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更新时间:2020-03-28 02:26

  油罐基础知识_电力/水利_工程科技_专业资料。油罐基础知识 净化车间 王刚 第一章油库设备及设备管理 第一节油库主要设备 1、 储油设备:油罐 分类: a.立式圆形金属油罐 锥顶罐:主要用于储存润滑油} 拱顶罐:主要用于储存柴油、煤油、汽油、

  油罐基础知识 净化车间 王刚 第一章油库设备及设备管理 第一节油库主要设备 1、 储油设备:油罐 分类: a.立式圆形金属油罐 锥顶罐:主要用于储存润滑油} 拱顶罐:主要用于储存柴油、煤油、汽油、重油) 内浮顶罐:主要用于储存汽油 外浮顶罐:主要用于储存原油, b.卧式油罐 地上 : 大多用于储存润滑油 , 也有用于加油站地上储油罐和 LPG储罐 地下:主要用于加油站地上和地下储油罐 2、输送设备 主要有:管线,阀门,机泵。 管线敷设在库区,大多数情况下不会出现问题。比较容易出现 问题,或者我们与之关系密切的主要是阀门和机泵。. 机泵和阀门是油库的主要设备。 油库用泵类型: 收发油泵:离心油泵,螺杆泵,而重油收油也有用往复泵。 扫舱扫线泵:齿轮泵,真空泵(往复式和水环式),往复式泵等。 消防泵:清水泵和泡沫泵,大多使用多级离心泵(D型).。 常用阀门类型如下 :闸伐,截止伐,球伐,旋伐,单向伐,安 全阀,减压伐,节流伐等。 3 、收发油设备: 主要有:装卸油鹤管,栈桥等,用于进行收发油操作。 4 、码头设施: 码头,趸船,栈桥,输油臂,收油胶管等。. 5、 仪表设备: 计量、测温、测压仪表。 计量仪表设备主要的是液位计和流量计。 液位计:钢带式,差压式,雷达,超声波液位计。 流量计大致可分为速度式和容积式,速度式流量计大都用于 计量粘度密度较小的油品,而容积式流量计主要用于计量粘度 密度较大的油品。 流量计:涡轮,椭圆齿轮和萝茨流量计等。 测温测压仪表:温度计和压力表 6 、油罐附件: 呼吸阀,阻火器,量油孔,透光孔,通气孔,人孔, 进出油管线,放水管,排污孔,胀油管,放气管等。 7 、其它设备: 电机、电器、压缩机、过滤器和法兰等。 第二节油库设备管理 重要性 油库设备管理主要特点 1. 复杂性 2. 危险性 3. 技术性 4. 经常性 油库设备管理的主要内容 1. 对设备进行全过程综合管理 2. 提高设备寿命周期费用的经济性 3. 重视设备可靠性与可维修性 4. 完善设备管理制度 第二章 油罐及油罐附件 油库所用油罐主要为圆柱形金属油罐,大多为拱顶和浮顶 油罐。 油罐发展趋势:大型化。目前世界最大油罐容积达到 30万m3,我 国10~15万m3油罐也已广泛应用。 大型化的主要优点: a.节省钢材; b.减少投资; c.占地面积小,便于操作管理; d.节省 管线、管件和阀件。 大型化带来的主要问题是 :油罐基础均匀性要求高,发生事故所 造成的后果大。 大型油罐一般为外浮顶,主要用于储存原油,储备库、中转库 、炼油厂油库、大型商业油库及长输管道首末站油库使用较多 ,一般商业油库使用较少。原因:一般商业油库规模小,但品 种多。 油罐的基本要求 ? 由于油品是一种特殊物资,其特征是易燃、易爆,因此, 储油罐不仅有储存功能,而且更为重要的是具有安全的特 点,因此,对钢油罐的承载能力提出以下五点基本要求: ? 1 足够的强度 ? 2 足够的抵抗断裂的能力 ? 3 足够的抵抗风(载)荷的能力 ? 4 足够的抗震能力 ? 5 油罐要有足够稳固的基础 第一节 圆柱形金属油罐结构特点 1.材料: Q235-A,20R,16MnR,Q345-A(B,C)等。 2.油罐基础: 要求:地质情况均匀,密实性好,地基承载力一般为80~ 200kPa。 3.地基结构: 素土层,灰土层,砂垫层,沥青层。 ? 油罐基础的一般做法是最下层为素土层,往上是灰土层, 砂垫层和沥青砂防腐层。 ? 素土层是把开挖好的基槽底面上的素土夯实而成。 灰土层是将石灰和土以3:7的比例掺和后铺平 作用:用以 增强罐基地稳定性。 ? 砂垫层含泥量不超过5%的粗砂或中砂铺成中心高周边低的 锥形 厚20~30CM.砂的毛细管作用小,地下水穿过砂砾层 上升的高度不超过15CM,因此砂砾层起防止罐底潮湿并减 轻罐底腐蚀的作用。另外,砂颗粒间的粘结力小,具有弹 性,当罐有不严重的不均匀的沉陷时,能将罐压力重新均 匀分布在地基土壤上,因此可起到限制油罐不均匀沉陷进 一步发展的作用。 ? 沥青层一般厚度为8mm.沥青砂是用杂质含量不超过4%的 中砂或细砂同沥青加热搅拌均匀而成。沥青常用30乙号石 油沥青,每平方米干砂大约加150KG沥青。沥青层起到防 止底板腐蚀的作用。沥青层随着砂垫层铺成中心高周边低 的圆锥形,锥顶高度取为基础半径的1.5%,以便基础正常 沉陷后使罐底趋于水平。这是因为从理论上分析油罐基础 的沉陷中心必然比周边大。 ? 油罐装油后,基础将发生下沉。随地基土壤孔隙比的不同, 油罐的沉陷量也不同,严重时下沉量可达到数十厘米,甚 至更多。因此在进行油罐基础设计时,应根据勘探资料计 算地基沉陷量,并做好油罐于管线的弹性联接,以免油罐 下沉时扯断管线。砂质土的沉陷较快,一般在油罐的试水 阶段基础沉陷就可达到稳定。油罐注水试验应持续在72H, 要求基础均匀下降,沉降量不应超过50MM,72H后发现基 础仍有明显下降,就应延长注水试验时间。考虑到基础沉 陷和为了排水的方便,油罐基础必须高出地面至少40CM, 要求沉陷后仍高出地面,以防在基础处积水。在土质较柔 弱的地区建罐,设计上允许基础油较大的沉陷时,可在砂 基础外围做钢筋混凝土圈梁,以防基础下沉时罐底四周的 沙砾层被挤出。 4.底板: 由边缘板和中幅板组成。 5.边缘板: 厚度在6~12mm之间,较厚,板之间采用对接,铺设平整, 便于安装罐壁板。原因:装油后在罐壁板与边缘板之间会产生 较大边缘应力,受力情况复杂。 6.中幅板: 厚度在4~8mm之间,板之间采用搭接,受力情况不严重。 注意: 整个罐底板因与基础底面直接接独,容易受潮和受到腐蚀 ,且不易检查和修理,防腐要求较高。 7.罐壁: 主要受力构件,承受液体静压,壁厚与直径、高度和油品 密度有关,且随罐壁高度而变,由下至上逐渐变薄,但考虑到抗 风稳定性,最上面2~3层罐壁板厚度由刚度条件决定,一般不小 于5~6mm。除此之外拱顶和罐壁之间设有包边角钢,且沿罐体 还要设2~3道加强圈。 8.组装: 采用焊接方法组装,纵焊缝均采用对接,环焊缝有对接也 有搭接,但最新设计规范已要求全部采用对接。 ? 插入一下油罐焊接方式的介绍 ? 罐壁的竖直焊缝都采用对接,环向焊缝则根据使用要求可 以是搭接,也可以是对接。 ? 圈板上下之间的排列方式有交互式、套筒式、对接式和混 合式。 圈板焊接方式 ? 交互式 套筒式 对接式 混合式 9.拱顶 a.结构 由中心顶板、瓜皮板和包边角钢焊接组成,板厚一般为4.5~ 6mm,但按最新设计规范最大不超过12mm。1000m3以上油罐在 拱顶内部必须采用加强肋板。 b.承压能力 不能承受很大压力,最大承压为10kPa(1m水柱),呼吸阀呼气 压力为2kPa(200mm水拄)。 c.设计特点 弱顶原则:罐顶和包边角钢之间按弱顶原则焊接。 目的 : 发生火灾时能容易掀掉罐顶,以避免火灾情况下因整个罐 体烧塌而造成更大危害。 拱顶罐最大经济容积: 1万方,过大,拱顶稳定性要求提高,单 位容积耗钢量迅速增大,不经济,且过大的拱顶空间不能用来储 油,反而增加了油品蒸发损耗。 10.内浮顶 在拱顶罐内增加了内浮盘,用于储存汽油。 主要作用: 降低油品蒸发损耗,按美国石油学会 (API) 试验报告,采用内 浮顶后油品蒸发损耗可降低85%以上。 内浮盘特点: a.因不用考虑雨水可能造成浮盘下沉,可以使内浮盘设计得比 较轻巧; b.目前广泛采用的装配式内浮盘可以避免罐区动火所可能产生 的危险。 内浮盘形式: 钢浮盘,铝浮盘,不锈钢浮盘,玻璃钢,硬泡沫塑料,各种 复合材料。 内浮顶主要结构: 立柱,浮盘,密封圈,静电导出装置,通气孔。 ? 外浮顶油罐是在大中型油罐罐顶中最常见的结构 形式; ? 浮顶有两种: – 双盘式:有上下两层盖板,隔热效果好,用来 存放轻质油等,多用于5000m3或更小的罐; – 单盘式:周边为环形浮船,中间为单盘,多用 于5000m3以上的罐。 单盘浮顶结构 ? 环形浮船:由隔板分隔成若干互不渗漏的舱室; 舱室的数目根据需要确定。 ? 立柱:设置若干立柱的目的有两方面: – 当液面处于较低的位置时,浮顶下降并支承 在立柱上,避免与罐内附件碰撞; – 检修时的浮顶支于立柱上。 ? 浮顶上有中央排水管:由若干段钢管组成,管 与管之间有活动接头。 ? 自动通气阀:使罐底与浮顶之间的空间接通大 气。 ? 转动扶梯:作为从罐壁盘梯的顶平台到浮顶的 通道。 ? 导向装置:防止浮顶转动或偏移。 ? 人孔:每个舱室上应设置船舱人孔,定期进入 舱室检查有无渗漏或渗油处。浮顶上至少设置 一个人孔,以便油罐排空后在检修进行通风、 透光和便于检修人员的出入。 ? 密封装置:填充浮顶的外边缘板与罐壁之间的 200~300mm间隙。 密封装置 软泡沫塑料密封 1—罐壁;2—橡胶板;3—滑板; 1— 固定板 ; 2— 密封胶袋 ; 3— 锯齿 , 4— 泡沫塑 料 ; 5— 罐壁 ; 6— 防护板; 4—浮船;5—重锤 7—浮船 重锤式机械密封 浮顶的设计准则 浮顶的设计应满足以下四个条件: (1)对于单盘式浮顶,设计时应做到单盘板和任意 两个相邻舱室同时破裂时浮顶不沉没;对于双盘式 浮顶,设计应做到任意两个舱室同时破裂时浮顶不 沉没。 (2)在整个罐顶面积上有250mm降雨量的水积存在 单盘上时浮顶不沉没。 (3)在正常操作条件下,单盘与储液之间不存在油 气空间。 (4)在以上各种条件下,浮顶能保持结构的完整性, 不产生强度或失稳性破坏。 第二节油罐附件 一.油罐一般附件 a.盘梯和栏杆 目前广泛采用的是罐壁盘梯,有些小油罐也可以使用靠墙式斜梯。 梯子坡度一般为30-40度,踏步高度不超过25cm,踏板宽度为20cm, 梯宽为0.65m。梯子外侧设1m高栏杆作为扶手。 罐顶四周设0.8-1.0m高的栏杆, 或至少在量油孔或透光孔旁的罐顶 四周设局部栏杆以保证工作人员的安全。从梯子平台通向呼吸阀 或透光孔的区间应做防滑踏步。 ? b. 人孔: DN600 ,中心距罐底 750mm ,在内浮顶罐情况下, 沿高度方向相同距1.8m处还应设一个人孔。3000立方米以 下的油罐设1个人孔,3000-5000立方米的油罐设1-2个人孔, 5000立方米以上的油罐设两个孔。 安装人孔的目的 便于油罐安装、维修、清洗人员方便进出油罐、通风用,也 有采光作用,故至少应有一个人孔设在透光孔对面。 安装:与进出油管线度。 ? c.透光孔 DN500,设于罐顶,ks凯时官方娱乐数目同人孔数相同,其中一个位于进出 油管线上方,多于一个时则沿园周分布。 主要作用:油罐安装检修时采光和通风用。 d.量油孔 DN150,一般为铸铁,ks凯时官方娱乐为防止关闭孔盖时产生撞击产生火花, 孔盖上镶嵌有铜、铝等软金属或塑料、耐油橡胶垫圈。沿内壁一 侧装有铜或铝制导向槽,便于沿槽下尺以减少测量误差,并避免 钢尺与侧壁摩擦产生火花。 注意:因量油孔启闭频繁,易受损漏气,应经常检查其垫圈的密封 性。 e.进出油管线 形式:双线互用四阀,单线并用三阀。位于罐结构允许的较低处, 罐内部份管线mm。 目的:充分利用油罐容积,避免底水和杂质随油放出。 连接:罐外侧大多采用金属软管与厍区管线相连。 目的:适应油罐沉降需要;地震产生时可防止因罐管振动不协调导致 管线或油罐破坏。 f.放水管及排污孔 g.保险阀门 进出油管线罐内一侧的备用安全装置,作用类似于安全阀, 平时用钢索将阀盖吊起,处于开启状态,一旦油罐根阀毁坏,松 刚开钢索,阀盖靠自身重力落下,并在油品静压下紧压在阀座上 ,以防止罐内油品外泄。 h.胀油管 两种: 第一种: DN20 ~ 25 的管线,一端安装在进出油管道阀门外端 ,另一端连于罐顶,并与罐相通,顶端管线上设有安全阀。 第二种: DN20 ~ 25 的管线,一端安装在进出油管道阀门外端 ,另一端连于油罐根阀内侧,两端之间设有单向阀或安全阀。 胀油管安全阀设定压力: 0.4 ~ 0.7MPa 。太小,收油时易发生混油事故,太大,难以保 证管道安全。 作用: 防止在收发油作业停止、进出油阀门关闭后库区管线内存油 因受热膨胀产生巨大压力导玫管道或管道法兰密封面破坏而造成 漏油。 注意: 用同一管道连接、储存相同油品的各油罐,只要装一根胀油管 即可。 二.轻油罐专用附件:呼吸阀和阻火器 (1).呼吸阀: 机械式和液压式呼吸阀 安装呼吸阀目的: 减少油品蒸发损耗 主要作用: 在油罐收发油作业或因温差造成液面上方油蒸汽压力升高或降 低时,通过呼阀或吸阀动作排出或吸入气体使油罐压力维持在允 许水平,不致因油罐压力过大被胀坏或过小被抽瘪。 机械式呼吸阀分类及特点: 1.重力式机械呼吸阀: 结构简单,但用于寒冷地区,时有发生阀盘冻结现象。 2.弹簧式机械呼吸阀: 结构紧凑,体积小,重量轻,但长时间使用后弹簧易锈蚀,阀 盘易变形,用于寒冷地区时易因弹簧冻结影响弹簧动作。 3.全天位候式机械呼吸阀: 阀盘与阀座之间安有空气垫,使两者之间保持软接触,气密性 好,不易结霜冻结,特别适用于寒冷地区。但软接触部分聚四氟 乙烯因老化、变形、杂质浸入而致卡阻问题仍然存在。 4.浸油型弹簧式机械呼吸阀: 在弹簧式机械呼吸阀基础上增加了盛油桶,弹簧及导向杆均浸 于油中,用以解决阀盘、阀座和导向套筒锈蚀、冻结和卡阻失灵 问题。 液压式呼吸阀: 以沸点高、不易挥发、凝固点低的液体作为液封 介质(如轻柴油、低粘润滑油、甘油水溶液或乙二醇等)。 主要问题是: a.液封(密封)液易挥发致使密度增加数量减少; b.汽油蒸汽凝结进入液封(密封)液致使密度变小; c.液封(密封)液经常被吹掉。 所有这些因素均会影响液压式呼吸阀的正常安全使用,有些 单位因此而取消液压式呼吸阀的使用,这是不对的,因为但虽经 不断改造,机械式呼吸阀仍不能从根本上解决冻结、锈蚀、卡住 问题,油罐吸瘪事故有所增加,液压式呼吸阀的双保险作用仍无 可替代,只能通过加强日常管理解决上述问题。 呼吸阀主要结构:呼阀和吸阀 启跳压力: 呼吸阀开始动作时的压力。 操作压力:呼吸阀达到规定通气量时罐内气体压力。 机械式呼吸阀之呼阀操作压力: A级: 355Pa; B级: 980Pa;C级:1765Pa。 吸阀操作压力: A级: -295Pa; B级: -295Pa;C级:-295Pa。 液压式呼吸阀之操作压力:比机械式呼吸阀操作压力大5%~10%。 安装: 每一拱顶罐应同时安装机械式和液压式呼吸阀,且两者应安装 在同一高度。 原因:双保险,即正常呼吸动作由机械式呼吸阀负责,当机械式呼 吸阀因锈蚀或冰冻造成失灵时液压式呼吸阀动作以确保油罐安全 。 呼吸阀选用原则: 按油罐大小和最大收发油量确定呼吸阀直径。 呼吸阀选用表 进出油量/m3/h 小于50 51~100 101~150 151~250 251~300 301~500 501~700 呼吸阀公称直径和数目 DN50,1个 DN100,1个 DN150,1个 DN200,1个 DN250,1个 DN200,2个 DN250,2个 按上述方法选择后应考虑增加20%的余量。 为保证油罐安全,夏季高温季节因易突发暴雨情况,应高 度关注此种情况下拱顶油罐呼吸阀情况,很多油罐吹瘪事故大 多发生在此阶段(举例)。 (2).阻火器 作用: 防止火焰、火花穿过呼吸阀或安全阀引起罐内油蒸汽着 火或爆炸。 安装:安装在罐顶呼吸阀和安全阀下面。 组成 : 壳体和滤芯两部份组成,滤芯是阻止火焰传播的主要构 件。 ? 工作原理 火焰通过阻火层的冷表面时,燃烧热随燃烧物及未燃烧气 体经冷的通道表面而散出,从而降低了火焰的燃烧温度, 使燃烧反应速度减慢。阻火层通道减少时,每单位火焰体 积的冷却表面体积增加,当通道减少到某一数值时,火焰 即会熄灭。因此,当罐顶火焰自呼吸阀或液压安全阀窜入 时,阻火器的金属丝网或波纹板迅速吸收燃烧气体的热量, 使火焰熄灭,阻止火焰进入罐内。

 
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