史上最全:储罐知识汇总(中)

 

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四、储罐本体
罐底:立式圆柱形油罐底部不受力,油品和油罐本身的重量均经底板直接作用在基础。底板的外表面与基础接触,容易受潮,底板的内表面又经常接触油料中沉积的水分和杂质,所以底板容易受到腐蚀。再加上底板不易检查和修理,所以尽管它不受力,一般采用5MM以上的钢板。

为防油品计量时量油尺尺砣对地板的损蚀,目前新建油罐一般在量油孔的正下方铺设一块5mmx500mmx500mm的钢板,它还可起到计量基准本板的作用。

罐壁:油罐的主要受力构件,它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可根据使用要求采用对接或搭接方式。在液体压力作用下承受环向拉应力。液体的压力是随液面的高度增加而增大,壁板下部的环向拉力大于上部,因此在等应力原则下由计算决定的罐壁厚度上面小,下面大。

罐顶:依据罐顶命名

固定顶储罐、锥顶储罐、拱顶储罐、伞形顶储罐、网壳顶储罐(球面网壳)、双曲率储罐(滴形储罐)、活动定顶储罐:悬链式储罐(无力矩储罐)、浮顶储罐(外浮顶罐)、内浮顶罐(带盖浮顶)
五、拱顶罐简介
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标题拱顶罐结构特点

拱顶储罐的罐顶是一种接近于球形形状的一部分,其结构一般只有自支撑拱顶一种。

自支撑拱顶又可分为无加强肋拱顶(容量小于1000m3)、有加强肋拱顶(容量大于1000~20000m3)。

有加强肋拱顶由4~6mm薄钢板和加强肋(通常用扁钢构成),以及由拱形架(用型钢组成)和薄钢板构成拱顶。拱顶R=0.8~1.2D,它可承受较高的剩余压力,蒸发损耗较少,它与锥顶罐相比耗钢量少但罐顶气体空间较大,制作需用胎具,是国内外广泛采用的一种储罐。罐顶与罐壁项部圈板的连接部位不仅承受铅垂压力,同时也要承受环向压力或环向拉力。为了增强罐体上部的钢度,罐顶圈板的端部必须加强,但罐壁与罐顶结合处的强度必须减弱,其目的在于一旦油罐发生爆炸,可以先将该可以先将该处炸开,保护罐底和罐壁不受损害,油品不外泄,从而减少火灾范围。因此,建议采用“弱顶”结构。
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拱顶罐附件

储罐除罐顶、罐壁、罐底外,还有一系列附件。

1)梯子、栏杆与平台

盘梯自上而下沿罐壁作逆时针方向盘旋,使工作人员上梯时能右手扶栏杆。梯子坡度30-40?,踏步高度不超过25cm,踏板宽度20cm,梯宽一般为0.65m。梯子外则设1m高的栏杆作扶手。罐顶周围设0.8-1m高的栏杆,或至少在量油孔和透光孔周围设栏杆。

2)人孔:

1-罐壁;2-人孔加强板;3-人孔盖;4-人孔结合管

人孔设在罐壁最下圈钢板上,直径600mm,人孔中心距底板750mm。3000m3以下的油罐设1个人孔,3000—5000m3的油罐设l—2个人孔;5000m3以上的油罐设两个人孔。人孔的安装位置应与进出口管线相隔不大于90°。如果设一个人孔,则应置于罐顶透光孔的对面。如果设2个人孔,则一个设在罐顶透光孔对面,另一个应至少与第一个人孔相隔90°。

3)、透光孔

1-油罐顶板;2-加强板;3-透光孔接合管;4-透光孔盖

作用:设在罐顶,用于油罐安装和清扫时采光和通风。

结构透光孔直径为500mm,设置的数目与人孔相同。如果油罐只设一个透光孔时,它应位于进出油管线上方的罐顶上。设两个透光孔时,则透光孔与人孔应尽可能沿圆周均匀分布,以利采光和通风,但至少有一个透光孔设在罐顶平台附近,其边缘距罐壁常为800~1000mm。

 4)、量油孔

作用:测量油面高低、取样、通风。

结构特点:每个油罐设一个量油孔,DN150。装设在梯子平台附近,以利操作。量油孔一般为铸铁的,在量油孔一侧装有铜制或铝制的导向槽,以便测量油高时每次沿导向槽下尺。这样既可减少测量误差,又可避免由于测量时钢卷尺与量油孔侧壁摩擦而产生火花。正对量油孔下方的油罐底部不应有焊缝,必要时可在该处焊接一块计量基准板,以减少各种测量的相对误差。量油孔距罐壁的距离一般不小于1m。

5)、呼吸阀

呼吸阀是维护储罐气压平衡,减少介质挥发的安全节能产品,呼吸阀充分利用储罐本身的承压能力来减少介质排放,其原理是利用正负压阀盘的重量来控制储罐的排气正压和吸气负压。

 6)、阻火器(防火器)

作用:用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置,油罐上的阻火器通常与呼吸阀配套使用。阻火器也常用在输送易燃气体的管道上。假若易燃气体被引燃,气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火设备的管线上(加热炉燃烧器管线),以防止回火事故。

结构原理:

(1)传热作用:阻火器的滤芯是由许多细小通道或孔隙组成的,当火焰进入这些细小通道后,就形成许多细小的火焰流。由于通道的传热面积大,火焰通过通道壁进行热交换后,温度下降,达到一定程度火焰可以熄灭。根据英国罗卜尔(M2Roper)对波纹型阻火器进行的试验表明,当把阻火器材料的导热性提高460倍时,其熄灭直径仅改变216%。这说明材质问题是次要的。也就是说传热作用是熄灭火焰的一种原因,但不是主要的原因。

(2)器壁效应根据燃烧与爆炸连锁反应理论,认为燃烧与爆炸现象不是分子间直接作用的结果,而是在外来能源(热能、辐射能、电能、化学能等)的激发下,使分子键受到破坏,产生具备反应能力的分子(称为活性分子),这些活性分子发生化学反应时,首先分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。化学反应是靠这些自由基进行的。自由基与另一分子作用的结果除了生成物之外,还能产生新的自由基。这些新的自由基反复地反应,消耗又生成,不断地进行下去。由此可知易燃混合气体自行燃烧(在开始燃烧后,没有外界能源的作用)的条件是:新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。随着阻火器通道尺寸的减小,自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少,而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加,这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某一数值时,这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件,火焰即被阻止,因此器壁效应是阻止火焰的主要机理。由此也可以看出阻火器是不能阻止敞口燃烧的易燃气体和液体的明火燃烧。

分类选型:常用的是波纹阻火器,常与呼吸阀配套使用。

  7)、液压安全阀

作用:液压安全阀又称Y型液压安全阀。Y型液压安全阀它是装设在油罐顶上,保护油罐安全的一个重要附件。当机械呼吸阀锈蚀或冻结不能动作时,液压安全阀就能代替机械呼吸阀进行排气或放气,保证油罐安全。其压力和真空值一般比机械式呼吸阀高出10%。正常情况下并不动作,只在机械式呼吸阀不起作用时工作。为确保证在各种温度下均能工作,阀内装有沸点高,不易挥发、凝固点低的液体作为液封,如变压器油、轻柴油等。

结构原理:当罐内压力增高时,罐内的气体通过中心管的内环空间,把油封挤入外环空间(如a图);若压力继续升高,内环油面和中间隔板下缘相平时,罐内气体通过隔板下缘逸入大气,使罐内气体压力不再上升。反之,当罐内出现负压时,外环空间的油封被大气压入内环空间(如b图),外环液面到达中间隔板的下缘时,空气进入罐内,使罐内压力不再下降。

因液压安全阀经常发生喷油现象,影响安全和污染罐顶,近来已逐渐被淘汰,而采用两个机械呼吸阀或对液压安全阀进行改型。特别要强调的是,不论用两个呼吸阀还是一个呼吸阀、一个液压阀,安装时应保持在同一水平高度,避免有高差存在。

 8)、空气泡沫发生器

作用:火灾时吸入灭火泡沫和空气,产生泡沫到罐内,隔离油面与空气,火焰熄灭。?结构原理:空气泡沫产生器是一种固定安装在油罐上,产生和喷射空气泡沫的灭火设备。泡沫发生器一端和泡沫管线相连,一端带有法兰焊在罐壁最上一层圈板上。当泡沫比例混合装置通过固定消防泵供给的泡沫混合液,流经输送管道,通过泡沫产生器时产生一定压的力,从而与空气接触,形成泡沫,扑灭油类火灾。

9)、保险活门

安装在进出油管罐内一侧,防止油罐控制阀破裂时罐内油品流出。无收发油作业时,活门靠自重和油品静压力处于关闭状态;进油时,被油品顶开,发油时,通过罐壁外侧的操纵机构打开活门。活门上系有钢索,另一端接到透光孔侧壁的挂钩上。必要时可打开透光孔盖,拉起钢索开启活门。安装起落管的油罐不设保险活门

 10)、进出油结合管

进出油结合管装在油罐最下层的圈板上,其外侧与进出油管道连接,内侧与保险活门或起落管连接。进出油接合管的底缘距罐底一般不小于200mm(以防沉积在罐底的水和杂质随油品排除)。内侧大多设成呈450角坡口朝上形式,以利导出静电。

 11)、放水管与排污孔

常用的放水管有固定式放水管和装在排污孔盖上的放水管。容积小于3000m3的油罐多采用DN50和DN80的放水管,容积等于或大于3000m3的油罐多采用DN100的放水管。放水管出口中心线距罐底板300mm,进口距罐底板的垂直距离为20~50mm。

排污孔是沿轴线剖分的DN600mm?钢管制成,排污孔设置在油罐底板下面,伸出罐外一端有排污孔法兰盖,法兰盖上附设放水管。平时可从放水管排出底水。清扫油罐时,打开排污孔法兰盖,从排污孔清扫出沉积于罐底的污泥。

  12)、清扫孔

作用:清扫孔是为了清除罐底积物而设置的,清扫孔多用于大型原油罐和重油罐。

结构特点:它是一个上边带圆角的矩形孔,孔的高、宽均不超过1200mm,底边与罐底平齐。

 13)、胀油管和进气支管

收发作业后不放空的管路,由于受热膨胀使路内形成很高的压力。为防止造成管路漏泄,保证管路和阀门安全胀油管安装。在罐进出油管线阀门的外侧,上端与罐顶气体空间接通。油品膨胀时可经胀油管入罐,以免管内压力升高。胀油管多为DN20一DN25(40mm)的无缝钢管。用球心阀控制,也可安全阀自行控制。进气支管是装在进出油管线阀门外侧的一根DN25mm(40mm)的小管上,用于管路放空时进气。

 14)、防雷、防静电装置

 a.防雷与接地线:

作用:防止静电积聚,提供静电荷消散通道,保证足够的消散时间,泄漏和导走静电荷。

结构要求:当贮存易燃、可燃油品的油罐其顶板厚度小于4mm时应装设防直击雷设备,如避雷针或半导体消雷器等。

当贮存易燃、可燃油品的油罐其顶板厚度大于、等于4mm时可不装设防直击雷设备。但在多雷区(注),当油罐顶板厚度大于、等于4mm时仍可装设防直击雷设备。(注:多雷区通常指年雷暴日大于40天的地区)。金属油罐必须作环型防雷接地,其接地点不应少于两处,其间弧形距离不应大于30m。接地体距罐壁的距离应大于3m,当罐顶装有避雷针或利用罐体作接闪器时,每一接地点的冲击接地电阻不应大于10Ω。浮顶金属油罐可不装设防直击雷设备,但必须用两根截面不小于25mm2的软铜绞线将浮船与罐体作电气连接,其连接点不应小于两处,连接点沿油罐周长的间距不应大于30m。浮顶油罐的密封结构宜采用耐油导静电材料制品。

  b.人体静电消除器:

作用:用于易燃、易爆和防静电场所的人体静电释放,将人体本身所积累的静电电荷安全地泄放掉,避免因人体静电而引发的火灾爆炸事故和人体电击现象的发生。

结构原理:触摸头采用“静电亚导体”材质,减缓放电速度,避免产生电火花,消除操作过程中接触打火的隐患。静电亚导体是介于导体和非导体之间的材料,其表面电阻率大于10的6次方小于10的10次方欧姆。采用亚导体材质的好处:在电荷泄露时,因为亚导体具有较高的电阻率,其泄漏电流十分微弱,处于μA级,不会产生瞬间电击现象,避免因电火花引爆可燃性气体,从而达到导电防爆的目的。亚导体更适用易燃易爆等危险防爆区域,像石油库、炸药库、煤矿等对静电特别敏感的场所。还有一种消除静电方式是利用一段扶梯(约1m长),不涂防腐涂料,供人体放电使用。

(来源:无锡雪浪反应釜)

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