儲存設(shè)備培訓(xùn)課程

儲存設(shè)備培訓(xùn)課程2023/10/62儲存設(shè)備主要內(nèi)容儲存設(shè)備概述儲存設(shè)備的結(jié)構(gòu)儲存設(shè)備的選型2023/10/63學(xué)習(xí)要求熟悉儲存設(shè)備的概念掌握儲存設(shè)備的結(jié)構(gòu)熟悉立式平底筒形儲罐的結(jié)構(gòu)形式、各自特點(diǎn)和應(yīng)用范圍掌握球罐的特點(diǎn)和部件以及各種球殼形式的特點(diǎn)掌握球殼的結(jié)構(gòu)形式熟悉儲存設(shè)備選型的基本原則熟悉立式平底筒形儲罐的選型方法2023/10/645.1概述應(yīng)用舉例特點(diǎn)氫氣儲罐、液化石油氣儲罐、石油儲罐、液氨儲罐等。儲罐內(nèi)的壓力直接受溫度的影響，介質(zhì)往往易燃易爆或有毒用于儲存與盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)石油、化工、能源、輕工、環(huán)保、制藥及食品等行業(yè)2023/10/65各種儲存設(shè)備返回2023/10/66儲存設(shè)備的分類按幾何形狀：

立式儲罐、臥式儲罐、球形儲罐。按儲存溫度：低溫儲罐、常溫(<90oC)儲罐和高溫(90～250oC)儲罐。按制造材料：非金屬儲罐、金屬儲罐和復(fù)合材料儲罐。按所處的位置：地面儲罐、地下儲罐、半地下儲罐、山洞儲罐、礦穴儲罐和海中儲罐。2023/10/67儲存介質(zhì)的性質(zhì)介質(zhì)最重要的特點(diǎn)：

閃點(diǎn)、沸點(diǎn)、飽和蒸汽壓、密度、腐蝕性、毒性程度、化學(xué)反應(yīng)活性（如聚合趨勢）等。儲存液體的閃點(diǎn)、沸點(diǎn)以及飽和蒸汽壓與液體的可燃性密切相關(guān)，是選擇儲罐形式的主要依據(jù)?？扇家后w或固體能放出足量的蒸氣并在所用容器內(nèi)的液體或固體表面處與空氣組成可燃混合物的最低溫度。液體（或者固體）的表面存在著該物質(zhì)的蒸汽，這些蒸汽對液體表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)就是該液體的蒸汽壓。汽液兩相達(dá)到相平衡為飽和蒸汽壓2023/10/68儲存介質(zhì)的性質(zhì)直接影響載荷的分析與罐體應(yīng)力的大小是儲存設(shè)備材料選擇的首要依據(jù)，將直接影響工藝與設(shè)備的造價。直接影響設(shè)備制造與管理等級和安全附件的配置儲存介質(zhì)的密度介質(zhì)的腐蝕介質(zhì)的毒性程度2023/10/69儲存介質(zhì)的性質(zhì)直接關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行成本。當(dāng)介質(zhì)為具有高黏度或高冰點(diǎn)的液體時，為保持其流動性，就需要對儲存設(shè)備進(jìn)行加熱或保溫，使其保持便于輸送的狀態(tài)。介質(zhì)的黏度和冰點(diǎn)2023/10/610環(huán)境對儲存設(shè)備的影響環(huán)境溫度直接影響儲存介質(zhì)飽和蒸汽壓大小。地基條件直接影響儲存設(shè)備的振動頻率，與基礎(chǔ)的設(shè)計密切相關(guān)。2023/10/6115.2儲存設(shè)備的結(jié)構(gòu)

（1）地面臥式儲罐容積一般在100m3以下，最大不超過150m3。

（2）地下臥式儲罐主要用于儲存汽油、液化石油氣等液化氣體危險物品。儲罐埋于地下，可以減少占地面積，縮短安全防火間距，也可一避開環(huán)境溫度對儲罐的影響，從而維持地下臥式儲罐內(nèi)介質(zhì)壓力的基本穩(wěn)定。臥式儲罐：地面臥式儲罐和地下臥式儲罐2023/10/612臥式儲罐的結(jié)構(gòu)1犧牲陽極（一種電化學(xué)保護(hù)技術(shù)）2浮子液面計3金屬導(dǎo)線4電線保護(hù)測試點(diǎn)5壓力表6護(hù)罩7安全閥8罐裝氣相閥門9罐裝液相閥門10排污和倒空管閥門11罐間氣相連接管12罐體13罐間液相連接管14支座7654891032111121314地下臥式儲罐結(jié)構(gòu)示意圖2023/10/613立式平底筒形儲罐大型倉儲式常壓或低壓儲存設(shè)備儲存壓力不大于0.1MPa，主要用于儲存消防水、石油、汽油等常溫條件下飽和蒸汽壓較低的物料。2023/10/614筒形儲罐的分類固定頂儲罐浮頂儲罐分類錐頂儲罐拱頂儲罐傘形頂儲罐網(wǎng)殼頂儲罐外浮頂儲罐內(nèi)浮頂儲罐2023/10/6152023/10/616錐頂儲罐1錐頂2包邊角鋼3罐壁4罐底儲罐容量一般小于1000m3錐頂罐結(jié)構(gòu)簡圖12342023/10/617支撐式錐頂罐簡圖1錐頂板2中間支柱3梁4承壓圈5罐壁6罐底儲罐容量可大于1000m3。1234562023/10/618錐頂罐優(yōu)點(diǎn)：制造簡單，不受地基條件限制缺點(diǎn)：耗鋼量較多應(yīng)用：不適用于有不均勻沉陷的地基或地震載荷較大的地區(qū)。除容量很小的罐（200m3以下）外，錐頂罐在國內(nèi)很少應(yīng)用。在國外特別是地震很少發(fā)生的地區(qū)，如新加坡、英國、意大利等地用得較多。2023/10/619拱頂儲罐簡圖1拱頂2包邊角鋼3罐壁4罐底1234拱頂儲罐的罐頂形狀接近于球形的一部分2023/10/620拱頂儲罐分類：無加強(qiáng)肋拱頂（容量小于1000m3）和有加強(qiáng)肋拱頂（容量1000～20000m3）特點(diǎn)：這類罐蒸發(fā)損耗較少，它與錐頂罐相比耗鋼量少但罐頂氣體空間較大。應(yīng)用：是國內(nèi)外廣泛采用的一種儲罐結(jié)構(gòu)。國內(nèi)最大的拱頂罐容積為3×104m3,國外拱頂罐的容積已達(dá)5×104m3。2023/10/621傘形頂儲罐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：自支撐傘頂是自支撐拱頂?shù)淖兎N，其任何水平截面都具有規(guī)則的多邊形。罐頂荷載靠傘頂支撐于罐壁上，其強(qiáng)度接近于拱形頂，但安裝較容易。應(yīng)用：這類罐在美國、日本應(yīng)用較多，在國內(nèi)很少采用。2023/10/622網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)罐示意圖網(wǎng)殼網(wǎng)殼頂儲罐結(jié)構(gòu)儲罐上的球面網(wǎng)殼頂?shù)闹黧w結(jié)構(gòu)是一個于罐壁相連并置于罐頂鋼板內(nèi)的單層球面網(wǎng)殼。

2023/10/623網(wǎng)殼頂儲罐應(yīng)用：國內(nèi)在20世紀(jì)90年代已建成多臺2×104～3×104m3的大型網(wǎng)殼頂儲油罐，國外的容積更大。2023/10/624外浮頂儲罐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：罐的浮動頂漂浮在儲液面上。浮頂與罐壁之間有一個環(huán)形空間，環(huán)形空間內(nèi)裝有密封元件，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，減少介質(zhì)儲存過程中的蒸發(fā)損耗，保證安全，并減少大氣污染。應(yīng)用：原油、汽油、溶劑油等需要控制蒸發(fā)損耗及大氣污染，有著火災(zāi)危險的液體化學(xué)品都可采用外浮頂罐。2023/10/625內(nèi)浮頂罐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：是在固定罐的內(nèi)部再加上一個浮動頂蓋。優(yōu)點(diǎn)：與外浮頂罐相比，內(nèi)浮頂罐可大量減少儲液的蒸發(fā)損耗，降低內(nèi)浮盤上雨雪載荷，省去浮盤上的中央排水管，轉(zhuǎn)向扶梯等附件，并可在各種氣候條件下保證儲液的質(zhì)量，有“全天候儲罐”之稱。應(yīng)用：特別適用于高級汽油和噴氣燃料以及有毒易污染的液體化學(xué)品。2023/10/626球形儲罐作用：主要用于儲存液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氮、氧氣、氮?dú)?、城市煤氣等物?特點(diǎn)：與常用的圓筒形儲罐相比，球罐具有的特點(diǎn)球罐的表面積最小，即在相同容量下球罐所需鋼材面積最小。球罐殼板承載能力比圓筒形儲罐大一倍，即在相同直徑、相同壓力下，采用同樣鋼板時，球罐的板厚只需圓筒形儲罐板厚的一半。球罐占地面積小，且可向空間高度發(fā)展，有利于地表面積的利用。2023/10/627球罐分類按形狀分類：圓球形和橢球形按殼體層數(shù)：單層球殼和多層球殼按球殼的組合方案：桔瓣式、足球瓣式和二者組合的混合式按支座結(jié)構(gòu)：支柱式支座、筒形或錐形裙式支座2023/10/628球殼球殼是球罐的主體，也是儲存物料，承受物料工作壓力和液柱靜壓力的重要構(gòu)件罐體類型純桔瓣式足球瓣式混合式罐體2023/10/629桔瓣式球殼球殼全部按桔瓣瓣片的形狀進(jìn)行分割成型后再組焊的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：球殼的拼裝焊縫較規(guī)則，施焊拼裝容易，施工速度快，并可對其實(shí)施自動焊。分塊分帶對稱，便于布置支柱，球殼焊接接頭受力均勻，質(zhì)量較可靠。缺點(diǎn)：球瓣在各帶位置尺寸大小不一，只能在本帶內(nèi)或上、下對稱的帶之間進(jìn)行互換；下料成型較復(fù)雜，板材的利用率低；球極板尺寸較小，需要布置人孔和眾多接管時可能出現(xiàn)擁擠，有時焊縫不易錯開。應(yīng)用：適用于各種容量的球罐，為各國普遍采用。2023/10/630足球瓣式球殼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：足球瓣式球殼的劃分方式與足球殼一樣，所有的球殼板片大小相同，它可以由尺寸相同或相似的四邊形或六邊形球瓣組焊而成。優(yōu)點(diǎn)：每塊球殼板尺寸相同，下料成型規(guī)格化，材料利用率高，互換性好，組裝焊縫較短，焊接及檢驗(yàn)工作量小。缺點(diǎn)：焊縫布置復(fù)雜，施工組裝困難，對球殼板的制造精度要求高，由于受鋼板規(guī)格及自身結(jié)構(gòu)的影響，一般只適用于制造容積小于120m3的球罐，我國目前很少采用足球瓣式球罐。2023/10/631組合式球殼混合式球罐1上極2赤道帶3支柱4下極1234混合式球罐2023/10/632組合式球殼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：赤道帶和溫帶采用橘瓣式，極板采用足球瓣式。優(yōu)點(diǎn)：取橘瓣式和足球瓣式兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，材料利用率較高，焊縫長度縮短，球殼板數(shù)量減少，且特別適合于大型球罐；同時極板尺寸比橘瓣式大，容易布置人孔及接管，與足球瓣式罐體相比，混合式球罐可避開支柱搭在球殼板焊接接頭上，使球殼應(yīng)力分布比較均勻。應(yīng)用：在國外已廣泛采用，我國近年來也開始逐漸推廣使用。2023/10/633支座作用：用以支承本體和物料質(zhì)量的結(jié)構(gòu)部件球罐支座分類：柱式支座和裙式支座最常用的支座是：赤道正切式支座2023/10/634赤道正切式支座結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由多根圓柱狀支柱在球殼赤道帶等距離布置，支柱中心線與球殼相切或相割而焊接起來。當(dāng)支柱中心線與球殼相割時，支柱的中心線與球殼交點(diǎn)同球心連線與赤道平面的夾角約為10o~20o。支柱之間設(shè)置連接拉桿優(yōu)點(diǎn)：受力均勻，彈性好，能承受熱膨脹的變形，安裝方便，施工簡單，容易調(diào)整，現(xiàn)場操作和檢修也方便缺點(diǎn)：主要是球罐重心高，相對而言穩(wěn)定性較差2023/10/635支柱

支柱結(jié)構(gòu)圖1球殼2上部支柱3內(nèi)部筋板4外部端板5內(nèi)部導(dǎo)環(huán)6防火隔熱層7防火層夾子8可熔塞9接地凸緣10底板11下部支耳12下部支柱13上部支耳2023/10/636

支柱分類：單段式支柱和雙段式支柱單段式支柱適用于常溫球罐雙段式支柱適用于低溫球罐（設(shè)計溫度為－20～－100oC）；深冷球罐（設(shè)計溫度<100oC）等特殊材質(zhì)的支座GB12337《鋼制球形儲罐》標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定：支柱應(yīng)采用鋼管制作分段長度不宜小于支柱總長的1/3，段間環(huán)向接頭應(yīng)采用帶墊板對接接頭，應(yīng)全熔透支柱頂部應(yīng)設(shè)有球形或橢圓形的防雨蓋板支柱應(yīng)設(shè)置通氣口儲存易燃物料及液化石油氣的球罐，還應(yīng)設(shè)置防火層支柱底板中心應(yīng)設(shè)置通孔支柱底板的地腳螺栓應(yīng)為徑向長圓孔2023/10/637支柱與球殼的連接處結(jié)構(gòu)型式

支柱與球殼的連接直接連接加托板U形柱支柱翻邊2023/10/638直接連接支柱與球殼連接采用直接連接結(jié)構(gòu)，對大型球罐比較合適。2023/10/639加托板結(jié)構(gòu)加托板結(jié)構(gòu):可解決由于連接部下端夾角小，間歇狹窄難以施焊的問題。2023/10/640U形柱結(jié)構(gòu)U形柱結(jié)構(gòu):特別適合低溫球罐對材料的要求。2023/10/641翻邊結(jié)構(gòu)

翻邊結(jié)構(gòu):不但解除了連接部位下端施焊的困難，確保了焊接質(zhì)量，而且對該部位的應(yīng)力狀態(tài)也有所改善。由于翻邊工藝問題，故尚未被廣泛采用。2023/10/642拉桿作用：用以承受風(fēng)載荷與地震載荷作用，增加球罐的穩(wěn)定性可調(diào)式固定式分類2023/10/643可調(diào)式拉桿和固定式拉桿的結(jié)構(gòu)可調(diào)式拉桿：國內(nèi)自行建造的球罐和引進(jìn)球罐大部分都采用可調(diào)式拉桿結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)：單層交叉可調(diào)式拉桿、雙層交叉可調(diào)式拉桿、相隔一柱單層交叉可調(diào)式拉桿。固定式拉桿結(jié)構(gòu)：近年來國外在大型球罐上應(yīng)用結(jié)構(gòu)：拉桿的一端焊在支柱的加強(qiáng)板上，另一端則焊在交叉節(jié)點(diǎn)的中心固定板上。也可取消中心板而將拉桿直接十字焊接特點(diǎn)：制作簡單，施工方便，但不可調(diào)節(jié)2023/10/644人孔作用：工作人員進(jìn)出球罐以進(jìn)行檢驗(yàn)和維修之用；球罐在施工過程中，罐內(nèi)的通風(fēng)、煙塵的排除、腳手架的搬運(yùn)，以及內(nèi)件的組裝等亦需通過人孔；球罐需進(jìn)行消除應(yīng)力的整體熱處理時，球罐的上人孔被用于調(diào)節(jié)空氣和排煙，下人孔用于通進(jìn)柴油和放置噴火嘴。2023/10/645人孔設(shè)置的要求球罐應(yīng)開設(shè)兩個人孔，分別設(shè)置在上下極板上。若球罐必須進(jìn)行焊后整體熱處理，則人孔應(yīng)設(shè)在上下極板的中心。球罐人孔直接以DN500為宜，小于DN500人員進(jìn)出不便，大于DN500，開孔消弱較大，導(dǎo)致補(bǔ)強(qiáng)元件結(jié)構(gòu)過大。2023/10/646接管接管與球殼連接處是強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)，一般采用厚壁管或整體鍛件凸緣等補(bǔ)強(qiáng)措施以提高其強(qiáng)度接管設(shè)計要求：與球殼相焊的接管最好選用與球殼相同或相近的材質(zhì)低溫球罐應(yīng)選用低溫配管用鋼管，并保證在低溫下具有足夠的沖擊韌性球罐接管除工藝特殊要求外，應(yīng)盡量布置在上下極板上，以便集中控制，并使接管焊接能在制造廠完成制作和無損檢測后統(tǒng)一進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。2023/10/647附件進(jìn)行球罐結(jié)構(gòu)設(shè)計時，還必須考慮便于工作人員操作、安裝和檢查而設(shè)置的梯子和平臺，控制球罐內(nèi)部物料溫度和壓力的水噴淋裝置以及隔熱或保冷設(shè)施。附件：液面計、壓力表、安全閥和溫度計等。選用時注意其先進(jìn)性、安全性和可靠性，并滿足有關(guān)工藝要求和安全規(guī)定。2023/10/6485.3儲存設(shè)備的選型選型的基本原則：（1）根據(jù)儲存介質(zhì)的最高工作壓力初步選擇儲罐類型：一般情況下，臥式圓筒形儲罐和球罐可以承受較高的儲存壓力，而立式平底筒形儲罐的承壓能力較差。但儲存介質(zhì)的壓力不大于0.1MPa，可以選用立式儲罐，否則應(yīng)選用臥罐或球罐。2023/10/649儲存設(shè)備的選型選型的基本原則：（2）根據(jù)庫區(qū)的容量大小選擇合適的儲罐受運(yùn)輸能力的限制，單臺臥式圓筒形儲罐的容積一般不宜大于100m3但小于500m3時，可選用幾臺臥罐組成一個儲罐群，也可選用一臺或兩臺球罐如總?cè)萘看笥?00m3時，建議選用球罐或球罐群（3）考慮儲存場地的位置、大小和地基承載能力。2023/10/650立式平底筒形儲罐的選型方法首先確定是浮頂罐還是固定頂罐根據(jù)儲液的性質(zhì)和罐區(qū)的容量選擇：若是常壓儲存，為了減少蒸發(fā)損耗、防止污染環(huán)境，保證儲液不受空氣污染、保證清潔時宜選用外浮頂罐或內(nèi)浮頂罐。若是常壓或低壓儲存，蒸發(fā)損耗不是主要問題，環(huán)境污染也不大，可不必設(shè)置浮頂；若需要適當(dāng)加熱儲存，宜選用固定頂罐。2023/10/651固定頂罐選型固定頂罐：錐頂罐（自支撐式和支撐式）、拱頂罐、傘形頂罐、網(wǎng)殼頂罐選型原則：根據(jù)受力分析、儲罐特點(diǎn)及適用范圍2023/10/652固定頂罐選型類型受力分析儲罐特點(diǎn)備注錐頂罐自支撐式荷載靠錐頂板周邊支撐于罐壁上VN<1000m3,直徑不宜過大，制造容易，不受地基條件限制1/16≤坡度≤3/4，分有加強(qiáng)肋和無加強(qiáng)肋兩種錐頂板支撐式荷載主要由梁檀條和柱子承擔(dān)VN>1000m3,坡度較自支撐式小，頂部氣體空間最小不適用地基有不均勻沉降，耗鋼量較自支撐式多拱頂罐荷載靠拱頂板周邊支撐于罐壁上受力狀況好，結(jié)構(gòu)簡單，剛性好，耗鋼量最小氣體空間較錐頂大，制造時需胎具，單臺成本高傘形頂罐荷載靠傘形板周邊支撐于罐壁上強(qiáng)度接近于拱頂，安裝較拱頂容易國內(nèi)很少采用網(wǎng)殼頂罐荷載靠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)支撐于罐壁上剛性好，受力好，可用于VN>2×104m3以上的固定頂儲罐可制造成部件，在現(xiàn)場組裝成整體結(jié)構(gòu)2023/10/653浮頂罐選型主要選擇浮盤的結(jié)構(gòu)形式，是選用單盤式還是雙