大型外浮頂儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)、使用、維護(hù)

大型外浮頂儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)、使用、維

護(hù)培訓(xùn)講義提綱一、儲(chǔ)罐簡(jiǎn)介及大型外浮頂儲(chǔ)罐發(fā)展

二、大型外浮頂儲(chǔ)罐主要結(jié)構(gòu)及附件

三

、大型外浮頂儲(chǔ)罐使用四、維護(hù)及檢修主要內(nèi)容2021/12/3一、儲(chǔ)罐簡(jiǎn)介及大型儲(chǔ)罐發(fā)展現(xiàn)狀(一)、儲(chǔ)罐簡(jiǎn)介(二)、大型外浮頂儲(chǔ)罐發(fā)展歷史及現(xiàn)狀2021/12/3(一)、儲(chǔ)罐簡(jiǎn)介儲(chǔ)罐是儲(chǔ)存各種油品或液體化工品的設(shè)備，是石油化工裝置和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的重要組成部分。隨著儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)、建造技術(shù)的發(fā)展，儲(chǔ)罐按照用途、結(jié)構(gòu)形式、容

量存在很多分類。如下：按位置分類：可分為地上儲(chǔ)罐、地下儲(chǔ)罐、半地下儲(chǔ)罐海上儲(chǔ)罐、海底儲(chǔ)罐等0按油品分類：可分為原油儲(chǔ)罐、燃油儲(chǔ)罐、潤(rùn)滑油罐、

食用油罐、消防水罐等。按用途分類：可分為生產(chǎn)油罐、存儲(chǔ)油罐等。

按形式分類：可分為立式儲(chǔ)罐、臥式儲(chǔ)罐等。按結(jié)構(gòu)分類：可分為固定頂儲(chǔ)罐、浮頂儲(chǔ)罐、球形儲(chǔ)罐k(二)、大型儲(chǔ)罐發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)大型浮頂油罐(一般認(rèn)為容積在5X104m3~10X104m3為大型浮頂油罐，容積≥10X104m3

為超大型

浮頂油罐)的發(fā)展始于20世紀(jì)70年代。1975年，我國

首先在上海陳山碼頭建成國內(nèi)第一臺(tái)5X104m3單盤浮頂油

罐，從此以后各石油石化企業(yè)先后建造了多臺(tái)5X104m3浮

頂油罐。1985

年，石油天然氣管道局秦皇島輸油公司引

進(jìn)兩臺(tái)10X104m3

超大型單盤浮頂油罐。20世紀(jì)90年代以后便拉開了國內(nèi)建造超大型浮頂油罐的序幕，秦皇島、大慶、儀征、鐵嶺、舟山、大連、鎮(zhèn)海、黃島、上海高橋

、寧波大榭、燕山等地相繼建造了數(shù)百臺(tái)10X104m3超大型

浮頂油罐，中國石化自己設(shè)計(jì)與建造的第一臺(tái)10X104m3超

大型浮頂油罐于1997年在大連西太平洋石油化工有限公

司建成。國內(nèi)超大型浮頂油罐的發(fā)展，概括起來經(jīng)歷了四個(gè)階段。第一階段為整套技術(shù)引進(jìn)，包括設(shè)計(jì)、高強(qiáng)度鋼板、熱處理成品部件和施工技術(shù)。如20世紀(jì)80年代中后期在

秦皇島、大慶、舟山建造的10X104m3超大型浮頂油罐。第

二階段為國內(nèi)自己設(shè)計(jì)和施工，僅引進(jìn)高強(qiáng)度鋼板和熱處理成品部件。如20世紀(jì)90年代在鎮(zhèn)海、舟山、上海、蘭

州等建造的10X104m3超大型浮頂油罐。第三階段為國內(nèi)自

己設(shè)計(jì)，僅引進(jìn)高強(qiáng)度鋼板，壁板開口焊后消除應(yīng)力熱處理在國內(nèi)完成。如20世紀(jì)末本世紀(jì)初在鎮(zhèn)海、寧波大榭、上海金山、中化舟山等建造的10X104m3超大型浮頂油罐。

第四階段從設(shè)計(jì)、高強(qiáng)度鋼板和熱處理全部國產(chǎn)化。如1999年北京燕山石化公司建造的4臺(tái)10X104m3超大型浮

頂油罐和2004年后建成的我國一期四大國家石油儲(chǔ)備基地以及近幾年中石化、中石油的商業(yè)儲(chǔ)備，中海油、中國化工進(jìn)出口總公司及沿海地帶的民間儲(chǔ)備油庫等。經(jīng)過上述四個(gè)階段，我們的設(shè)計(jì)和施工水平有了大幅

度的提高，尤其經(jīng)過發(fā)改委組織的中國石化牽頭的國家石

油儲(chǔ)備基地建設(shè)用高強(qiáng)度鋼板國產(chǎn)化攻關(guān)，使我們的大罐

整體水平又上了一個(gè)新臺(tái)階。到目前為止，國內(nèi)建成的15

X104

m3超大型浮頂油罐已有三十多臺(tái)。我公司大型外浮頂儲(chǔ)罐共計(jì)8臺(tái)，分別為4臺(tái)5X104m3柴油罐，4臺(tái)10X104m3原油罐。2021/11/30二

、大型外浮頂儲(chǔ)罐主要結(jié)構(gòu)及附件大型外浮頂儲(chǔ)罐主要結(jié)構(gòu)有浮頂、中央排水系統(tǒng)、浮盤密封(一、二次密封)、罐壁、罐底、轉(zhuǎn)動(dòng)扶梯、盤梯

、靜電導(dǎo)出裝置、消防設(shè)施等。1、浮頂結(jié)構(gòu)浮頂主要有單盤式和雙盤式這2種。單盤式浮頂建造

費(fèi)用低于雙盤式，通常采用單盤式。當(dāng)單盤式浮頂漂浮在

700kg/m3的液體上時(shí)，應(yīng)保證在單盤板和任意2個(gè)艙室泄漏或在整個(gè)罐頂上平均有250mm雨水積存在單盤上時(shí)浮

頂不沉沒，且能保持結(jié)構(gòu)的完整仕，不產(chǎn)生強(qiáng)度和穩(wěn)定性

破壞。此外，正常操作條件下，單盤與儲(chǔ)液之間不應(yīng)存在

油氣空間。單盤下設(shè)置一定數(shù)量的徑向和周向加強(qiáng)筋，單盤上剛性較大的附件周邊300mm范圍內(nèi)的搭接焊縫上下表面采用連續(xù)焊，邊緣浮艙與單盤之間采用環(huán)形板連接。采取這些措施可提高單盤板的強(qiáng)度，減小施工時(shí)的焊接

變形，緩和由強(qiáng)風(fēng)引起的波動(dòng)，提高抗疲勞能力，使單

盤邊緣受力趨于均勻。單盤根據(jù)直徑大小需要設(shè)置中央浮艙。中央浮艙的

作用是增強(qiáng)單盤整體剛性，并在單盤破裂或浮頂積水時(shí)

為單盤提供浮力，減小單盤向下的撓度，減輕邊緣浮艙

承受的載荷。(a)無中央浮艙

(b)有中央浮艙我公司8臺(tái)大型儲(chǔ)罐浮頂都采用單盤式浮頂，原油罐

單盤中間設(shè)有浮倉，柴油罐中間未設(shè)置浮倉。2021/12/32、中央排水系統(tǒng)目前，國內(nèi)大型外浮頂儲(chǔ)罐使用的中央排水系統(tǒng)主要

有旋轉(zhuǎn)接頭式排水系統(tǒng)、樞軸式排水系統(tǒng)、全軟管式排水

系統(tǒng)、分規(guī)式排水系統(tǒng)。2.1

旋轉(zhuǎn)接頭式排水系統(tǒng)回轉(zhuǎn)接頭式中央排水裝置主要由回轉(zhuǎn)接頭與鋼管連接

形成的，其中回轉(zhuǎn)接頭又是由有相對(duì)運(yùn)動(dòng)副的套管、滾珠

等部件組成，套管之間由密封圈形成密封結(jié)構(gòu)，既確保了

排水管內(nèi)的介質(zhì)不外漏，也阻斷了油罐內(nèi)的介質(zhì)泄漏到排

水管中。回轉(zhuǎn)接頭與鋼管相連，隨著浮頂?shù)纳舷逻\(yùn)行而轉(zhuǎn)

動(dòng)，形成折疊管，以滿足浮頂運(yùn)行的需要?；剞D(zhuǎn)接頭具有通用性強(qiáng)、易加工、價(jià)格相對(duì)較低的優(yōu)

點(diǎn)，但是，由于回轉(zhuǎn)接頭存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)副，密封圈本身會(huì)

磨損，同時(shí)存在法蘭靜密封點(diǎn)，回轉(zhuǎn)接頭式中央排水泄漏2021/12/3概率較大。2.2樞軸式排水系統(tǒng)樞軸式中央排水裝置主要由撓性接頭和鋼管組成(稱為靜

密封結(jié)構(gòu)),其折疊管直管段間的連接旋轉(zhuǎn)頭由撓性管替代，

具有密封性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行軌跡穩(wěn)定等特點(diǎn)。但是，目

前2021/12/3

回轉(zhuǎn)接頭剖面圖

樞軸式接頭常用撓性管的撓曲性有限，曲率半徑大，頻繁的低液位運(yùn)

行，撓性管易出現(xiàn)疲勞損壞，制造工藝要求嚴(yán)格，局部接

頭處易產(chǎn)生開裂。2.3全軟管式排水系統(tǒng)全軟管式排水系統(tǒng)其整體結(jié)構(gòu)形式僅為一根柔性管，兩端通過法蘭與進(jìn)水口單向閥、出水口與罐壁接管相連，中間既不用回轉(zhuǎn)接頭，也不用樞軸式接頭，既消除了磨損泄漏，又消除了撓曲疲勞破壞，受浮盤漂移的影響小，有

效地降低了泄漏的可能性。但是，安裝時(shí)應(yīng)避開浮頂支柱、

加熱盤管及其它可能相碰附件。2021/12/32.4分規(guī)式排水系統(tǒng)分規(guī)式排水系統(tǒng)采用的是在兩硬管的連接處用復(fù)合軟

管連接，上下鉸鏈也同樣用復(fù)合軟管過渡到硬管連接的結(jié)

構(gòu)。該形式相對(duì)于樞軸式增加了撓性管曲率半徑，降低油

罐軟管疲勞破裂的風(fēng)險(xiǎn)。浮頂

過濾罩集水坑單向閥罐壁截?cái)嚅y罐底板全軟管式排水系統(tǒng)分規(guī)式排水系統(tǒng)柔性軟管連接管2021/12/3全軟管式排水系統(tǒng)在罐內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡所占區(qū)域較大，影響浮頂支柱及罐內(nèi)其它設(shè)施的布置，且價(jià)格比較昂

貴，但壽命較長(zhǎng)。旋轉(zhuǎn)接頭排水裝置在罐內(nèi)比較固定，

但動(dòng)密封點(diǎn)較多，且壽命相對(duì)較短，但價(jià)格便宜。樞

軸式排水裝置在罐內(nèi)比較固定，若儲(chǔ)罐長(zhǎng)期低液位運(yùn)

行，可能引起疲勞損壞，容易降低壽命，但價(jià)格便宜，

容易維護(hù)。分規(guī)式排水裝置操作簡(jiǎn)單、安裝方便、運(yùn)

動(dòng)軌跡簡(jiǎn)單且價(jià)便宜，但在國內(nèi)使用時(shí)間不長(zhǎng)，有待

進(jìn)一步使用觀察。我公司4臺(tái)柴油罐采用的是樞軸式中央排水系統(tǒng)，3臺(tái)原油罐采用的是回轉(zhuǎn)接頭式中央排水系統(tǒng)，1臺(tái)原

油罐(1200-T-003)采用的是全軟管式排水系統(tǒng)。到目前為止只有柴油罐在開工初期發(fā)生過金屬軟管滲漏，其它運(yùn)行狀況良好。2021/12/33、一、二次密封裝置設(shè)置在罐壁與浮頂外圈板的環(huán)形空間之上，用以屏

蔽該處氣相的蒸發(fā)，以減少儲(chǔ)存物料的損耗，操作中要

求密封裝置與罐體緊密接觸，隨浮頂一起在罐內(nèi)升降。密封件與浮頂?shù)挠行ЫY(jié)合，才能降低浮頂油品蒸發(fā)損耗。

密封的種類很多，常見的密封主要有以下幾種形式：3

.

1機(jī)械密封依靠機(jī)械力將密封鋼板緊密地壓靠在罐壁上

，使

之能夠在罐壁上滑動(dòng)，又盡量不產(chǎn)生間隙。機(jī)械密封使用

的歷史較長(zhǎng)、形式多樣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，但缺點(diǎn)

是油氣損耗大，對(duì)罐壁的幾何形狀如橢圓度、垂直度及

局部凸凹度等要求較高，適應(yīng)性差，因而目前新建儲(chǔ)罐

很少使用。2021/12/33.2彈性填充密封在一個(gè)密封的封套內(nèi)，填充彈性好、易變形的物體

如泡沫塑料，或填充適當(dāng)?shù)牧黧w，依靠填充物的受壓變

形達(dá)到密封的目的。這種密封的效果較機(jī)械密封好，對(duì)

罐壁的橢圓度、垂直度及局部凸凹度等要求不是太高，

適應(yīng)性較強(qiáng)，不易發(fā)生浮頂卡死現(xiàn)象。但這類密封功能

單一，需要配套其它如擋雨板、刮蠟機(jī)構(gòu)等設(shè)備，另外

該密封還存在耐磨性差、泡沫塑料長(zhǎng)期處于壓縮狀態(tài)易

產(chǎn)生塑性變形，尤其是當(dāng)儲(chǔ)罐變形較大、有局部受力時(shí)

容易損壞。2021/12/33.3唇(舌)形密封依靠彈性唇(舌)片與罐壁滑動(dòng)接觸起到密封作用。這

種密封適應(yīng)性較強(qiáng)，但制造工藝和材料選用要求很高，同

時(shí)也存在上述彈性填充密封的缺點(diǎn)。3.4二次密封二次密封是在一次密封(上述三種密封均為一次密封)

的基礎(chǔ)上再增加一道密封。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，采用二次密封

后可減少50%～98%的油氣損耗。并且在安全性、環(huán)境保護(hù)

方面有更為顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。90年代中期，我

國開始使用二次密封技術(shù)。2021/12/3我公司大型外浮頂儲(chǔ)罐密封采用泡沫填充密封加二次密封裝置，密封效果較好。棟膠板二次密封板密封帶支撐板一浮船泡沫填充一、二次密封裝置2021/12/3雌壁夾布膠帶軟泡沫三

、大型外浮頂儲(chǔ)罐使用大型外浮頂儲(chǔ)罐使用按照《大型浮頂儲(chǔ)罐安全設(shè)計(jì)施工、管理規(guī)定》執(zhí)行，定期對(duì)儲(chǔ)罐本體、附件以及安全設(shè)

施進(jìn)行檢查，及時(shí)整改不完善項(xiàng)，并做好記錄。檢查記錄

包括《大型儲(chǔ)罐外部檢查記錄》、《大型儲(chǔ)罐全面檢查記

錄》、《可燃?xì)怏w濃度測(cè)試記錄》。日常收付油作業(yè)嚴(yán)格按照操作規(guī)程、工藝卡片執(zhí)行，

盡量避免超溫、液位超限、收付油超速運(yùn)行，尤其是避

免

浮頂落盤，減少浮頂支柱對(duì)罐底板的沖擊。如果工藝需要

超工藝卡片運(yùn)行，需填寫《工藝參數(shù)審批記錄單》,并落

實(shí)好防護(hù)措施。2021/12/3四

、維護(hù)及檢修主要內(nèi)容大型外浮頂儲(chǔ)罐日常維護(hù)主要內(nèi)容包括：1)外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)日常巡檢、維護(hù)，檢查保護(hù)電位、

電流情況；2)

浮頂上表面、罐外壁、盤梯、轉(zhuǎn)動(dòng)扶梯等局部防腐；3)轉(zhuǎn)動(dòng)扶梯轉(zhuǎn)軸加潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑；4)靜電導(dǎo)出線檢查、更換；5)浮頂衛(wèi)生清理，尤其是積水坑內(nèi)部及濾網(wǎng)；6)浮艙、單盤漏點(diǎn)檢查、臨時(shí)封堵；7)中央排水管檢查排水情況，是否排水順暢，是否帶油，

做好清污分流；8)檢查緊急排水管內(nèi)水封；9)檢查自動(dòng)通氣閥密封是否嚴(yán)密性，檢查活動(dòng)是否靈活；10)檢查浮頂上呼吸閥閥盤及阻火網(wǎng)；2021/12/311)檢查一、二次密封是否嚴(yán)密；12)浮頂防轉(zhuǎn)裝置檢查；13)罐底板周圍防水破損部分修補(bǔ)；14)罐壁攪拌器檢查、保養(yǎng)；15)浮頂防轉(zhuǎn)裝置檢查；16)儲(chǔ)罐附屬儀表檢查、校驗(yàn)；17)泡沫發(fā)生器檢查。大型外浮頂儲(chǔ)罐檢修按照《SY/T6620-2005“油罐檢驗(yàn)、修理、改建和翻建”》等效API653、《SY/T5921-2000

“立式圓筒形鋼制焊接原油罐修理規(guī)

程”》執(zhí)行。維護(hù)及檢修主要內(nèi)容包括：1)罐內(nèi)支柱墊板檢查、更換；2)陽極塊檢查、更換；2021/12/33)一次密封不嚴(yán)、損壞部分更換；4)檢查刮蠟裝置(或限位裝置)是否好用；5)中央排水管外觀檢查、試壓；6)加熱盤管試壓；7)底板漏磁檢查、大角焊縫檢查、罐體焊縫檢查、浮盤板及浮