油库工艺与设备- 储油区及其主要设施-PPT演示文稿.ppt

油库工艺与设备,储油区及其主要设施,储油区及其主要设施,主要内容,第一节储油区的布置与防火堤第二节金属油罐第三节拱顶油罐第四节浮顶油罐和内浮顶油罐第五节低温常压储罐第六节油罐的加热和保温第七节金属油罐的使用和维护,主要内容,一、油罐的分组布置二、油罐之间的防火距离三、储罐区防火堤,第一节储油区的布置与防火堤,第一节储油区的布置与防火堤,一、油罐的分组布置（1）甲、乙和丙A类油品储罐可布置在同一油罐组内；甲、乙和丙A类油品储罐不宜与丙B类油品储罐布置在同一油罐组内。甲、乙和丙A类油品的火灾危险性相同或相近，布置在一个油罐组内有利于油罐之间互相调配和统一考虑消防设施，既可节省输油管道和消防管道，也便于管理。而丙B类油品性质与它们相差较大，消防要求不同，所以不宜建在一个油罐组内。（2）沸溢性油品储罐不应与非沸溢性油品储罐同组布置。沸溢性油品在发生火灾等事故时容易从油罐中溢出，导致火灾流散，影响非沸溢性油品安全，故沸溢性油品储罐不应与非沸溢性油品储罐布置在同一油罐组内。,,,第一节储油区的布置与防火堤,（3）地上立式油罐、高架油罐、卧式油罐、覆土油罐不宜布置在同一个油罐组内。地上油罐与覆土油罐、高架油罐、卧式油罐的罐底标高、管道标高等各不相同，消防要求也不相同，布置在一起对操作、管理、设计和施工等均不方便。（4）同一个油罐组内油罐的总容量应符合下列规定①固定顶油罐组及固定顶油罐和浮顶、内浮顶油罐的混合罐组不应大于120000m3。②浮顶、内浮顶油罐组不应大于600000m3。（5）同一个油罐组内的油罐数量应符合下列规定①当最大单罐容量大于或等于10000m时，储罐数量不应多于12座；②当最大单罐容量大于或等于1000m时，储罐数量不应多于16座。③单罐容量小于1000m或仅储存丙B类液体的罐组，可不限储罐数量。。,,,,第一节储油区的布置与防火堤,（6）油罐组内油罐分排要求①单罐容量小于1000m3的储存丙B类油品的油罐不应超过4排；其他油罐不应超过2排。油罐布置不允许超过2排，主要是考虑油罐失火时便于扑救。如果布置超过2排，当中间一排油罐发生火灾时，因四周都有油罐会给扑救工作带来一些困难，也可能会导致火灾的扩大。储存丙B类油品的油罐尤其是储存润滑油的油罐），在独立石油库中发生火灾事故的机率极小。所以规定这种油罐可以布置成4排，以节约用地和投资。②立式油罐排与排之间的防火距离不应小于5m；卧式油罐排与排之间的防火距离不应小于3m。,,第一节储油区的布置与防火堤,二、油罐之间的防火距离,第一节储油区的布置与防火堤,三、储罐区防火堤1.设置防火堤的作用一旦发生火灾，阻止油罐内油品火势蔓延；防止跑、冒、滴、漏油品流淌外溢。地上立式储罐的罐壁至防火堤内堤脚线的距离，不应小于罐壁高度的一半。卧式储罐的罐壁至防火堤内堤脚线的距离，不应小于3m。依山建设的储罐，可利用山体兼作防火堤，储罐的罐壁至山体的距离最小可为1.5m。,第一节储油区的布置与防火堤,2.防火堤设置要求为了防止火灾蔓延，防火堤应采用非燃烧材料建造。防火堤实际高度应高出计算高度0.2m。防火堤最好不低于1m（从防火堤内侧设计地坪起算）。为了消防方便，防火堤不宜高于3.2m（从防火堤外侧道路路面起算）。卧式油罐的防火堤实高不应低于0.5m；如用土质防火堤，堤顶宽度不应小于0.5m。严禁在防火堤上开洞，穿越防火堤的管道必须采用套管，并用填料密封。油罐组防火堤的人行踏步不应少于2处，且应处于不同的方位上。,第一节储油区的布置与防火堤,⑧防火堤内应设置集水设施。连接集水设施的雨水排放管道应从防火堤内在地面以下通出堤外。应设置安全可靠的截油排水装置，以防流散油品进入下水系统。如设置阀门，除雨天之外，应保持关闭状态。截油排水装置（一般设油水分离井）应设在防火堤之外。,第一节储油区的布置与防火堤,防火堤内排水设施,第一节储油区的布置与防火堤,第一节储油区的布置与防火堤,防火堤内排水设施外部,第一节储油区的布置与防火堤,3.防火堤高度计算,第一节储油区的布置与防火堤,有效容量应符合下列规定（1）对于固定顶油罐，不应小于油罐组内一个最大油罐的容量。（2）对于浮顶油罐或内浮顶油罐，不应小于油罐组内一个最大油罐容量的一半。（3）当固定顶油罐与浮顶油罐或内浮顶油罐布置在同一油罐组内时。应取以上两款规定的较大值。（4）覆土油罐的防火堤内有效容量规定同上，但油罐容量应按其高出地面部分的容量计算。,第一节储油区的布置与防火堤,4.隔堤立式油罐罐组内应按照规定设置隔堤。隔堤是用于减少防火堤内储罐发生少量泄漏事故时的影响范围，而将一个储罐组分隔成多个分区的构筑物。立式油罐罐组内应按下列规定设置隔堤（1）多品种的罐组内下列储罐之间应设置隔堤①甲B、乙A类液体储罐与其他类可燃液体储罐之间；②水溶性可燃液体储罐与非水溶性可燃液体储罐之间；③相互接触能引起化学反应的可燃液体储罐之间；④助燃剂、强氧化剂及具有腐蚀性液体储罐与可燃液体储罐之间。,第一节储油区的布置与防火堤,2非沸溢性甲B、乙、丙A类储罐组隔堤内的储罐数量要求①当单罐容量小于5000m时，隔堤内的油罐数量不应多于6座。②当单罐容量等于或大于5000m小于20000m3时，隔堤内油罐的数量不应多于4座。③当罐容量等于或大于20000m3小于50000m3时，隔堤内油罐数量不应多于2座。④当单罐容量大于或等于50000m时，隔堤内的油罐数量不应多于1座。,第一节储油区的布置与防火堤,非沸溢性甲B、乙、丙A类储罐组隔堤内的储罐数量,注当隔堤内的储罐公称容量不等时，隔堤内的储罐数量按其中一个较大储罐公称容量计。,第一节储油区的布置与防火堤,3隔堤内沸溢性油品储罐的数量不应多于2座。4非沸溢性的丙B类油品储罐，可不设置隔堤。5隔堤应是采用不燃烧材料建造的实体墙，6隔堤高度宜为0.5m～0.8m。7防火堤每一个隔堤区域内均应设置对外人行台阶或坡道，相邻台阶或坡道之间的距离不宜大于60m。,第一节储油区的布置与防火堤,5、事故存液池除了防火堤外，有些罐组还设有事故存液池。事故存液池的设置应符合下列规定①设有事故存液池的罐组应设导液管（沟），使溢漏液体能顺利地流出罐组并自流入存液池内；②事故存液池距防火堤的距离不应小于7m；③事故存液池和导液沟距明火地点不应小于30m；④事故存液池应有排水设施,第二章储油区及其主要设施,主要内容,第一节储油区的布置与防火堤第二节金属油罐第三节拱顶油罐第四节浮顶油罐和内浮顶油罐第五节低温常压储罐第六节油罐的加热和保温第七节金属油罐的使用和维护,主要内容,一、油品储存的基本要求二、油罐的分类三、立式圆筒形钢油罐四、立式圆筒形油罐容量五、卧式圆筒形钢油罐六、球罐,第二节金属油罐,第二节金属油罐,油品储存方式散装油品储存和整装油品储存。整装油品储存主要是指桶装储存（油桶、扁桶、方听）。油桶规格众多，如国际通用的计量单位为标准桶。1标准桶158.98升42加仑。散装油品储存指由铁路油罐车、汽车油罐车、油船及管道等设备运送油品到库，储存在大型容器油罐中的油品。,油桶,扁桶,第二节金属油罐,一、油品储存的基本要求1.防变质在油品储存过程中，要保证油品的质量，必须注意1）减少温度的影响。温度的变化对油品质量影响较大，如影响汽油、煤油的氧化安定性，故在油库中常采用绝热油罐、保温油罐。高温季节还应对油罐淋水。2）减少空气与水分的影响。空气与水分会影响油品的氧化速度，故在储存油品时常采用控制一定压力的密闭储存。,第二节金属油罐,3）降低阳光对油品的影响。阳光的热辐射使得油罐中的气体空间和油温明显升高，而且紫外线还能对油品氧化过程起催化作用，故轻油储油罐外部大多涂成银灰色，以减少其作用。近年来，一种耐油防腐隔热导电的白色涂料也在油罐中应用。4）降低金属对油品的影响。各种金属会对油品的氧化速度起催化作用，其中，铜的催化作用最强，其次是铅。就同种金属而言，容量越小，与油品接触面积的比例就越大，影响也就越大。,第二节金属油罐,2.降损耗在油品储存过程中，降低油品蒸发损耗不仅能保证油品的数量，还能保证油品的质量。3.提高油品储存的安全性1）使油品的爆炸敏感性降低。一方面要求平时严格加强火种管理，另一方面要在生产中防止金属摩擦产生火星，且在收发油过程中减少静电产生，防止静电积聚。2）应用阻燃性能好的材料。3）尽量减轻发生意外火灾时的损失。4）使油库消防系统时刻处于良好的技术状态。5）使油品储存设施和设备处于最佳工作状态。,第二节金属油罐,二、储罐的分类1.按储罐承压能力分类,,常压储罐建造在具有足够承载能力的均质基础上，其罐底与基础紧密接触，储存液态石油、石油产品及其它化工介质，内压设计压力小于或等于6.0kPa（罐顶表压）的立式圆筒形钢制焊接储罐,低压储罐设计压力大于6.0kPa且小于0.1Mpa（罐顶表压）的储罐,压力储罐设计压力大于或等于0.1MPa（罐顶表压）的储罐。,近年来新建的炼厂越来越多的开始使用低压储罐。低压储罐与常压储罐最大的区别是储罐的设计标准不同、基础形式不同、低压罐的气相空间需要瓦斯气或惰性气体密封、气体空间需要与火炬系统相连。储存沸点低于45℃的甲B类液体宜选用压力或低压储罐。,2.按介质储存温度分类,,低温储罐,常温储罐,高温储罐,-20℃～90℃,90℃～250℃,-90℃～-20℃,三、油罐的分类罐区布置,第二节金属油罐,3.按油罐相对标高分类,,地面罐,地下罐,半地下罐,高架罐,第二节金属油罐,（1）地面罐是指罐内最低液面略高于附近地坪的油罐。最广泛的地面罐是罐底座落在油罐基础上，罐基础顶面高于附近地坪20～40cm，以利排水的立式圆柱形钢质油罐。某些架设于矮支墩上的卧式罐也属于地面罐。优点投资少、施工快、日常管理和维修比较方便。缺点罐内温度受大气温度的影响大，油品蒸发损耗大，且不利于重质油品的加热保温；而且要求罐间的防火安全距离大，因而占地面积大。,第二节金属油罐,地面罐坐落于油罐基础上,第二节金属油罐,地面罐坐落于油罐基础上,第二节金属油罐,地面卧式罐,第二节金属油罐,（2）地下罐指罐内最高油面低于油罐附近（周围4m范围内）地坪0.2m的油罐，油罐顶板上覆土0.5～1m。这类油罐多用于储存原油或渣油。优点隔热效果好，不仅受大气温度日变化的影响小，减少了油品蒸发损耗，而且对于需要加热的油品，也可以降低热能消耗；着火危险性小，即使着火也不易产生油品漫流而危及其它油罐；具有一定的对空隐蔽能力。缺点造价高，施工期长，操作管理不便，泵的吸入条件较差，而且不宜于在地下水位较高的地区建造。这种油罐，在60年代我国强调战备的历史时期曾建造了不少这类油罐，目前已很少建造。,第二节金属油罐,地下油罐,第二节金属油罐,地下油罐,第二节金属油罐,（3）半地下油罐是指罐底埋深不小于罐壁高度的一半，且罐内最高油面不高于油罐附近（周围4m范围内）地坪3m的油罐。（4）高架罐指罐内最低油面高出油罐附近地坪3～8m的油罐。这类油罐一般作为自流灌装汽车罐车或油桶的工艺罐。高架罐的罐型一般采用架设在支墩上的卧式钢油罐。目前国标已不再推荐使用。,高架罐,第二节金属油罐,4.按罐体材质分类按罐体材质分类，油罐可分为金属罐和非金属罐两大类。（1）非金属油罐包括砖油罐、石砌油罐、钢筋混凝土油罐，以及耐油橡胶制成的软体油罐、玻璃钢油罐、塑料油罐等。砖、石、钢筋混凝土等非金属罐优点节约钢材；储存热油时热损失小，储存原油时油罐的小呼吸损耗小。非金属罐刚度大，承受外压能力强，特别适宜建成地下罐或半地下罐，有利于对空隐蔽。缺点非金属材料砌体的抗拉强度低，油罐不宜太高，只能靠增加截面积扩充容量，因而占地面积大，造价高，而且不容易清罐和检修。尤其是事故隐患大，危险性大，现已逐渐被淘汰。耐油橡胶等其它材质的油罐一般容量都较小，易于搬迁和运输，常用于军队的野战油库。,第二节金属油罐,第二节金属油罐,（2）金属罐是用钢板焊接的薄壳容器，具有造价低、不渗漏、施工方便、易于清洗和检修、安全可靠、耐用、适宜储存各类油品等优点。,第二节金属油罐,5.按油罐外形分类立式圆筒柱形罐卧式圆筒柱形罐特殊形状罐,第二节金属油罐,金属罐分类,目前主流罐型只有拱顶罐、浮顶罐和内浮顶罐，以及少量使用的卧式圆筒形油罐和球形罐。其它种类已经基本淘汰。,各种立式圆柱形油罐的罐底与罐壁基本相同，它们的区别主要是罐顶及其支撑结构不同。,第二节金属油罐,①固定顶油罐（拱顶罐、和）是一种应用范围最广的油罐。它的承压能力很低，基本上属于常压油罐。分类,,拱顶罐（承压能力最大）,锥顶罐,伞形顶储罐,第三节拱顶油罐,第二节金属油罐,拱顶罐,第二节金属油罐,第二节金属油罐,②浮顶罐（浮顶、内浮顶）浮顶罐的罐顶是飘浮在油面上，并随油面变化而升降的，浮顶与罐壁之间用安装在浮顶周圈的密封材料密封。优点油品蒸发损耗小，目前已成为储存原油、汽油等易挥发油品的首选罐型。,缺点当油面降低时油罐内壁直接暴露在大气中，很容易使油品受到风沙、雨雪的污染。内浮顶罐则是针对这一缺陷提出，适于储存品质要求较高的航空汽油、喷气燃料溶剂油、车用汽油等。,浮顶油罐,第二节金属油罐,内浮顶油罐,第二节金属油罐,浮顶油罐顶,第二节金属油罐,三、立式圆筒（柱）形钢油罐地面立式圆筒形钢制油罐因其圆筒形罐体垂直于地面而得名。它由罐底、罐壁和罐顶及一些油罐附件组成。各种立式钢油罐其罐底、罐基础和罐壁结构大体相同。1.油罐基础油罐基础是将罐体自重和油品荷载均匀传递给土壤的中间层。油罐的位置应尽量避开在同一油罐底有地质状况不均匀的情况，若必须选在有土质不均的地方时，一定要对地基进行加固处理。,第二节金属油罐,一般地上油罐基础都有四个构造层，从下至上依次为素土层、灰土层、砂垫层和沥青砂垫层。,第二节金属油罐,2.底板正常情况下，油罐底板仅起传递油品和罐体作用下的重力，故一般底板厚度在5～12mm之间。油罐底板由钢板铺设焊接而成。其外表面与基础接触，容易受潮，内表面又经常接触油品中沉积的水分和杂质，所以底板容易受到腐蚀，再加之底板不易检查和修理，所以要求罐底板焊接后无渗漏，防腐措施好。,油罐底板的排板形式,第二节金属油罐,为防油品计量时量油尺尺铊对底板的损蚀，目前新建油罐一般在量油孔的正下方铺设一块5mm500mm500mm的钢板，它还可起到计量基准板的作用。罐底与罐壁之间的连接由于该部位油罐所受的剪应力最大，故该部位的焊接质量十分重要，一般采用“T”型焊缝。,第二节金属油罐,3.罐壁罐壁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形式，圈板与圈板之间的环向焊缝则根据使用要求可以对接，亦可搭接。上、下圈板之间的排列方式有交互式、套筒式、对接式和混合式。,立式圆筒形金属油罐圈板配置图a）-交互式；b）-套筒式；c）-对接式；d）-混合式,交互式和混合式目前已不再采用。套筒式罐圈直径越往上越小，一般用于中小容量的拱顶罐。对接式油罐上下直径一致，一般用于浮顶和内浮顶油罐。,第二节金属油罐,罐壁,第二节金属油罐,第二节金属油罐,（2）罐壁厚度的计算GB50341-2014规定当油罐直径小于或等于60m时，宜采用定设计点法；当油罐直径大于60m时，宜采用变设计点法。罐壁受到液体对其产生的环向拉应力。液体深度越大，环向拉应力越大。则每层圈板最大受力点出现在下沿。但是由于焊缝的强化作用，圈板的最危险点并不在下沿，而是向上移动。,第二节金属油罐,大量理论与实践证明，当储罐直径不是太大的时候，每层圈板的最危险点大约在下沿向上0.3m（1英尺）处。因此以此处作为基准进行强度计算，则整层圈板满足强度要求。这个方法叫做定点法，也叫0.3m法或1foot法。,第二节金属油罐,罐壁厚度依据强度进行计算得到，同时还需满足表2-3罐壁板的最小名义厚度的规定。,罐壁板的最小名义厚度,第二节金属油罐,（3）罐壁加强部件储罐罐壁属于薄壳结构，为了提高其刚度，还设计有包边角钢、抗风圈等部件。①包边角钢储罐罐壁上端应设置包边角钢。包边角钢与罐壁的连接可采用全焊透对接结构或搭接结构。包边角钢自身的对接焊缝应全焊透。浮顶油罐罐壁包边角钢的水平肢应设置在罐壁外侧。包边角钢尺寸最小为50mm5mm，最大为90mm10mm,第二节金属油罐,②抗风圈（windgirder）当敞顶罐（在我国主要是外浮顶罐）承受风载荷时应设置抗风圈来保持圆度。抗风圈应当位于或靠近顶层罐壁的上部，最好是在罐壁的外侧。设置位置宜在离罐壁上端1m的水平面上。当设置一道顶部抗风圈不能满足要求时，可设置多道，叫做中间抗风圈。抗风圈的外周边缘可以是圆形的，也可以是多边形的。,第二节金属油罐,当抗风圈兼作走道时，其最小净宽度不应小于650mm，抗风圈上表面不得存在影响行走的障碍物。抗风圈结构形式可采用钢板、型钢或两者组合焊接而成。抗风圈上可能聚积液体时，应当有足够多的排水孔。将抗风圈连接到罐壁上的焊缝可以和罐壁上的纵向焊缝交叉。抗风圈中的任何拼接缝离开罐壁上的任何纵向焊缝的距离应至少为150mm（6”）。在抗风圈和储罐的纵向焊缝交叉处，抗风圈上可开豁口（鼠孔）。如果使用开豁口（鼠孔）的方法，则必须维持抗风圈所需要的截面模量和焊缝间距。,第二节金属油罐,当抗风圈兼作走道时，其最小净宽度不应小于650mm，抗风圈上表面不得存在影响行走的障碍物。抗风圈结构形式可采用钢板、型钢或两者组合焊接而成。抗风圈上可能聚积液体时，应当有足够多的排水孔。将抗风圈连接到罐壁上的焊缝可以和罐壁上的纵向焊缝交叉。抗风圈中的任何拼接缝离开罐壁上的任何纵向焊缝的距离应至少为150mm（6”）。在抗风圈和储罐的纵向焊缝交叉处，抗风圈上可开豁口（鼠孔）。如果使用开豁口（鼠孔）的方法，则必须维持抗风圈所需要的截面模量和焊缝间距。,第二节金属油罐,抗风圈截面结构形式,第二节金属油罐,四、储罐的选用储罐应地上露天设置，有特殊要求的可采取埋地方式设置。地上储罐是最常用的储罐。从建造成本、维护等方面考虑，地上储罐应采用钢制储罐。为了保证介质数量和质量管理，在实际设计中应根据储存介质蒸汽压、闪点、沸点等特性选用储罐类型，并采用一些相应的储罐附件。,第二节金属油罐,（1）易燃和可燃液体储罐应采用钢制储罐。（2）液化烃等甲A类液体的储存方式包括全压力式、半冷冻式和全冷冻式。全压力式与半冷冻式储存应选用压力储罐；全冷冻式储存选用低温储罐。,全压力式,半冷冻式,全冷冻式,在较低温度和较低压力下储存液化烃或其他类似可燃液体的方式,在低温和常压下储存液化烃或其他类似可燃液体的方式,,在常温和较高压力下储存液化烃或其他类似可燃液体的方式,第二节金属油罐,（3）储存沸点低于45℃或37.8℃的饱和蒸气压大于88kPa的甲B类液体，应采用压力储罐、低压储罐或低温常压储罐，并应符合下列规定①选用压力储罐或低压储罐时，应采取防止空气进入罐内的措施，并应密闭回收处理罐内排出的气体。②选用低温常压储罐时，应采取下列措施之一a.选用内浮顶储罐，应设置氮气密封保护系统，并应控制储存温度使液体蒸气压不大于88kPa；b.选用固定顶储罐，应设置氮气密封保护系统，并应控制储存温度低于液体闪点5℃及以下。c.选用固定顶储罐，设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度使液体蒸气压不大于88kPa，密闭收集处理罐内排出的气体。,第二节金属油罐,（4）储存沸点不低于45℃或在37.8℃时的饱和蒸气压不大于88kPa的甲B、乙A类液体化工品和轻石脑油，应采用外浮顶储罐或内浮顶储罐。有特殊储存需要时，可采用容量小于或等于10000m的固定顶储罐、低压储罐或容量不大于100m的卧式储罐，但应采取下列措施之一①应设置氮气密封保护系统，并应密闭回收处理罐内排出的气体；②应设置氮气密封保护系统，并应控制储存温度低于液体闪点5℃及以下。,第二节金属油罐,（5）储存甲B、乙A类原油和成品油，应采用外浮顶储罐、内浮顶储罐和卧式储罐。3号喷气燃料的最高储存温度低于油品闪点5℃及以下时，可采用容量小于或等于10000m的固定顶储罐。当采用卧式储罐储存甲B、乙A类油品时，储存甲B类油品卧式储罐的单罐容量不应大于100m，储存乙A类油品卧式储罐的单罐容量不应大于200m。（6）储存乙B类和丙类液体，可采用固定顶储罐和卧式储罐。（7）容量小于或等于100m的储罐，可选用卧式储罐。（8）浮顶储罐应选用钢制单盘式或双盘式浮顶。,第二节金属油罐,GB31570-2015石油炼制工业污染物排放标准又规定储存真实蒸汽压≥76.6KPa的挥发性有机液体应采用压力储罐。（规范中没有明确对应的温度）；储存真实蒸汽压≥5.2KPa但27.6KPa的设计容积≥150m的挥发性有机液体储罐，以及储存真实蒸汽压≥27.6KPa但76.6KPa的设计容积≥75m的挥发性有机液体储罐应符合下列规定之一①采用内浮顶罐内浮顶罐的浮盘与罐壁之间应采用充液管式、机械式鞋形、双封式等高效密封方式。②采用外浮顶罐外浮顶罐的浮盘与罐壁之间应采用双封式密封，且一次密封采用充液管式、机械式鞋形等高效密封方式。③采用固定顶罐安装密闭排气系统至有机废气回收或处理装置。,第二节金属油罐,五、立式圆筒形油罐容量名义容量储存容量作业容量1．名义容量即公称容量，油罐的理论容量。在设计油罐时，是以名义容量来选择油罐的高度和直径的。我们平时称其3000m3油罐或5000m3油罐，该容量即为名义容量。,,名义容量,第二节金属油罐,2．储存容量即油罐的实际容量。上部一般油罐都有一个安全容量，油罐上部留有一定的空间，其高度一般是根据油罐结构及罐壁上部的附件（如泡沫发生器，罐壁通气孔等）决定的。下部如果罐底有加热器等设备也将占去一定量的空间。这些部分不能装油。储存容量可以理解为新罐或清洗检修后第一次进油的容量。,储存容量,第二节金属油罐,3．作业容量油罐使用时，为了使油罐下部的沉降水和杂质不被发出，以保证油品质量，进出油管一般高出罐底（一般下沿高出罐底300mm）。同时为了防止油泵抽空，进出油管以上大约200mm油品也不能发出。这些罐底不能发出的油品通常称“死量。作业容量可以理解为正常收发作业时的油罐进出油量。,作业容量,第二节金属油罐,名义容量储存容量作业容量,第二节金属油罐,五、卧式圆筒（柱）形钢油罐优点能承受较高的正压和负压，有利于减少油品蒸发损耗；可在工厂成批制造，然后直接运往工地安装，便于搬运和拆迁，机动性较大。缺点单位容积耗用的钢材多，高出立式圆柱形油罐一倍多；罐的单体容积小（一般小于100m），在总储量一定的情况下，油罐个数较多，因而占地总面积大。,第二节金属油罐,使用场合常用于小型分配油库、农村油库、城市加油站、部队野战油库或企业附属油库。在大型油库也常用作附属油罐，如放空罐和计量罐。还常被用来储存润滑油，因为润滑油往往品种多、数量少，适宜用容积小的卧式罐储存。,卧式罐,第二节金属油罐,六、球罐同圆柱形油罐相比较，球罐优点当二者容积相同时，球罐表面积最小（即钢材用量小）；当压力和直径相同时，其壁厚仅为圆柱形罐的一半左右；当直径和壁厚相同时，其承压能力约为圆柱形罐的两倍，因而它可以大量节约钢材；占地面积小；方便采取密闭储存方式，消除油品蒸发损耗。缺点球罐壳体为双向曲面，现场组装比较困难，不容易对中，常因错边和角变形而引起局部应力集中，而且施焊时需要全方位焊接，劳动条件差，对焊工的技术要求高，制造成本高，因而它又不可能全部取代圆柱形罐。在储运系统中，球罐广泛用于储存液化石油气、丙烷、丙烯、丁烯及其它低沸点石油化工原料和产品。,六、球罐1.球罐用途用于储存液体和气体物料的球形容器称为球形储罐.球形容器在石油﹑化工﹑冶金﹑城市煤气等工业领域被广泛应用于储存液化石油气﹑液化天然气﹑液氨﹑液氮﹑液氢﹑液氧﹑天然气﹑城市煤气﹑压缩空气等物料；在原子能发电站作核安全壳﹔在造纸厂用作蒸煮器﹔在化工行业作反应器等。球罐是特形罐中唯一应用广泛的储罐。,第二节金属油罐,1球罐优缺点同圆柱形油罐相比较，球罐优点当二者容积相同时，球罐表面积最小（即钢材用量小）；当压力和直径相同时，其壁厚仅为圆柱形罐的一半左右；当直径和壁厚相同时，其承压能力约为圆柱形罐的两倍，因而它可以大量节约钢材；占地面积小；方便采取密闭储存方式，消除油品蒸发损耗。,第二节金属油罐,缺点球罐壳体为双向曲面，现场组装比较困难，不容易对中，常因错边和角变形而引起局部应力集中。施焊时需要全方位焊接，劳动条件差，对焊工的技术要求高制造成本高因而它又不可能全部取代圆柱形罐。,第二节金属油罐,第二节金属油罐,球罐设计压力一般取为工作压力（对于液化烃球罐，工作压力为最高设计温度对应的饱和蒸气压）的1.1倍。,球罐液压试验压力取为设计压力的1.25倍。罐体材质按照最低设计温度选取。,（2）球罐分类球罐多数做为有压容器。按储存温度,一般球罐的压力较高，设计温度大于-20℃。如LPG、液氨、液氮等球罐。,压力属于中等，设计温度低于或等于-20℃，不低于-100℃。,压力不高，一般为常压，设计温度在-100℃以下，往往在介质液化点以下，对保冷要求高。,目前国内使用的球罐，设计温度一般在-40～50℃之间。,第二节金属油罐,按结构形式,②按支撑方式,①按分瓣方式,,第二节金属油罐,三、球罐结构球罐由本体、支柱（承）及附件组成。1.球罐本体球罐本体是球罐结构的主体，它是球罐储存物料、承受物料工作压力和液体静压力的构件。,第二节金属油罐,由于球壳体直径大小不同，球壳板的数量也不一样，球罐分瓣结构可分为3带、4带、5带、6带、7带等几种。eg7带从上到下依次为上极、上寒带、上温带、赤道带、下温带、下寒带和下极。其他几种相应的减少上下寒带和上下温带。,上极板,上温带,下极板,下温带,赤道带,5带结构球罐,第二节金属油罐,球壳结构有环带式（橘瓣式）、混合式结构两种形式。,橘瓣式（环带式）,混合式,三、球罐结构球罐结构及操作,（2.1）按分瓣方式,第二节金属油罐,（1）橘瓣式（环带式）,橘瓣式球罐的球壳划分就像橘瓣。优点是焊缝布置简单，组装容易，球壳板制造简单；缺点是材料利用率低，罐顶底焊缝集中。,第二节金属油罐,橘瓣式球罐,足球瓣,环带（橘瓣）,支柱,混合式球壳板,2混合式,现在安装的球罐多为3带的混合式球罐。,混合式罐体的组成是赤道带和温带采用橘瓣式，而极板采用足球瓣式结构。,优点这种结构取橘瓣式和足球瓣式两种结构的优点，制造球皮工作量小，材料利用率较高，焊缝长度缩短，球壳板数量减少，且特别适合大型球罐。缺点两种球瓣组装校正麻烦。,第二节金属油罐,混合式,2、球罐支柱（承）球罐支柱（承）是用于支承球罐本体重量和储存物料重量的结构部件，常用的支承形式有柱式、裙式两种。（1）柱式支座赤道正切柱式支座是使用最多的一种形式，另外，还有V型支承或三柱合一型支承。,柱式支座,第二节金属油罐,（2）裙式支座这种结构的特点是支座较低，由钢板制成。优点球罐重心低，稳定性好，节省钢材。缺点操作、检修不便，故应用较少。,位于室外的高大塔器，一般使用裙式支座。,裙式支座,第二节金属油罐,裙式支座球罐,3、球罐附件（1）梯子平台球罐爬梯平台的设置主要有两种类型单个球罐设置自己的环形爬梯平台设计简单两个球罐间设置联合平台，平台通道中设置一个爬梯通道操作方便,联合顶部平台，两个罐共用方形柱式螺旋盘梯组合结构,第二节金属油罐,小型球罐一般只需设置由地面到达球罐顶部的直梯，或直梯由地面到达赤道圈，然后改圆形梯到达球罐顶部平台；单个小型球罐或中型球罐也可采用螺旋梯中小型球罐群可采用各种结构的梯子到达顶部的联合平台；大中型球罐，由地面到达赤道圈一般采用斜梯直达，赤道圈以上则多采用沿上半球球面盘旋而上到达球顶平台的盘旋梯，根据操作工艺需要，可在中间设置平台，使全部梯子形成阶梯式多段斜梯和盘旋梯的组合梯。,,,第二节金属油罐,（2）人孔球罐上一般开设物料进出口、压力表、温度表、液位计口、安全阀口、放空口、排污口等。球壳上、下极板应各设置一个公称直径不小于500mm的人孔。,第二节金属油罐,（3）接管接管是指根据储气工艺的需要在球壳上开孔，从开孔处接出管子。例如，液化石油气球型储罐的气相和液相的进出管、回流管、排污管、放散管、各种仪表和阀件的接管等。除特殊情况外，所有接管应尽量设在上、下极板上，球罐底部接管数目应最小化。接管开孔处是应力集中的部位，壳体上开孔后，在壳体与接管连接处周围应进行补强。,,第二节金属油罐,（4）水喷淋装置球罐上装设水喷淋装置是为了贮存的液化石油气、可燃气体和毒性气体的隔热需要，同时也可起消防保护作用。,第二节金属油罐,（5）液面计贮存易挥发液体和液化气体的球罐，为了观测球罐内液位情况，应装设现场和远传液位计。液位计要有高低液位报警装置，防止装载过量或抽空。一般为雷达液位计和伺服液位计。,雷达液位计,伺服液位计,第二节金属油罐,（7）紧急切断阀液化烃球罐底部的进出口管线应设置紧急切断阀，紧急切断阀应与储罐高高液位报警联锁。作用①当罐区内发生火灾、泄漏等事故时能够快速切断和隔离易燃及有毒物料。②当球罐液位达到或超过高高液位界限时，能用于防止物料溢罐。紧急切断阀应具有自动和手动关闭功能，手动关闭功能应包括控制室遥控手动关闭及现场手动关闭。,第二节金属油罐,,,第二节金属油罐,（8）安全阀安全阀是指在设备超压时，能自动开启及时排放设备内介质，降低压力以防设备发生爆炸的重要安全装置。,第二节金属油罐,①为防止运行异常造成超压，应在气相部分（即罐顶）设置两个或两个以上安全阀，每个安全阀的排放能力，应大于或等于球罐的安全泄放量。②安全阀应选用弹簧封闭全启式安全阀。③两个或两个以上的安全阀装设在球罐的一个连接口时，该连接口的截面积应不小于安全阀的进口截面积之和。④安全阀与球罐之间应安装全通径球阀。球阀必须全开，并应铅封锁定。⑤安全阀排放口应接至火炬系统，同时应考虑排放时对火炬系统的冲击。,,第二节金属油罐,第二章储油区及其主要设施,主要内容,第一节储油区的布置与防火堤第二节金属油罐第三节拱顶油罐第四节浮顶油罐和内浮顶油罐第五节低温常压储罐第六节油罐的加热和保温第七节金属油罐的使用和维护,主要内容,一、拱顶油罐的基本结构二、油罐的通用附件三、轻油拱顶罐专用附件四、粘油罐专用附件,第三节拱顶油罐,第三节拱顶油罐,一、拱顶油罐的基本结构拱顶罐可分为自支承拱顶罐和支承式拱顶罐两种。两者的罐顶都是形状接近于球表面的罐顶。自支承拱顶罐拱顶载荷靠拱顶板周边支承于罐壁上。支承式拱顶罐拱顶载荷主要靠柱或罐顶桁架支承于罐壁上。拱顶罐是我国石油和化工各个部门广泛采用的一种储罐结构形式。,第三节拱顶油罐,罐顶分类拱顶罐根据罐顶结构形状分为准球形拱顶和球形拱顶两种。准球形拱顶截面为光滑连接三圆弧拱，中间一个大曲率半径圆弧，两边两个小曲率半径圆弧，使罐顶与罐壁连接。优点顶和壁的连接处是相切的，受载时该处不出现横向水平推力，受力状态好，承压能力较高。缺点由于这种罐顶制造和施工都不便，实际上很少使用。球形拱顶截面为单圆弧拱，它与罐壁的连接处没有公切线，而是通过包边角钢连接，并由包边角钢承受拱脚处的水平推力。优点制造和施工方便，因此应用比较广泛。缺点这种拱顶的自身受力状态不如准球形拱顶好。我国目前建造的拱顶罐绝大部分采用球形拱顶。,拱顶油罐的两种结构形式（a）准球形拱顶罐；（b）球形拱顶罐,第三节拱顶油罐,第三节拱顶油罐,拱顶结构①当油罐直径不大于12m的情况下，一般采用光面壳，即采用钢板预制成瓜皮板，在现场拼装成设计要求的球面壳。②当油罐直径大于12m小于32m时，一般采用带肋壳，即在瓜皮板内侧焊上经向及纬向肋（一般采用扁钢）后，再在现场拼装成球面拱顶。③当油罐直径大于32m（容量大于10000m3）时，宜采用网壳结构。,网壳结构拱顶,第三节拱顶油罐,第三节拱顶油罐,第三节拱顶油罐,第三节拱顶油罐,第三节拱顶油罐,第三节拱顶油罐,拱顶罐系列,表2-2拱顶储罐系列I,第三节拱顶油罐,表2-3拱顶储罐系列Ⅱ,第三节拱顶油罐,表2-4拱顶储罐系列Ⅲ,第三节拱顶油罐,二、油罐的通用附件1.人孔人孔已有成形产品，通常为DN500，DN600及DN750。人孔中心距底板一般为750mm，便于工作人员在安装、清洗、维修时进出油罐和通风。人孔安装时应注意两点，一是选择合适的垫片，二是螺栓的松紧程度要恰当。,第三节拱顶油罐,第三节拱顶油罐,2、透光孔透光孔设在罐顶，一般为直径500mm的圆孔。在清理检修油罐时，用以采光、通风和排气。其边缘距离罐壁常为8001000mm。,透光孔装于平锥顶罐,透光孔装于拱顶罐,透光孔只设一个时，应安装在罐顶梯子及操作平台附近；设两个或两个以上时，可沿罐圆周均匀布置，并宜与人孔、清扫孔或排污孔相对设置，但应有一个透光孔安装在罐顶梯子及操作平台附近。,第三节拱顶油罐,3.量油孔它是为了测量油面高低、取样、测温而设置的。每个油罐设一只量油孔，直径为150mm，设在梯子附近，以利操作，量油孔附近设有计量平台。,第三节拱顶油罐,4.进出油短管进出油短管在罐底圈板上，其外侧与进出油管道上的罐根阀相连，内侧大多设成呈45。角坡口朝上形式，以利导出静电。,储罐的主要进出口管道，应采用挠性连接或弹性连接方式，并应满足地基沉降和抗震要求。一般采用金属软管连接。,第三节拱顶油罐,5.放水管与放水阀放水管是为了排放油罐底水而设置的。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。放水管出口中心一般距油罐底板300mm，进口中心与油罐底板的垂直距离为20～50mm。放水时，打开放水管上的阀门，油罐底水在罐内油品压力作用下从放水管排出。放水管内经常有底水，所以冬天需做好保温工作。,固定式放水管1-放水管；2-加强板；3-罐壁,装在排污孔盖上的放水管,第三节拱顶油罐,6.排污孔与齐平型清扫孔（1）排污孔排污孔是由直径为600mm的钢管对分制成的，设在油罐底板的下面，伸出罐外一端有排污孔法兰盖，法兰盖上附设放水管。平时可以从放水管排出底水，清洗油罐时还可以清扫出污泥。,排污孔,第三节拱顶油罐,（2）齐平型清扫孔油库常见清扫孔形式为齐平型清扫孔。其结构是一个上边带圆角的矩形孔，孔高、宽均大于1200mm，底边与罐底平齐。用于3000m3以上的油罐。,齐平型清扫孔,原油和重油储罐宜设置清扫孔，轻质油品储罐宜设置排污孔。,第三节拱顶油罐,7、管道的泄压设施管道采取泄压措施，是指地上不保温、不放空管道中的油品，被晒后应有一个油品膨胀压力升高的泄压出路。对不保温的油品，如液化石油气、汽油、煤油等油品管道可能被切断阀封闭的管段均应设泄压设施。同一罐区内的每一种油品至少设一组泄压管道。管道泄压一般采用安全阀自动泄压。安全阀定压可根据管道配件的压力等级确定，即定压值不得高于所选用油品管道配件的公称压力。,第三节拱顶油罐,当油罐设有总阀门时，该总阀门应处于常开操作状态。,第三节拱顶油罐,过去一些油罐还用到胀油管其直径一般为40mm，一端与油罐附近的管路相连，另一端与罐顶相连，管上设有一只截止阀和一只安全阀，也有设成一只截止阀和一只单向阀的形式。平时截止阀常开，收油作业时关闭。安全阀或单向阀的压力一般控制在1MPa左右。,胀油管或泄压短管1-安全阀；2-胀油管；3-泄压短管,返回,第三节拱顶油罐,进气支管进气支管3专门用于管路放空时进气，一般设在进出油管线阀门外侧，直径为40mm，亦可设在泵前过滤器上。进气支管上设球阀，管路放空后应及时关闭。,胀油管或泄压短管1-安全阀；2-胀油管；3-泄压短管,返回,第三节拱顶油罐,8、梯子与栏杆梯子是为了操作人员上下油罐进行量油、取样而设置的。目前油罐大多采用罐壁盘梯形式，且按工作人员下梯时能右手扶梯的形式设置。为消除人体静电，扶梯始端扶手1m处一般不涂油漆。,扶梯,第三节拱顶油罐,罐周顶圈壁板上设0.8～1m的栏杆，大罐罐顶还设有局部栏杆，以保证工作人员操作安全。,栏杆,储罐的上罐扶梯入口、储罐采样口处（距采样口不少于1.5m）应设置本安型人体静电消除器。本安型人体静电消除器的电荷转移量不得大于0.1μC。