儲罐概念及用途:即儲存原油、汽油、煤油、石腦油以及各種不具有揮發(fā)性化學(xué)品的儲存設(shè)備,是儲運(yùn)系統(tǒng)設(shè)施、煉油、化工裝置的重要組成部分。
一、儲罐發(fā)展簡介
20世紀(jì)70年代以來,內(nèi)浮頂儲油罐和大型浮頂油罐發(fā)展較快。
第一個發(fā)展油罐內(nèi)部覆蓋層的是法國。
1955年美國也開始建造此種類型的儲罐。
1962年美國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年美國已建造了600多個內(nèi)浮頂油罐。
1978年美國API650附錄H對內(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)國家都有較齊全的儲罐設(shè)計(jì)專用軟件,靜態(tài)分析、動態(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年國內(nèi)3000m3鋁浮盤投人使用,通過測試蒸發(fā)損耗,收到顯著效果。
1985年中國從日本引進(jìn)第一臺10?104m3,全部執(zhí)行日本標(biāo)準(zhǔn)JISB8501,同時引進(jìn)原材料,零部件及焊接設(shè)備。
目前國內(nèi)對10 3104m3油罐有比較成熟的設(shè)計(jì)、施工和使用的經(jīng)驗(yàn),國產(chǎn)大型儲罐用高強(qiáng)度剛材已能夠批量生產(chǎn)。15 3104m3目前國內(nèi)正在建設(shè)。
二、儲罐分類及特點(diǎn)
a.按制造材料分:非金屬儲罐、塑料防震儲罐、軟體儲罐、金屬儲罐(鋼殼襯里、鋁及合金等)。
b.按壓力分:
常壓儲罐:儲罐的氣相側(cè)壓力與大氣壓相同或小于1/3大氣壓(表)時,稱常壓儲罐。
低壓儲罐:大于1/3大氣壓(表)、小于0.1MPa時,稱為低壓儲罐。
可見低壓儲罐的工作壓力大于常壓儲罐,但是其壓力小于0.1MPa。
c.按所處環(huán)境分:地上儲罐、半地下儲罐、地下儲罐、洞中儲罐、海中儲罐
地上儲罐:指儲罐的罐底位于設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00及其以上;罐底在設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以下但不超過油罐高度的1/2,也稱為地上油罐。
半地下儲罐:指儲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設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以上0.2m。
地下儲罐: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:
立式圓柱形儲罐:按其罐頂結(jié)構(gòu)又可分為固定頂儲罐(錐頂儲罐、拱頂儲罐、傘形頂儲罐、網(wǎng)殼頂儲罐(球面網(wǎng)殼)、滴形儲罐)和活動頂儲罐(外浮頂罐、內(nèi)浮頂罐無力矩儲罐)。
臥式圓柱形儲罐:適用于儲存容量較小且需壓力較高的液體。
球形儲罐:適用于儲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罐的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn):
錐頂儲罐
錐頂儲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加強(qiáng)肋錐頂和加強(qiáng)肋錐頂兩種結(jié)構(gòu).儲罐容量一般小于1000m3。支承式錐頂其錐頂荷載主要布梁或鑲條(架)及柱來承擔(dān)。
柱子可采用鋼管或型鋼制造。采用鋼管制造時,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。其儲罐容量可大于1000m3以上。
錐頂罐制造簡單,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,錐頂罐在國內(nèi)很少采用,在國外特別是地震很少發(fā)生的地區(qū),如新加坡、英國、意大利等用得較多。
拱頂儲罐
傘形頂儲罐
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在一個方向彎曲。傘形罐頂在美國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。但在國內(nèi)很少采用。網(wǎng)殼頂儲罐(球面網(wǎng)殼)
鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式在近代大型體育館屋頂結(jié)構(gòu)中已有成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)工程實(shí)踐證明它具有足夠的剛性和可靠性,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。
浮頂儲罐
這種罐的浮動頂(簡稱浮頂)漂浮在儲液面上。浮頂與罐壁之間有一個環(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)成了儲液面上的覆蓋層,隨著儲液上下浮動,使得罐內(nèi)的儲液與大氣完全隔開.減少儲液儲存過程中的蒸發(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。