根据节能减排的要求,我们在为了解决再生资源回收利用问题,来促进经济社会可持续发展。整合有限的资源构造再生资源回收、分拣、转运、加工利用、集中处理为一体的产业化格局。近几年,我国的再生资源回收利用行业得到前所未有的发展。
常压储罐
常压储罐是指设计压力小于0.1MPa、建造在地面上、储存非人工制冷、非剧毒性的石油、化工等液体介质的钢制焊接储罐。
储罐是石油化工生产中广泛使用的储存设备,在炼油行业中用来储存各种原料油、半成品油、成品油、芳烃产品及液化气等。常压储罐通常具有与大气直接相通的接管,始终保持储罐内的操作压力不超过设计压力。 [1]
中文名 常压储罐 外文名 atmospheric storage tank 学 科 石油化工 设计压力 小于0.1MPa 存储物质 原料油、半成品油、成品油等 常见问题 储罐泄露、开裂问题
目录
1 结构组成
? 罐底板
? 罐壁结构特点
2 材料要求
3 使用管理
4 常见问题
? 储罐泄漏问题
? 储罐开裂问题
? 储罐基础沉陷问题
结构组成
储罐本体包括:(1)与外部管道焊接连接的第一道环向接头的坡口面;(2)螺纹连接的第一个螺纹接头端面;
(3)法兰连接的第一个法兰密封面;(4)专用连接件或者管件连接的第一个密封面;(5)非承压元件与储罐的连接焊缝。
储罐本体中的主要承压元件包括罐顶、罐壁、罐底、公称直径大于或等于250 mm的接管和管法兰。储罐的安全附件,包括直接设置在储罐上的安全阀/呼吸阀、液体泄压阀、紧急切断装置、安全连锁装置、压力表、液位计、温度计、阻火器等。
罐底板
正常情况下,罐底板仅起着传递油品和罐体重力的作用,故一般底板厚度在5mm以上。底板由钢板铺设焊接而成。其外表面与基础接触,容易受潮,内表面又经常接触油品中的沉积的水分和杂质,所以底板容易受到腐蚀,再加之不易检查和修理,所以要求罐底板焊接后无渗漏,防腐措施好。
罐壁结构特点
罐壁是由若干层的圈板组装而成,每层圈板上的竖直焊缝均采用对接,圈板与圈板之间的环向焊缝则根据使用要求可以对接,亦可搭接。上、下圈板之间的排列方式有交互式、套筒式、对接式和混合式。对接焊缝在钢板厚度等于或大于6mm时,一般应开坡口,钢板搭接缝的高度一般为6~8倍板厚,常取35~60mm。
材料要求
常压储罐的选材应当考虑材料的力学性能、化学成分、焊接性能。储罐用材料的质量、规格与标志,应当符合国家相应标准或者行业标准的规定 。储罐所用的材料,包括板材、管材、锻件、焊接用材、型材等,应具有材料制造单位提供的质量证明书原件,并在材料上的明显部位有清晰、牢固的钢印或其他标志,至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、材料制造单位名称及检验印签标志。材料质量证明书的内容应当齐全、清晰,并加盖材料制造单位质量检验章。
用于罐壁的下列钢板,应逐张进行超声检测,检测方法和质量标准按JB/T 4730的规定:
a)厚度大于30~36mm的Q245R,质量等级应不低于III级;
b)厚度大于36mm的Q345R,质量等级应不低于III级;
b)厚度大于16mm的调质状态供货的钢板,质量等级应不低于II级。
使用管理
常压储罐管理内容包括设计、安装、验收、使用、维护、定期检查、检修、更新改造和报废等各环节的管理。
储罐用户应建立健全储罐操作、维护规程和岗位责任制,当储存介质或运行环境发生变化时,应及时修订并宣贯操作规程和岗位责任制。采用先进的管理方法和监测、检维修技术,提高常压储罐管理水平,保持常压储罐处于完好状况,达到安全、长寿命、综合效能最高的目标。在常压储罐的管理过程中,总部有关部门发挥检查、指导职能,企业对压力容器实行全过程管理。 企业按常压储罐在生产中的重要程度,对常压储罐进行分级管理。常压储罐按其重要和危险程度分为主要常压储罐和一般常压储罐,分级标准由企业自定。明确常压储罐分级后的管理权限,落实管理职责。
常压储罐管理原则:(1)坚持设备管理人员、工艺管理人员、设备操作人员、工艺操作人员全员管理的原则。 (2)坚持设计、选型、制造、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废全过程管理的原则。 (3)坚持安全第一、预防为主,确保常压储罐安全可靠运行。(4)坚持设计、制造与使用相结合,维护与检修相结合,修理、改造与更新相结合,专业管理与群众管理相结合,技术管理与经济管理相结合。 [3]
常见问题
储罐泄漏问题
储罐是否存在泄漏,以及泄漏的程度如何,对于是否造成企业的经济损失,或威胁人身安全以及对于周围环境是否产生污染,都是十分重要的。
除了腐蚀因素外,储罐的焊缝质量不好存在裂缝或气孔,连接部位的密封性能不好,法兰垫片失效等,都会造成液体介质的泄漏。储罐气相部位的泄漏主要发生在浮顶与罐壁的密封处。
储罐开裂问题
储罐的焊缝或罐壁发生裂纹及开裂的原因,通常是焊接工艺不佳,残余应力过大或罐体发生较大的沉陷所引起。最容易发生开裂的部位是罐的底板和罐壁的角焊缝。这些部位是储罐的高应力部位。罐的尺寸越大,储存介质的温度越高,这些部位的薄弱性越突出。通常,在这些部位都采用加大壁厚、增设加强圈、改变焊缝结构形式等各种防范措施进行改进和补救。
储罐基础沉陷问题
储罐发生沉降主要是由于储罐或其基础下面地表的压力变化及位移所引起,其结果使储罐承受过大的外力而变形或开裂。如果这种沉陷是轻微的,一般不会引起大的不良后果,但是,如果这种沉陷在不断发展,则应进行严密的监视及作进一步的调查分析。在寒冷地区,地表的压力变化与位移通常由地表反复地结冻与解冻有关。在容易发水灾或潮水泛滥的地区,地表水位的变化以及沙土、软土及沼泽地区的地表本身的缓慢移动也会引起罐体发生沉陷。
低温储罐
低温储罐是用于存放液态氧、氮、氩、等介质的立式或卧式双层真空绝热储槽。内胆选用材料为奥氏体不锈钢;外容器材料根据用户地区不同,按国家规定选用为Q235-B、Q245R或345R,内、外容器夹层充填绝热材料珠光砂或铝箔、保温棉并抽真空。
中文名 低温储罐 外文名 cryogenic storage tank 实 质 立式或卧式双层真空绝热储槽 结 构 内胆、隔热层、外罐 填充材料 珠光砂或铝箔、保温棉 相关设备 常压储罐、常温储罐等
目录
1 结构
? 内罐
? 隔热层
? 外罐
2 基础形式
结构编辑
液态天然气必须储存在低温储罐中,低温储罐通常是由内罐和外罐构成,中间填充隔热材料。
内罐
内罐又称“薄膜罐”,是由薄低温钢板制成的具有液密性、可挠性的内容器。它必须把液压头传递给隔热层。用作薄膜的材料必须具有在低温条件下不脆化的特性,并具有足够的韧性与良好的加工性能。通常采用镍钢、不锈钢或铝合金。 [1]
隔热层
隔热层在将液压头传递给外罐体的同时,还起着减少气化量、缩小罐体内外壁温差、减轻由此产生的温差应力的作用,另外它还有固定“薄膜”的功能。因此要求隔热层热导率小,而且具有足够的强度。能满足这些条件的材料有硬质泡沫氨基乙酯、泡沫玻璃、珍珠岩以及硬质泡沫树脂等。为了提高隔热材料的隔热性能和经济性,可采用由粉末状、纤维状、板状等隔热材料混合使用的隔热法。
液化天然气注入罐内后,内罐壁就会冷缩;反之液化天然气完全被排出后,罐内温度将逐步上升,内罐壁随之伸张。填充在内外罐中间的粉末状隔热材料,由于内罐壁的反复胀缩变得严实。因此在靠近内罐处必须敷设一层伸缩性强的隔热层,此隔热层的厚度与内罐壁的胀缩相适应,并在内罐壁胀缩时起缓冲作用,保证储罐安全运行。 [1]
外罐
(又称罐体)
外罐就是能承受各种负荷的外壳,它必须具有足够的强度。根据所用材料不同可以分为以下几种:冻土壁、钢制壁、钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。
①冻土壁。冻土壁和隔热盖形成气密性封闭空间作为外罐,又称为坑储穴。在建造时,用冷却管使内罐周围土壤冻结而成。坑储穴投产后,低温液体会使周围继续保持冷冻状态,而且这一冻土层还会逐年扩张,因此蒸发损失也会逐年减少。建造坑储穴的先决条件是要有一个较高的地下水位,此外,坑储穴的底应该是最不容易渗透的岩石或黏土层。
②钢制壁(包括合金及铝)。它只适用于建造地上低温储罐液化天然气的地上低温储罐与一般常温储罐不同,必须考虑罐底下的地面因土壤冻结膨胀而鼓起,使储罐有损坏的危险。所以必须采取措施,防止地面土壤冻结,一般可以将地上储罐分为落地式和高架式两种。落地式底部用珍珠岩混凝土隔热,在预埋的管道中通入热风或热水,或在基础内部预设电加热器,以防土壤冻结。高架式是用立柱支撑罐体底盘,使其与地面分开,保持储罐与地面之间空气畅通,防止液化天然气吸收地面大量热量,以避免土壤冻结。
③钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。这两种外壁是地下罐外壳的主要材料,具有如下优点:
a.钢筋混凝土和预应力混凝土是很好的低温材料,即使薄膜受损,低温储液与预应力混凝土壁接触也不会损坏外壁;
b.耐久性好,不受地下水腐蚀,不变脆;
c.它有很好的液密性,并且具有较好的抗震性能。 [1]
基础形式编辑
低温储罐本身的设计定义并无统一的标准。相对英国在这方面的技术标准比较系统全面。其标准《平底立式圆筒形低温储罐应用》根据不同的工艺要求和介质储存方式,将低温罐定义为单容器罐、双容器罐和全容器罐等三种罐体形式。单容器罐一般是有一个钢制内罐加上保温外壳组成,而双容器罐和全容器罐则是由一个钢制内罐和一个钢制或采用混凝土(一般为预应力混凝土)制成的外罐组成,保温设在内外罐壁之间,目前较多采用的是双容罐形式。
在进行低温罐设计时,由于罐内低温介质的传导作用,使得地基土极易产生冻涨并使土体隆起,进而造成基础破坏,因此为消除这一不利因素,除了在罐底板与基础底板表面之间设置保温措施外,还必须对罐基础采取防冻措施,通常的做法有两种,一是在基础底板内采用电或其他加热系统,即做成带有循环加热系统的筏板式基础,另一种是采用将基础底板架空,通过架空形成的空气层将基础底板与地基土分隔开。前者因加热系统成本较高,一般不常采用。在国内引进建造的大多数低温罐中,普遍采用了架空筏板式基础形式。架空层的净高,一般除根据工艺管道和设备布置要求确定外,尚需根据罐内储存介质温度的高低进行一定的温度传导计算后来确定。架空筏板式基础又可分为单筏板(承台)和双筏板(承台)架空两种形式,在地质条件较好的情况下,一般可采用双筏板基础形式;但由于低温储罐对基础沉降的要求相对较高,在大多数情况下,特别时地质条件较差的软土地基上,则多采用单筏板(承台)桩基,有时也有采用双筏板(承台)桩基。
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