111储罐基础知识(仅供参考)
一、储罐的用途:
用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐,钢制储罐工程是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施,我们的经济生活中总是离不开大大小小的钢制储罐,钢制储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。钢制储罐是储存各种液体(或气体)原料及成品的专用设备,对许多企业来讲没有储罐就无法正常生产,特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的储罐。我国的储油设施多以地上储罐为主,且以金属结构居多,故本网站将着重介绍在国内普遍使用的拱顶储罐、内浮顶储罐以及卧式储罐的一些基础知识。
二、储罐的分类:
由于储存介质的不同,储罐的形式也是多种多样的。
按位置分类:可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐、海上储罐、海底储罐等。
按油品分类:可分为原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、食用油罐、消防水罐等。
按用途分类:可分为生产油罐、存储油罐等。
按形式分类:可分为立式储罐、卧式储罐等。
按结构分类:可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐等。
按大小分类: 100m3 以上为大型储罐,多为立式储罐; 100m 3 以下的为小型储罐,多为卧式储罐。
三、储罐的标准:
常用储罐标准: 1. 美国石油学会标准 API650 ; 2. 英国标准 BS2654 ; 3. 日本标准 JISB8501 ; 4. 德国标准 DIN4119 ; 5. 石油行业标准 SYJ1016-82 ; 6. 石化行业标准 SH3046-92 。
四、储罐的材料 :
储罐工程所需材料分为罐体材料和附属设施材料。罐体材料可按抗拉屈服强度 ( б s ) 或 抗拉标准强度 ( б b ) 分为低强钢和高强钢,高强钢多用于 5000m 3 以上储罐; 附
属设施(包括抗风圈梁、锁口、盘梯、护栏等)均采用强度较低的普通碳素结构钢,其余配件、附件则根据不同的用途采用其它材质。制造罐体常用的国产钢材有 20 、 20R 、 16Mn 、 16MnR 以及 Q235 系列等。
五、储罐的结构:
目前我国使用范围最广泛、制作安装技术最成熟的是拱顶储罐、浮顶储罐和卧式储罐。
(一) 拱顶储罐的构造
拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器。拱顶储罐制造简单、造价低廉,所以在国内外许多行业应用最为广泛,最常用的容积为 1000 -10000m 3 ,目前,国内拱顶储罐的最大容积已经达到 30000m 3 。
罐底:罐底由钢板拼装而成,罐底中部的钢板为中幅板,周边的钢板为边缘板。边缘板可采用条形板,也可采用弓形板。一般情况下,储罐内径< 16.5m 时,宜采用条形边缘板,储罐内径 ≥ 16.5m 时,宜采用弓形边缘板。
罐壁:罐壁由多圈钢板组对焊接而成,分为套筒式和直线式。
套筒式罐壁板环向焊缝采用搭接,纵向焊缝为对接。拱顶储罐多采用该形式,其优点是便于各圈壁板组对,采用倒装法施工比较安全。
直线式罐壁板环向焊缝为对接。优点是罐壁整体自上而下直径相同,特别适用于内浮顶储罐,但组对安装要求较高、难度亦较大。
罐顶:罐顶有多块扇形板组对焊接而成球冠状,罐顶内侧采用扁钢制成加强筋,各个扇形板之间采用搭接焊缝,整个罐顶与罐壁板上部的角钢圈(或称锁口)焊接成一体。
(二)浮顶储罐的构造
浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降,浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置,罐内介质始终被内浮顶直接覆盖,减少介质挥发。
罐底:浮顶罐的容积一般都比较大,其底板均采用弓形边缘板。
罐壁:采用直线式罐壁,对接焊缝宜打磨光滑,保证内表面平整。浮顶储罐上部为敞口,为增加壁板刚度,应根据所在地区的风载大小,罐壁顶部需设置抗风圈梁和加强圈。
浮顶:浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式。
单盘式浮顶:由若干个独立舱室组成环形浮船,其环形内侧为单盘顶板。单盘顶板底部设有多道环形钢圈加固。其优点是造价低、好维修。
双盘式浮顶:由上盘板、下盘板和船舱边缘板所组成,由径向隔板和环向隔板隔成若干独立的环形舱。其优点是浮力大、排水效果好。
(三)内浮顶储罐的构造
内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成,罐内增设浮顶可减少介质的挥发损耗,外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内,保证罐内介质清洁。这种储罐主要用于储存轻质油,例如汽油、航空煤油等。内浮顶储罐采用直线式罐壁,壁板对接焊制,拱顶按拱顶储罐的要求制作。目前国内的内浮顶有两种结构:一种是与浮顶储罐相同的钢制浮顶;另一种是拼装成型的铝合金浮顶。
(四)卧式储罐的构造
卧式储罐的容积一般都小于 100m3 ,通常用于生产环节或加油站。卧式储罐环向焊缝采用搭接,纵向焊缝采用对接。圈板交互排列,取单数,使端盖直径相同。卧式储罐的端盖分为平端盖和碟形端盖,平端盖卧式储罐可承受 40kPa 内压,碟形端盖卧式储罐可承受 0.2Mpa 内压。地下卧式储罐必须设置加强环,加强还用角钢煨制而成。
六、储罐的技术规格
钢制拱顶立式储罐系列技术规格 | |||||||||||
容积 (m 3 ) | 公 称容 积 | 100 | 300 | 400 | 500 | 700 | 1000 | 2000 | 3000 | 5000 | 10000 |
设 计容 积 | 110 | 330 | 440 | 550 | 770 | 1100 | 2200 | 3300 | 5500 | 10700 | |
储罐 尺寸(mm) | D 1 | 5172 | 7750 | 8288 | 8983 | 10263 | 11580 | 15781 | 18992 | 23760 | 31852 |
D 2 | 5252 | 7830 | 8368 | 9063 | 10343 | 11680 | 15881 | 19092 | 23880 | 31402 | |
H | 5300 | 7070 | 8240 | 8810 | 9140 | 10580 | 11370 | 11760 | 12530 | 14070 | |
H 1 | 5870 | 7920 | 9148 | 9194 | 10533 | 11847 | 13110 | 13857 | 15143 | 17504 | |
注 1 : D 1 表示储罐内径; D 2 表示罐底直径; H 表示罐壁高度; H 1 表示储罐总高度。 2 :该图表中数据仅供参考,依据图纸要求报价与施工。 | |||||||||||
内浮顶储罐系列技术规格 | |||||||||||
容积 (m 3 ) | 公 水管知识称容 积 | 100 | 300 | 400 | 500 | 700 | 1000 | 2000 | 3000 | 5000 | 10000 |
设 计容 积 | 114 | 325 | 430 | 533 | 750 | 1152 | 2255 | 3457 | 5275 | 10755 | |
储罐 尺寸(mm) | D 1 | 4700 | 6500 | 7500 | 8200 | 9200 | 11000 | 14500 | 17000 | 21000 | 30000 |
H | 7050 | 10300 | 10300 | 10660 | 11840 | 12690 | 14270 | 15850 | 15850 | 15850 | |
h | 408 | 713 | 822 | 893 | 1007 | 1199 | 1500 | 1863 | 2300 | 3284 | |
H 1 | 7462 | 11017 | 11126 | 11563 | 12852 | 13894 | 15866 | 17710 | 18156 | 19142 | |
注:1 : D 1 表示储罐内径; H 表示罐壁高度; H 1 表示储罐总高度; h 表示拱顶高度。 2 :该图表中数据仅供参考,依据图纸要求报价与施工。 | |||||||||||
平端盖卧式储罐技术规格 | |||||||
公称容量 | m 3 | 8 | 15 | 30 | 40 | 50 | 60 |
实际容量 | m 3 | 8.5 | 15.6 | 31 | 39 | 53 | 60 |
直径 | m | 1.9 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.55 | 2.55 |
长度 | m | 3.0 | 4.09 | 8.19 | 10.34 | 10.34 | 11.77 |
壁板厚度 | mm | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
端盖厚度 | mm | 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
七、储罐的基础
(一)储罐基础形式: 通常有护坡式基础、环墙式基础、外环墙式基础三种基础形式。
(二)基础承载力:
储罐基础承载力要求 | |||||||||||
公称容量 (m 3 ) | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 700 | 1000 | 2000 | 3000 | 5000 | 10000 |
基础承载力 (t/m2 ) | 8 | 8 | 8 | 10 | 10 | 10 | 10 | 13 | 13 | 16 | 18 |
(三)储罐基础选型:
当地基土层能满足承载力设计值和沉降差的要求且场地不受限制时,宜采用护坡式或外环墙式基础;
当地基土层不能满足承载力设计值要求、但沉降量不超过允许值时,可采用环墙式或外
环墙式基础;
当地基土层为软土层时,宜对地基处理后再采用外环墙式基础;
当场地受限时,可采用环墙式基础。
(四)储罐基础施工:
土方开挖:基坑夯实;
钢筋混凝土与砖石工程:(略);
土方回填:机械夯实,回填土层大于 500mm ;
砂垫层:选用中、粗砂,铺设厚度 200~ 250mm ,用平板振荡器洒水夯实;
沥青砂垫层:选用中、粗砂和 60 号甲道路石油沥青加热制成沥青砂,分层分块铺设平整,其厚度为 80~ 100mm ,储罐基础顶面由中心向四周的坡度为 15~35‰ ;
护坡施工:储罐进行水压试验之后进行护坡施工,护坡宽度为 800~ 1000mm 。护坡与
储罐底板之间采用沥青玛蹄脂填塞。
储罐基础设计与施工过程中请认真参阅 SH/T3083-1997 《石油化工钢储罐地基处理技术规范》和 SH3086-1995 《石油化工钢储罐地基与基础设计规范》。
八、储罐制作与安装
储罐建造过程分为半成品预制和现场组对安装两部分。
半成品预制:罐底、罐壁、罐顶等部件都需要进行预制(具体预制方法略)。
现场组对安装方法:大致分为倒装法施工工艺、正装法施工工艺和特殊法施工工艺。
九、储罐附件
盘梯(或直梯):带休息平台,宽度为 650mm ,逆时针旋转。罐顶设有防滑踏步。
护栏:高度为 800~ 1000mm 。
天桥:用于罐间连接,宽度为 650mm 。
人孔:常用有三种规格: DN500 、 DN600 、 DN750 。
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