曲率儲(chǔ)罐(滴形儲(chǔ)罐)、活動(dòng)定頂儲(chǔ)罐:懸鏈?zhǔn)絻?chǔ)罐(無(wú)力矩儲(chǔ)罐)、浮頂儲(chǔ)罐(外浮頂罐)、內(nèi)浮頂罐(帶蓋浮頂)
五、拱頂罐簡(jiǎn)介
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拱頂罐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
拱頂儲(chǔ)罐的罐頂是一種接近于球形形狀的一部分,其結(jié)構(gòu)一般只有自支撐拱頂一種。
自支撐拱頂又可分為無(wú)加強(qiáng)肋拱頂(容量小于1000m3)、有加強(qiáng)肋拱頂(容量大于1000~20000m3)。
有加強(qiáng)肋拱頂由4~6mm薄鋼板和加強(qiáng)肋(通常用扁鋼構(gòu)成),以及由拱形架(用型鋼組成)和薄鋼板構(gòu)成拱頂。拱頂R=0.8~1.2D,它可承受較高的剩余壓力,蒸發(fā)損耗較少,它與錐頂罐相比耗鋼量少但罐頂氣體空間較大,制作需用胎具,是國(guó)內(nèi)外廣泛采用的一種儲(chǔ)罐。罐頂與罐壁項(xiàng)部圈板的連接部位不僅承受鉛垂壓力,同時(shí)也要承受環(huán)向壓力或環(huán)向拉力。為了增強(qiáng)罐體上部的鋼度,罐頂圈板的端部必須加強(qiáng),但罐壁與罐頂結(jié)合處的強(qiáng)度必須減弱,其目的在于一旦油罐發(fā)生爆炸,可以先將該可以先將該處炸開,保護(hù)罐底和罐壁不受損害,油品不外泄,從而減少火災(zāi)范圍。因此,建議采用“弱頂”結(jié)構(gòu)。
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拱頂罐附件
儲(chǔ)罐除罐頂、罐壁、罐底外,還有一系列附件。
1)、梯子、欄桿與平臺(tái)
盤梯自上而下沿罐壁作逆時(shí)針?lè)较虮P旋,使工作人員上梯時(shí)能右手扶欄桿。梯子坡度30-40?,踏步高度不超過(guò)25cm,踏板寬度20cm,梯寬一般為0.65m。梯子外則設(shè)1m高的欄桿作扶手。罐頂周圍設(shè)0.8-1m高的欄桿,或至少在量油孔和透光孔周圍設(shè)欄桿。
2)、人孔:
人孔
1-罐壁;2-人孔加強(qiáng)板;3-人孔蓋;4-人孔結(jié)合管
人孔設(shè)在罐壁最下圈鋼板上,直徑600mm,人孔中心距底板750mm。3000m3以下的油罐設(shè)1個(gè)人孔,3000—5000m3的油罐設(shè)l—2個(gè)人孔;5000m3以上的油罐設(shè)兩個(gè)人孔。人孔的安裝位置應(yīng)與進(jìn)出口管線相隔不大于90°。如果設(shè)一個(gè)人孔,則應(yīng)置于罐頂透光孔的對(duì)面。如果設(shè)2個(gè)人孔,則一個(gè)設(shè)在罐頂透光孔對(duì)面,另一個(gè)應(yīng)至少與第一個(gè)人孔相隔90°。
3)、透光孔
透光孔
1-油罐頂板;2-加強(qiáng)板;3-透光孔接合管;4-透光孔蓋
作用:設(shè)在罐頂,用于油罐安裝和清掃時(shí)采光和通風(fēng)。
結(jié)構(gòu)透光孔直徑為500mm,設(shè)置的數(shù)目與人孔相同。如果油罐只設(shè)一個(gè)透光孔時(shí),它應(yīng)位于進(jìn)出油管線上方的罐頂上。設(shè)兩個(gè)透光孔時(shí),則透光孔與人孔應(yīng)盡可能沿圓周均勻分布,以利采光和通風(fēng),但至少有一個(gè)透光孔設(shè)在罐頂平臺(tái)附近,其邊緣距罐壁常為800~1000mm。
4)、量油孔
作用:測(cè)量油面高低、取樣、通風(fēng)。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):每個(gè)油罐設(shè)一個(gè)量油孔,DN150。裝設(shè)在梯子平臺(tái)附近,以利操作。量油孔一般為鑄鐵的,在量油孔一側(cè)裝有銅制或鋁制的導(dǎo)向槽,以便測(cè)量油高時(shí)每次沿導(dǎo)向槽下尺。這樣既可減少測(cè)量誤差,又可避免由于測(cè)量時(shí)鋼卷尺與量油孔側(cè)壁摩擦而產(chǎn)生火花。正對(duì)量油孔下方的油罐底部不應(yīng)有焊縫,必要時(shí)可在該處焊接一塊計(jì)量基準(zhǔn)板,以減少各種測(cè)量的相對(duì)誤差。量油孔距罐壁的距離一般不小于1m。
5)、呼吸閥
呼吸閥是維護(hù)儲(chǔ)罐氣壓平衡,減少介質(zhì)揮發(fā)的安全節(jié)能產(chǎn)品,呼吸閥充分利用儲(chǔ)罐本身的承壓能力來(lái)減少介質(zhì)排放,其原理是利用正負(fù)壓閥盤的重量來(lái)控制儲(chǔ)罐的排氣正壓和吸氣負(fù)壓。
6)、阻火器(防火器)
作用:用來(lái)阻止易燃?xì)怏w和易燃液體蒸汽的火焰蔓延的安全裝置,油罐上的阻火器通常與呼吸閥配套使用。阻火器也常用在輸送易燃?xì)怏w的管道上。假若易燃?xì)怏w被引燃,氣體火焰就會(huì)傳播到整個(gè)管網(wǎng)。為了防止這種危險(xiǎn)的發(fā)生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火設(shè)備的管線上(加熱爐燃燒器管線),以防止回火事故。
結(jié)構(gòu)原理:
(1)傳熱作用:阻火器的濾芯是由許多細(xì)小通道或孔隙組成的,當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后,就形成許多細(xì)小的火焰流。由于通道的傳熱面積大,火焰通過(guò)通道壁進(jìn)行熱交換后,溫度下降,達(dá)到一定程度火焰可以熄滅。根據(jù)英國(guó)羅卜爾(M2Roper)對(duì)波紋型阻火器進(jìn)行的試驗(yàn)表明,當(dāng)把阻火器材料的導(dǎo)熱性提高460倍時(shí),其熄滅直徑僅改變216%。這說(shuō)明材質(zhì)問(wèn)題是次要的。也就是說(shuō)傳熱作用是熄滅火焰的一種原因,但不是主要的原因。
(2)器壁效應(yīng):根據(jù)燃燒與爆炸連鎖反應(yīng)理論,認(rèn)為燃燒與爆炸現(xiàn)象不是分子間直接作用的結(jié)果,而是在外來(lái)能源(熱能、輻射能、電能、化學(xué)能等)的激發(fā)下,使分子鍵受到破壞,產(chǎn)生具備反應(yīng)能力的分子(稱為活性分子),這些活性分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),首先分裂為十分活潑而壽命短促的自由基?;瘜W(xué)反應(yīng)是靠這些自由基進(jìn)行的。自由基與另一分子作用的結(jié)果除了生成物之外,還能產(chǎn)生新的自由基。這些新的自由基反復(fù)地反應(yīng),消耗又生成,不斷地進(jìn)行下去。由此可知易燃混合氣體自行燃燒(在開始燃燒后,沒(méi)有外界能源的作用)的條件是:新產(chǎn)生的自由基數(shù)等于或大于消失的自由基數(shù)。隨著阻火器通道尺寸的減小,自由基與反應(yīng)分子之間碰撞幾率隨之減少,而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加,這樣就促使自由基反應(yīng)減低。當(dāng)通道尺寸減少到某一數(shù)值時(shí),這種器壁效應(yīng)就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件,火焰即被阻止,因此器壁效應(yīng)是阻止火焰的主要機(jī)理。由此也可以看出阻火器是不能阻止敞口燃燒的易燃?xì)怏w和液體的明火燃燒。
分類選型:常用的是波紋阻火器,常與呼吸閥配套使用。
7)、液壓安全閥
作用:液壓安全閥又稱Y型液壓安全閥。Y型液壓安全閥它是裝設(shè)在油罐頂上,保護(hù)油罐安全的一個(gè)重要附件。當(dāng)機(jī)械呼吸閥銹蝕或凍結(jié)不能動(dòng)作時(shí),液壓安全閥就能代替機(jī)械呼吸閥進(jìn)行排氣或放氣,保證油罐安全。其壓力和真空值一般比機(jī)械式呼吸閥高出10%。正常情況下并不動(dòng)作,只在機(jī)械式呼吸閥不起作用時(shí)工作。為確保證在各種溫度下均能工作,閥內(nèi)裝有沸點(diǎn)高,不易揮發(fā)、凝固點(diǎn)低的液體作為液封,如變壓器油、輕柴油等。
結(jié)構(gòu)原理:當(dāng)罐內(nèi)壓力增高時(shí),罐內(nèi)的氣體通過(guò)中心管的內(nèi)環(huán)空間,把油封擠入外環(huán)空間;若壓力繼續(xù)升高,內(nèi)環(huán)油面和中間隔板下緣相平時(shí),罐內(nèi)氣體通過(guò)隔板下緣逸入大氣,使罐內(nèi)氣體壓力不再上升。反之,當(dāng)罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓時(shí),外環(huán)空間的油封被大氣壓入內(nèi)環(huán)空間(如b圖),外環(huán)液面到達(dá)中間隔板的下緣時(shí),空氣進(jìn)入罐內(nèi),使罐內(nèi)壓力不再下降。
因液壓安全閥經(jīng)常發(fā)生噴油現(xiàn)象,影響安全和污染罐頂,近來(lái)已逐漸被淘汰,而采用兩個(gè)機(jī)械呼吸閥或?qū)σ簤喊踩y進(jìn)行改型。特別要強(qiáng)調(diào)的是,不論用兩個(gè)呼吸閥還是一個(gè)呼吸閥、一個(gè)液壓閥,安裝時(shí)應(yīng)保持在同一水平高度,避免有高差存在。
8)、空氣泡沫發(fā)生器
作用:火災(zāi)時(shí)吸入滅火泡沫和空氣,產(chǎn)生泡沫到罐內(nèi),隔離油面與空氣,火焰熄滅。?結(jié)構(gòu)原理:空氣泡沫產(chǎn)生器是一種固定安裝在油罐上,產(chǎn)生和噴射空氣泡沫的滅火設(shè)備。泡沫發(fā)生器一端和泡沫管線相連,一端帶有法蘭焊在罐壁最上一層圈板上。當(dāng)泡沫比例混合裝置通過(guò)固定消防泵供給的泡沫混合液,流經(jīng)輸送管道,通過(guò)泡沫產(chǎn)生器時(shí)產(chǎn)生一定壓的力,從而與空氣接觸,形成泡沫,撲滅油類火災(zāi)。
9)、保險(xiǎn)活門
安裝在進(jìn)出油管罐內(nèi)一側(cè),防止油罐控制閥破裂時(shí)罐內(nèi)油品流出。無(wú)收發(fā)油作業(yè)時(shí),活門靠自重和油品靜壓力處于關(guān)閉狀態(tài);進(jìn)油時(shí),被油品頂開,發(fā)油時(shí),通過(guò)罐壁外側(cè)的操縱機(jī)構(gòu)打開活門?;铋T上系有鋼索,另一端接到透光孔側(cè)壁的掛鉤上。必要時(shí)可打開透光孔蓋,拉起鋼索開啟活門。安裝起落管的油罐不設(shè)保險(xiǎn)活門
10)、進(jìn)出油結(jié)合管
進(jìn)出油結(jié)合管裝在油罐最下層的圈板上,其外側(cè)與進(jìn)出油管道連接,內(nèi)側(cè)與保險(xiǎn)活門或起落管連接。進(jìn)出油接合管的底緣距罐底一般不小于200mm(以防沉積在罐底的水和雜質(zhì)隨油品排除)。內(nèi)側(cè)大多設(shè)成呈450角坡口朝上形式,以利導(dǎo)出靜電。
11)、放水管與排污孔
常用的放水管有固定式放水管和裝在排污孔蓋上的放水管。容積小于3000m3的油罐多采用DN50和DN80的放水管,容積等于或大于3000m3的油罐多采用DN100的放水管。放水管出口中心線距罐底板300mm,進(jìn)口距罐底板的垂直距離為20~50mm。
排污孔是沿軸線剖分的DN600mm?鋼管制成,排污孔設(shè)置在油罐底板下面,伸出罐外一端有排污孔法蘭蓋,法蘭蓋上附設(shè)放水管。平時(shí)可從放水管排出底水。清掃油罐時(shí),打開排污孔法蘭蓋,從排污孔清掃出沉積于罐底的污泥。
12)、清掃孔
作用:清掃孔是為了清除罐底積物而設(shè)置的,清掃孔多用于大型原油罐和重油罐。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):它是一個(gè)上邊帶圓角的矩形孔,孔的高、寬均不超過(guò)1200mm,底邊與罐底平齊。
13)、脹油管和進(jìn)氣支管
收發(fā)作業(yè)后不放空的管路,由于受熱膨脹使路內(nèi)形成很高的壓力。為防止造成管路漏泄,保證管路和閥門安全脹油管安裝。在罐進(jìn)出油管線閥門的外側(cè),上端與罐頂氣體空間接通。油品膨脹時(shí)可經(jīng)脹油管入罐,以免管內(nèi)壓力升高。脹油管多為DN20一DN25(40mm)的無(wú)縫鋼管。用球心閥控制,也可安全閥自行控制。進(jìn)氣支管是裝在進(jìn)出油管線閥門外側(cè)的一根DN25mm(40mm)的小管上,用于管路放空時(shí)進(jìn)氣。
14)、防雷、防靜電裝置
a.防雷與接地線:
作用:防止靜電積聚,提供靜電荷消散通道,保證足夠的消散時(shí)間,泄漏和導(dǎo)走靜電荷。
結(jié)構(gòu)要求:當(dāng)貯存易燃、可燃油品的油罐其頂板厚度小于4mm時(shí)應(yīng)裝設(shè)防直擊雷設(shè)備,如避雷針或半導(dǎo)體消雷器等。
當(dāng)貯存易燃、可燃油品的油罐其頂板厚度大于、等于4mm時(shí)可不裝設(shè)防直擊雷設(shè)備。但在多雷區(qū)(注),當(dāng)油罐頂板厚度大于、等于4mm時(shí)仍可裝設(shè)防直擊雷設(shè)備。(注:多雷區(qū)通常指年雷暴日大于40天的地區(qū))。金屬油罐必須作環(huán)型防雷接地,其接地點(diǎn)不應(yīng)少于兩處,其間弧形距離不應(yīng)大于30m。接地體距罐壁的距離應(yīng)大于3m,當(dāng)罐頂裝有避雷針或利用罐體作接閃器時(shí),每一接地點(diǎn)的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。浮頂金屬油罐可不裝設(shè)防直擊雷設(shè)備,但必須用兩根截面不小于25mm2的軟銅絞線將浮船與罐體作電氣連接,其連接點(diǎn)不應(yīng)小于兩處,連接點(diǎn)沿油罐周長(zhǎng)的間距不應(yīng)大于30m。浮頂油罐的密封結(jié)構(gòu)宜采用耐油導(dǎo)靜電材料制品。
b.人體靜電消除器:
作用:用于易燃、易爆和防靜電場(chǎng)所的人體靜電釋放,將人體本身所積累的靜電電荷安全地泄放掉,避免因人體靜電而引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故和人體電擊現(xiàn)象的發(fā)生。
結(jié)構(gòu)原理:觸摸頭采用“靜電亞導(dǎo)體”材質(zhì),減緩放電速度,避免產(chǎn)生電火花,消除操作過(guò)程中接觸打火的隱患。靜電亞導(dǎo)體是介于導(dǎo)體和非導(dǎo)體之間的材料,其表面電阻率大于10的6次方小于10的10次方歐姆。采用亞導(dǎo)體材質(zhì)的好處:在電荷泄露時(shí),因?yàn)閬唽?dǎo)體具有較高的電阻率,其泄漏電流十分微弱,處于μA級(jí),不會(huì)產(chǎn)生瞬間電擊現(xiàn)象,避免因電火花引爆可燃性氣體,從而達(dá)到導(dǎo)電防爆的目的。亞導(dǎo)體更適用易燃易爆等危險(xiǎn)防爆區(qū)域,像石油庫(kù)、炸藥庫(kù)、煤礦等對(duì)靜電特別敏感的場(chǎng)所。還有一種消除靜電方式是利用一段扶梯(約1m長(zhǎng)),不涂防腐涂料,供人體放電使用。
六、內(nèi)浮頂罐簡(jiǎn)介
1
內(nèi)浮頂罐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
內(nèi)浮頂油罐罐體外形結(jié)構(gòu)與拱頂油罐大體相同。與浮頂油罐相比較,它多了一個(gè)固定頂,這對(duì)改善油品調(diào)度的儲(chǔ)存條件,特別是對(duì)防止雨水雜質(zhì)進(jìn)入油罐和減緩密封圈的老化有利。同時(shí),內(nèi)浮頂也能有效地減少油品損耗,所以,內(nèi)浮頂油罐同時(shí)兼有固定頂油罐和浮頂油罐的優(yōu)點(diǎn)。
美國(guó)石油學(xué)會(huì)認(rèn)為:設(shè)計(jì)完善的內(nèi)浮頂是迄今為控制固定頂油罐蒸發(fā)損耗研究出來(lái)的和投資最少的方法。
大量減少蒸發(fā)損耗。
由于液面上有浮動(dòng)頂覆蓋,儲(chǔ)液與空氣隔離,減少空氣污染和著火爆炸危險(xiǎn),易于保證儲(chǔ)液質(zhì)量。
易于將已建固定頂罐改造為內(nèi)浮頂罐,并取消呼吸閥、阻火器等附件,投資少、經(jīng)濟(jì)效益明顯。
因有固定頂,能有效地防止風(fēng)砂、雨雪或灰塵污染儲(chǔ)液,在各種氣候條件下保證儲(chǔ)液的質(zhì)量,有“全天候儲(chǔ)罐”之稱。同時(shí)也減少了內(nèi)浮盤上的荷載,可以省去浮盤上的中央排水管、轉(zhuǎn)動(dòng)浮梯等附件,使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便,易于施工和維護(hù)。密封部分的材料可以避免日光照射而老化。
在密封效果相同情況下,與浮頂罐相比,能進(jìn)一步降低蒸發(fā)損耗。
2
優(yōu)勢(shì)對(duì)比
1)“固定頂罐VS內(nèi)浮頂罐--物料損失與環(huán)境污染
“大呼吸”損失:這是油罐進(jìn)行收發(fā)作業(yè)所造成。當(dāng)油罐進(jìn)油時(shí),由于罐內(nèi)液體體積增加,罐內(nèi)氣體壓力增加,當(dāng)壓力增至機(jī)械呼吸閥壓力極限時(shí),呼吸閥自動(dòng)開啟排氣。當(dāng)從油罐輸出油料時(shí),罐內(nèi)液體體積減少,罐內(nèi)氣體壓力降低,當(dāng)壓力降至呼吸閥負(fù)壓極限時(shí),吸進(jìn)空氣。這種由于輸轉(zhuǎn)油料致使油罐排除油蒸氣和吸入空氣所導(dǎo)致的損失叫“大呼吸”損失。
“小呼吸”損失:靜止儲(chǔ)存的油品,白天受太陽(yáng)輻射使油溫升高,引起上部空間氣體膨脹和油面蒸發(fā)加劇,罐內(nèi)壓力隨之升高,當(dāng)壓力達(dá)到呼吸閥允許值時(shí),油蒸汽就逸出罐外造成損耗。夜晚氣溫下降使罐內(nèi)氣體收縮,油氣凝結(jié),罐內(nèi)壓力隨之下降,當(dāng)壓力降到呼吸閥允許真空值時(shí),空氣進(jìn)入罐內(nèi),使氣體空間的油氣濃度降低,又為溫度升高后油氣蒸發(fā)創(chuàng)造條件。這樣反復(fù)循環(huán),就形成了油罐的小呼吸損失。
2)外浮頂罐VS內(nèi)浮頂罐—物料污染與結(jié)構(gòu)復(fù)雜
塵埃、雨水易積聚,甚至污染油品,增設(shè)雨水排放系統(tǒng),密封元件易老化
1
內(nèi)浮頂罐專有附件
內(nèi)浮盤附件是直接安裝在浮盤上的附件,它們與內(nèi)浮盤的浮動(dòng)過(guò)程及檢修有關(guān)。
1)、浮盤人孔與帶芯人孔
在內(nèi)浮盤上通常設(shè)有2個(gè)人孔,其結(jié)構(gòu)及作用也是檢修時(shí)通風(fēng)及操作人員進(jìn)出。相對(duì)浮頂油罐,一般類型油罐的人孔與罐壁結(jié)合的筒體是穿過(guò)罐壁的,這種人孔不利于浮盤升降和密封。帶芯人孔是在人孔蓋內(nèi)加設(shè)一層與罐壁弧度相等的芯板,并與罐壁齊平。為便于啟閉,在孔口結(jié)合筒體上還裝有轉(zhuǎn)臂和吊耳,操作時(shí)人孔蓋仍不離開油罐。
內(nèi)浮頂油罐罐體人孔一般至少設(shè)2個(gè):一個(gè)與一般油罐一樣,設(shè)在底部圈板,高度約700mm,常稱為底部位人孔,用于清洗油罐及檢修人員進(jìn)入;另一個(gè)設(shè)在第二圈板中部,高度約在2.5m左右,為操作人員進(jìn)入浮盤上部時(shí)用,常稱作高部位人孔。
2)、支柱套管和支柱
支柱的作用是在油罐放空時(shí),支撐內(nèi)浮盤,使其與罐底板保持一定高度。內(nèi)浮盤有2個(gè)控制高度,第一控制高度由支柱套管控制,支柱套管穿過(guò)浮盤,并以加強(qiáng)圈和筋板與浮盤焊接。在浮盤加強(qiáng)環(huán)板處的支柱套管高出浮盤900mm,其余部位的套管高出浮盤400mm。支柱套管高出浮盤面的一端都設(shè)有法蘭與盲板,平時(shí)用密封墊圈和螺栓、螺母緊固嚴(yán)實(shí)。浮盤以下支柱套管長(zhǎng)度均為500mm。這樣在平時(shí)收發(fā)油作業(yè)時(shí),浮盤下降的最低高度便控制在500mm。
當(dāng)需對(duì)內(nèi)浮盤或油罐底部進(jìn)行檢修時(shí),一般將浮盤控制在距罐底1800mm左右高度。方法是選用外徑小于支座套管內(nèi)徑(間隙應(yīng)稍大些)的無(wú)縫鋼管,每個(gè)支柱一端設(shè)有與支柱套管法蘭相同型號(hào)的法蘭,如需要將浮盤控制在檢修高度,可先向罐內(nèi)注水使浮盤上升到帶芯人孔下緣部位,然后打開人孔進(jìn)入浮盤上面,取下支柱套管頂端的盲板,將備用支柱插入套管,并將支柱上的法蘭與套管上的法蘭用螺栓連接緊固。
3)、自動(dòng)通氣閥
作用:a.避免在用支柱支撐浮頂時(shí),使罐內(nèi)的液體能繼續(xù)輸出;
b.防止負(fù)壓損害浮盤;
c.防止進(jìn)油時(shí)浮盤卡住而損壞;
為保證內(nèi)浮盤被支撐在距罐底500mm時(shí),仍能順利進(jìn)出油料,在內(nèi)浮盤與罐底部組成的這一局部空間,自動(dòng)通氣閥類似于固定頂罐在收發(fā)油作業(yè)時(shí)的呼吸用的作用。
4)、通氣孔
儲(chǔ)存在內(nèi)浮頂油罐的油料,液面已全部為內(nèi)浮盤覆蓋,所以在罐頂不再安裝呼吸閥。但在實(shí)際使用時(shí),還會(huì)有油氣逸出;在浮盤下降時(shí),粘附在罐壁上的油膜也要蒸發(fā),故在浮盤與拱頂間的空間,仍會(huì)有油蒸氣積聚。為及時(shí)稀釋并擴(kuò)散這些油氣,防止油蒸氣濃度增大到燃、瀑極限,罐頂與罐壁周圍開有通氣孔。
內(nèi)浮頂油罐通氣孔安裝在拱頂中間,孔徑不小于250mm,周圍及頂部以金屬絲網(wǎng)和防雨罩覆蓋。
罐壁通氣孔,安裝在罐壁頂部周圍。每個(gè)孔口的環(huán)向間距應(yīng)不大于10m,每個(gè)油罐至少應(yīng)設(shè)4個(gè),總的開孔面積要求按油罐直徑每一米不少于0.06m2,通氣孔出入口安裝有金屬防護(hù)罩。
罐壁通氣孔在儲(chǔ)油液位超高和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)裝置失靈時(shí),還兼起溢流作用。
5)、量油導(dǎo)向管
由于內(nèi)浮盤的緣故,罐頂量油孔下連接一根鋼管穿過(guò)浮盤直插罐底部,內(nèi)浮頂油罐內(nèi)油品的計(jì)量、取樣都通過(guò)該導(dǎo)管進(jìn)行。該管還兼防止浮盤水平漂移和限止浮盤只能沿管道上下浮動(dòng)等導(dǎo)向作用,故稱為量油導(dǎo)向管。為避免浮盤升降時(shí)與導(dǎo)向管摩擦產(chǎn)生火花,在浮盤上安裝有導(dǎo)向輪座和銅制導(dǎo)向管;為防止油品泄漏,導(dǎo)向輪座與浮盤連結(jié)處以及導(dǎo)向管與罐頂連接都安裝有密封填料盒和填料箱。
6)、防轉(zhuǎn)鋼繩
為了防止油罐壁變形,浮盤轉(zhuǎn)動(dòng)影響平穩(wěn)升降,在內(nèi)浮頂罐的罐頂和罐底之間垂直地張緊兩條不銹鋼纜繩,兩根鋼繩在浮頂直徑兩端對(duì)稱布置。浮頂在鋼繩限制下,只能垂直升降,因而防止了浮盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
7)、靜電導(dǎo)出裝置
內(nèi)浮頂油罐在進(jìn)出油作業(yè)過(guò)程中,浮盤上積聚了大量靜電荷,由于浮盤和罐壁間多用絕緣物作密封材料,所以浮盤上積聚的靜電荷不可能通過(guò)罐壁導(dǎo)走。為了導(dǎo)走這部分靜電荷,在浮盤和罐頂之間安裝了靜電導(dǎo)出線。在選用靜電導(dǎo)線時(shí),一方面要選擇合適的截面積,另一方面要選擇足夠的強(qiáng)度。對(duì)于內(nèi)浮頂油罐,浮盤上沒(méi)有感應(yīng)雷電荷,只需導(dǎo)走油品傳到金屬浮盤上的靜電荷。因此鋼質(zhì)浮盤連接導(dǎo)線用橫截面積不小于16mm2的軟銅復(fù)絞線、鋁質(zhì)浮盤油罐連接導(dǎo)線用直徑不小于1.8mm的不銹鋼鋼絲繩就可以了。而對(duì)于浮頂罐,為了導(dǎo)走浮盤上的感應(yīng)雷電荷和油品傳到金屬浮盤上的靜電荷,浮頂油罐要采用2根橫截面積不小于25mm2的軟銅復(fù)絞線將金屬浮頂與罐體進(jìn)行電氣連接。
8)、浮盤密封裝置
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內(nèi)浮頂罐使用注意事項(xiàng)
由于內(nèi)浮頂油罐比拱頂罐多了一個(gè)內(nèi)浮盤和一些專用附件,使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)防止油品溢到內(nèi)浮盤
油品溢到內(nèi)浮盤上是一種較嚴(yán)重的事故,它不僅會(huì)造成大量的損耗,而且對(duì)油罐安全不利,并且也很難處理,一般只能讓油品自然蒸發(fā)完后才能進(jìn)入罐內(nèi)浮盤上進(jìn)行檢修。
油品的溢出一般從密封圈處或從自動(dòng)通氣閥處溢出,原因是浮盤下油壓過(guò)大,浮盤被卡住或浮盤起浮前進(jìn)油太快。為防止溢油,必須在以下三方面引起重視:
a.嚴(yán)格把好浮盤建造和驗(yàn)收關(guān),嚴(yán)格檢驗(yàn)浮盤的起浮性能。
b.精確測(cè)量浮盤在不同部位浮動(dòng)過(guò)程中壓力,然后用人工監(jiān)測(cè)或自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法控制進(jìn)油。
c.嚴(yán)格控制浮盤起浮前進(jìn)油流量。
(2)定期檢修內(nèi)浮盤起浮的密封
內(nèi)浮盤與罐壁間的密封,現(xiàn)大多為彈性密封,彈性密封主要有兩個(gè)缺點(diǎn),一是材料易老化和可能會(huì)出現(xiàn)的原因(如罐體或內(nèi)浮盤過(guò)大的橢圓度、內(nèi)浮盤的不平度及過(guò)大的水平偏移或罐壁局部過(guò)大的粗糙度)會(huì)使密封圈與罐壁間摩擦力過(guò)大而影響內(nèi)浮盤的正常浮起動(dòng)作,并都有可能導(dǎo)致罐壁與密封圈的間隙擴(kuò)大而增加蒸發(fā)損耗。平時(shí)使用時(shí),應(yīng)定期進(jìn)罐檢查。
(3)自動(dòng)通氣閥不能常開
自動(dòng)通氣閥的打開應(yīng)具有下述條件中的一個(gè):一是在浮盤正常下降到接近罐底730mm時(shí)閥桿觸及罐時(shí)會(huì)自動(dòng)打開;二是油壓過(guò)大。這里指在平時(shí)使用時(shí)應(yīng)規(guī)定油罐最低油位,使浮盤的高度略高于730mm,不讓自動(dòng)通氣閥有打開的可能,以免造成損耗。
(4)罐底水墊層不宜過(guò)高
罐底水墊層不能高于量油導(dǎo)管入口,否則將影響油品的計(jì)量和取樣。油品水墊層通常以8~12cm為宜。
量油導(dǎo)向管與罐內(nèi)頂部應(yīng)設(shè)防火通氣孔,避免管內(nèi)壓縮氣體造成增壓或在液位下降時(shí)形成負(fù)壓。
(5)防止靜電導(dǎo)出裝置松動(dòng)和纏繞
應(yīng)注意保持靜電導(dǎo)出裝置處于良好的技術(shù)狀態(tài)。靜電導(dǎo)出裝置的局部松動(dòng)反而會(huì)形成尖端放電的條件,增加危險(xiǎn)性。防靜電導(dǎo)出裝置一頭接在浮盤上,浮盤是要經(jīng)常上下或水平浮動(dòng)的,這都有可能造成靜電導(dǎo)出裝置局部松動(dòng)。在浮盤上下浮動(dòng)時(shí),導(dǎo)線與其它部也可能產(chǎn)生纏繞現(xiàn)象,而被拉斷,平時(shí)也應(yīng)定期檢查。另外也應(yīng)注意導(dǎo)線的使用期限,用到一定年限時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
(6)要定期檢修清罐
內(nèi)浮盤上部實(shí)際上是長(zhǎng)期處在有一定濃度的油蒸氣中,各種部件很容易受到腐蝕,其中特別是浮盤立柱套管插銷或法蘭螺栓等,如長(zhǎng)期不檢修,很可能會(huì)完全銹蝕,無(wú)法打開和插入支柱。內(nèi)浮頂油罐由于比拱頂油罐多一個(gè)內(nèi)浮盤,因此其檢修周期也應(yīng)短些。
需要特別強(qiáng)調(diào)的是,進(jìn)罐檢修前應(yīng)先用清水反復(fù)清洗。注水使浮盤浮在檢修高度,才能進(jìn)罐操作,如放下立柱等,同時(shí),進(jìn)罐前還應(yīng)檢查罐內(nèi)油氣濃度。
結(jié)合內(nèi)浮頂油罐清洗,應(yīng)注意油罐底板的腐蝕情況,尤其是在人孔附近和浮盤立柱附近,腐蝕特別嚴(yán)重。人孔附近腐蝕嚴(yán)重的主要原因是由于施工過(guò)程中或清罐結(jié)束后人員進(jìn)出頻繁,致使防腐涂料脫落,并加劇腐蝕速度。浮盤立柱附近腐蝕嚴(yán)重主要原因是浮盤經(jīng)常工作在底部區(qū)域,致使浮盤立柱經(jīng)常工作造成,長(zhǎng)期閑置不用也會(huì)造成銹蝕。
七、爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分方法
我們國(guó)家對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域劃分主要依據(jù)《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第14部分危險(xiǎn)場(chǎng)所分類》GB3836.14-2000,該標(biāo)準(zhǔn)等同于IEC60079-10:1995。標(biāo)準(zhǔn)將危險(xiǎn)區(qū)域分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)。
0區(qū):連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境;
1區(qū):在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境;
2區(qū):在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境,或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。
八、常見技術(shù)問(wèn)答
1、大型油罐的進(jìn)出口管線上為什么安裝有金屬軟管?
主要是由從以下幾方面考慮:
(1)油罐在進(jìn)出油前后由于罐內(nèi)油量的變化,油罐整體的標(biāo)高會(huì)有幾個(gè)mm的變化,而管線在管墩上的標(biāo)高基本不變,這樣就會(huì)在管線和罐壁之間產(chǎn)生一定的剪切應(yīng)力。
(2)在經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行后,一般油罐的基礎(chǔ)由于有承力樁的支承,不會(huì)發(fā)生大的沉降,而管線管墩的沉降量較大,尤其是在南方地區(qū)的松軟地基上建設(shè)的罐區(qū),管墩的沉降量可以幾十厘米,管線和閥門的重力會(huì)全部加到罐壁上,造成罐壁的變形、破裂。
(3)在地震的作用下,由于罐壁發(fā)生翹離或罐基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降、傾斜,使油罐和配管連接處遭到破壞是常見的地震災(zāi)害之一。為防止上述幾種情況的發(fā)生,在與罐壁連接的管道上設(shè)置金屬軟管就可以使管道有足夠的柔性,可以適應(yīng)各種變形,避免在罐壁的連接處產(chǎn)生不利的應(yīng)力,還可以吸收管道的熱伸縮變形,降低管道的熱應(yīng)力。
2、汽油(石腦油)罐的哪些部位需要做內(nèi)防腐?
汽油與其它油種相比腐蝕性比較大,因些與汽油接觸的各個(gè)表面都要做內(nèi)防腐??紤]到成本等問(wèn)題時(shí),首先要保證罐底板的內(nèi)防腐,再考慮罐壁和浮頂下表面的防腐。石腦油的含硫視加工工藝的不同差別較大,未經(jīng)過(guò)脫硫的石腦油儲(chǔ)罐應(yīng)該對(duì)所有的內(nèi)表面做防腐處理,以確保油罐的安全長(zhǎng)周期運(yùn)行。
3、大型油罐需要設(shè)避雷針嗎?
大型油罐在罐底外部都有多處的防雷接地,通過(guò)接地扁鋼將罐體與大地相連,間距不超過(guò)30米,接地電阻不大于10歐姆。對(duì)于有固定頂?shù)挠凸?,需要設(shè)避雷針(網(wǎng))對(duì)油罐進(jìn)行防雷保護(hù)。浮頂油罐或內(nèi)浮頂油罐不應(yīng)設(shè)避雷針,但應(yīng)將浮頂與罐體用導(dǎo)線連接。裝于罐上的各種信息系統(tǒng)的配線電纜應(yīng)采用屏蔽電纜。電纜穿鋼管配線時(shí),其鋼管上下2處應(yīng)與罐體做電氣連接并接地。
4、如何降低油罐的呼吸損失?
a、夏季高溫時(shí)對(duì)油罐進(jìn)行淋水降溫處理;
b、合理選用油罐外部涂料,減少光照吸熱能力;
c、多采用內(nèi)浮頂加氮封措施;
d、對(duì)內(nèi)浮頂罐、拱頂罐進(jìn)行油氣回收;
e、合理安排油品倒罐、收付料作業(yè):倒罐操作應(yīng)安排在夜間溫度較低時(shí)進(jìn)行,付油操作應(yīng)安排在白天溫度較高時(shí);
f.冬季加溫油罐控制好溫度;
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