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  • 论文编号: 010004
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  • 资源类型: 毕业设计
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  • 整理录入: 昕晨
  • 更新时间: 2020/1/9 7:00:00

设计介绍    


1500 储罐设计
1 综述
1.1海内外汽油储罐的发展概况
长期以来,我国库存轻质油品,广泛采取固定顶油罐和浮顶油罐。由于固定顶油罐在存贮和收发油品时存留“小呼吸” 和“大呼吸”,油品挥发消耗较大,而且会由于油气逸散到空气中造成环境污染,危害人们身体健康。因此油品及化学品的挥发消耗一直是石油、化学工业关心的问题。人们最初关心的是经济损失和平安,最近几年来还关心生态、环境掩护方面的问题。为了较经济有效地解决这个问题,世界上发达国家如美国、法国、前苏联早在(五)、六十年代相继起头研制浮顶油罐。我国直到70年代末期才起头研制。由于浮顶罐能降低消耗,减少环境污染,主要用于贮存原油、汽油、柴油等介质。随着内浮顶技术的发展,汽油和航空煤油大多数采取内浮顶罐,新建的外浮顶罐几乎都用于贮存原油。
1955年前后,第一次实际采取塑料泡沫浮顶这个充气的救生筏形的构件漂浮在液面上,能减少汽油罐的挥发损失85%。法国还研制了由硬聚氯乙烯浮动盖板组成并以一样资料作为浮子支撑的内浮顶罐。前苏联从1961年起起头运用合成资料做内浮盖,到1970年尾已有300622 容量的储罐装配了合成资料做的内盖。1962年美国在组瓦克建有世界上最大直径为187ft(61.6m)的带盖浮顶罐。到1972年美国已建筑了600多个内浮顶油罐。
由于塑料浮顶耐温较差及运用寿命等问题, 从20世纪50年代起头,非钢内浮顶罐起头出现,其资料有铝、环氧及聚酯玻璃钢、聚氯乙烯塑料和聚氨酯泡沫塑料等。加拿大欧文炼厂在直径为28.65m油罐中就采取了全铝制的内浮顶。
与钢制内浮顶相比,非钢内浮顶具有质轻、耐腐蚀等优点,但强度较差,有的价格较贵,使其应用遭到限制。20世纪80年代以前以钢制内浮顶的应用为主,但今后,耐腐蚀能力和综协力学性能较好的铝合金在内浮顶制造上得以应用,用其制造的装配式铝制内浮顶油罐的降耗率能够到达96%,而且现场装置时的动火量比钢盘式内浮顶减少95%以上,因此获得广泛的推广应用。为了更好的设计和发展内浮顶储罐,1978年美国API650附录H对内浮盘的分类、设计、装置、检验及规范荷载、浮力要求等作了一系列的修订和改善。
海内于20世纪70年代后期,起头运用浅盘式钢制内浮顶。由于浅盘式钢制内浮顶的抗沉性差,20世纪80年代中后期起头运用铝制内浮顶,钢制内浮顶已运用得很少。1978年海内3000 铝盘储罐投入运用,通过尝试挥发消耗标定,收到显著效果,近20年也相继出现了各种形式和结构的内浮盘或笼罩物。
经太长时期的运用及探索,最近几年来,内浮顶的总体结构有了较大改善,相继开发了多种新型的装配式铝浮顶,使内浮顶储罐技术获得较快发展。目前新建的内浮顶罐,绝大多数采取铝制内浮顶。在用的罐,当需要改造成内浮顶罐时,采取铝制内浮顶是最佳的选择。
1.2储罐结构型式的选择
油品储罐的选型应思量的主要因素是尽量降低油品消耗,防止油品在贮存期间变坏,减轻大气污染与火灾的危险性,同时还要思量经济合理。
控制和减少储液的挥发是储罐技术发展的一个重要方面。油品在贮存进程中的挥发损失不仅能够造成储液量的损失,还致使油品质量的下降,使油品变坏。减少储罐的挥发损失有很多措施,如用水喷淋可基本消除固定顶罐的小呼吸损失,但这要浪费大批的冷却水,将罐体外表面涂成白色或运用热绝缘资料可降低小呼吸消耗60% ,另有提高储罐装载能力等措施。然则,以上这些措施都不能从基本上减少储罐的挥发损失,采取内浮顶罐是迄今为止控制油品挥发损失所采取的技术中最有效的解决措施之一。
贮存汽油,柴油的储罐原则上既能够选择固定顶油罐,也可选用内浮顶油罐。但不同罐型的防火距离要求是不同的,一般而言(容量大于1000 的油罐),固定顶油罐之间的距离为0.6D(D为罐直径),内浮顶油罐之间的距离为0.4D。对固定顶与内浮顶油罐的选型举行分析对照,当土地价格与地基措置惩罚费用较高时,从经济合理性上来说,选用内浮顶油罐是恰当的。
思量到本油罐所盛的介质为汽油,而汽油为易挥发的轻质油品,为降低汽油的挥发消耗,减少环境污染,和减少油库的占地面积,选用内浮顶罐最合适。
1.3内浮顶储罐概述
1.3.1内浮顶罐的组成及特色
内浮顶储罐主要由罐体、内浮盘、密封装置、导向和防转装置、静电导出设施、通气孔、高液位报警器等组成。为防止浮顶漏损沉没,多采取带有环形隔舱的内浮顶,或采取双盘式内浮顶以增加浮盘的浮力及平安性(后者还起隔热作用)。
钢制的内浮盘的浮顶储罐在美国石油学会(API)称为“带盖的浮顶罐”,而称铝制(或非金属)浮盘为“内浮顶罐”,而这两种形式的的储罐在海内均称为内浮顶储罐。这类罐的顶部为拱顶与浮顶的连系,外部为拱顶,内部为浮顶。内部的浮顶可减少油品的挥发消耗,而外部的拱顶又可防止雨水、尘土等异物从环形空间进入罐内。由于具有浮顶罐和拱顶罐的优点,这类罐主要用于贮存航空煤油、汽油等要求高的油品。
内浮顶油罐罐体形状结构与拱顶油罐大体相同。与浮顶油罐相比,它多了一个固定顶,这对改善油品的贮存条件,特别是防止雨水杂质进入油罐和减缓密封圈的老化有利。同时内浮顶也能有效的减少油品的消耗,所之内浮顶油罐同时兼有固定顶油罐和浮顶油罐的特色。从耗钢量对照,虽然内浮顶油罐比浮顶油罐增加了一个拱顶,但也省去了罐壁和罐顶周围的抗风圈、增强环、滑动扶梯和折水管等,因此总耗钢量仍略少于浮顶油罐。内浮顶罐的详细特色以下:
1)、内浮顶储罐不是固定顶罐和浮顶罐的简单迭加,由于结构上的特殊性,与固定顶储罐相比有以下特色:
①、储液的挥发损失少。由于内浮盘直接与液面接触,液相无挥发空间,进而减少发损失85%~90%。
②、由于液面没有气相空间,所以减轻了罐体(罐壁与罐顶)的腐蚀,延长了储罐的寿命。
③、由于液面笼罩内浮盘,使储液与空气隔离,故大大地减少了空气的污染,减少了着火爆炸的危险,易于保证储液的质量。特别适用于贮存高级汽油和喷气燃料,也适合贮存有害的石油化工东西。
  ④、在结构上可取消呼吸阀及罐顶冷却喷淋设施。
⑤、易于老罐改造成内浮顶罐,并取消呼吸阀、阻火器等附件,投资少,经济效益明显。
2)、内浮顶罐与外浮顶罐相比有以下特色:
  ①、内浮顶罐又称“全天候”储罐,由于有顶盖密封能有效地防止风、沙、雨、
雪灰尘污染储液,在各种气候条件下均能正常操作,不论严寒多雪、风沙频繁或是炎热多雨区域贮存高级油品或喷气燃料等严禁污染的储液特别适宜。
  ②、在相同密封的条件下,内浮顶储罐能够进一步降低挥发消耗。这是由于固定顶的遮挡和固定顶与内浮盘之间静止的空气层,有较好的隔热效果,并使挥发损失进一步减少。
  ③、内浮顶储罐的内浮盘没有雨雪载荷,浮盘负荷小,结构简单、轻巧。浮盘上能够省去中央排水罐、转动扶梯、挡雨板等,易于施工和维护。
④、由于有固定顶的遮挡,内浮盘周边的密封装置防止了日光直接照射而老化。
⑤、节省资料,易于施工和维护。
3)、内浮顶罐的弱点:与拱顶罐相比耗钢量多一些,施工要求高一些,与浮顶罐相比密封结构检查维修不便,储罐不容易庞大化,目前容量一般不超过10000 。
1.3.2浮盘的选择
根据不同资料的性质以13.5m浮盘为例,按照国家规范GB50341-2003 «立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范»的要求,在不思量腐蚀余量的情况下,对其耗材和性能对照。
1)钢浮顶。按照规范要求下盘、上盘及周边钢板选用4.5mm厚,中间隔板选用2.5mm厚,整体重量超过为35t。
2)不锈钢浮顶。不锈钢内浮顶适用性好,耐腐蚀,适用于大多数介质。浮顶盖板选用0.5mm厚,骨架、浮筒用1.2mm厚,13.5m浮盘重量约在9t。
3)铝浮顶。铝浮顶耐腐蚀性较好,整体重量轻,制作方便。盖板选用0.5mm厚铝板,骨架选用2mm厚,浮筒选用1.7mm厚,13.5m浮盘重量约在2.1t。由于重量轻,浮盘运行稳定性好。
根据上面的对照,选用铝浮顶的性价比高,经济合理;如必需选用钢浮顶,选用不锈钢资料做内浮顶无论从运用方面,照旧价格方面都比选用碳钢浮顶更为合理。
1.3.3铝制内浮盘储罐
所谓铝制内浮顶储罐,即是在钢制的固定顶储罐内设置一个铝制或铝镁合金资料装配而成的内浮盘。装配式铝制内浮顶采取非焊接结构,主要由浮筒、构架、铺板及支腿等部件组成。构架和铺板位于油面以上,用卷制的铝合金筒作浮力构件,支撑整个构架,铺板与油面之间有一定的空间,除铝浮顶与罐壁之间的环形空间以外,所有油面由铝浮顶笼罩。铝浮顶周边与罐壁之间的环形间隙采取舌形密封装置或填料式舌形密封装置加以密封。铝浮顶上设有量油孔、真空阀、人孔、防静电装置和防旋转装置等附件。铝制内浮顶按照提供浮力的元件区分有浮管式的和浮子式的。

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