《壓力容器結構與制造》課件-儲存容器結構與維護

儲存容器結構與維護立式儲罐2目錄CONTENTS球罐1臥式儲罐3球罐球罐與其他儲存容器相比，占地面積少、壁厚薄、重量輕、用材少、造價低等優(yōu)點。球罐一般由球殼、支柱拉桿、人孔接管、梯子平臺等部件組成。球殼為球罐的主要部件。球殼結構主要有單殼單層、單殼雙層、雙殼單層幾種組合,由于單殼雙層、雙殼單層球罐應用不多,這里主要介紹單殼單層的球殼結構。球罐單殼單層的球殼結構形式主要分足球瓣式、橘瓣式和混合式三種。目前,國內自行設計、制造、組焊的球罐多為混合式。球罐足球瓣式球罐的球殼劃分和足球殼一樣,所有球殼板片大小相同,所以又稱均分法,優(yōu)點是每塊球殼板尺寸相同,下料成形規(guī)格化,材料利用率高,互換性好,組裝焊縫較短,焊接及檢驗工作量小,缺點是焊縫布置復雜,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)格及自身結構的影響,一般只適用制造容積小于120m3的球罐。球罐橘瓣式球罐的球殼劃分就像橘瓣或西瓜瓣,是一種最通用的形式。優(yōu)點是焊縫布置簡單,組裝容易,球殼板制造簡單,缺點是材料利用率低,焊縫較長,這是國內20世紀70年代至20世紀90年代球殼結構的主要形式。球罐混合式球罐的球殼組成是赤道帶和溫帶采用橘瓣式,極板采用足球瓣式。由于取其橘瓣式和足球瓣式兩種結構形式的優(yōu)點,材料利用率較高,焊縫長度縮短,球殼板數量減少,且特別適合大型球罐,該結構目前已廣泛使用,400~10000m3的球罐采用的就是該混合式結構。球罐球罐的主要附件有支座、開孔接管、梯子平臺、噴淋裝置和安全附件。球罐支座是球罐中用以支承球殼及附件和儲存物料重量的結構部件。支座形式有柱式和裙式兩大類。柱式支承有赤道正切柱式支承,V形柱式支承和三柱合一柱式支承。裙式支承包括圓筒裙式支承、錐形支承及鋼筋混凝土的半埋式支承、錐底支承等。其中,在柱式支承中目前國內外普遍采用赤道正切柱式支承形式。球罐赤道正切柱式支承的結構特點是球殼由多根圓柱狀的支柱在球殼赤道部位等距離布置,與球殼相切或近似相切而焊接起來。這種支座的優(yōu)點是受力均勻、彈性好,能承受熱膨脹的變形,組焊方便,施工簡單,容易調整,現場操作和檢修方便,且適用于多種規(guī)格的球罐。缺點是重心高、穩(wěn)定性較差。球罐支柱與球殼連接下部結構一般分直接連接、連接處下端加托板、U形柱和翻邊四種。球罐對大型球罐可采用直接連接結構。支柱與球殼連接部下端,由于夾角小,間隙狹窄難以施焊,因此采用加托板結構,以彌補難以施焊而被削弱的部分。為了避免支柱與球殼連接部下端夾角小而造成焊接的困難,并保證支柱與球殼焊接質量,可采用U形柱結構連接;一般U形柱由鋼板彎制,它特別適合于低溫球罐對支柱材料的要求。采用翻邊結構,不但解除了連接部位下端施焊困難,以確保焊接質量,而且對連接部位的應力狀態(tài)也有所改善。翻邊結構是近幾年來開發(fā)并使用的,它的優(yōu)越性已在施工過程中得到充分證明,由于制造工藝問題,故尚未被廣泛采用。球罐為了實現物料的進出,溫度壓力及液位的測量,檢修人員的進出和安全運行,球罐上必須開孔,一般球罐上開有物料進出口,溫度計、壓力表口,安全閥口,排污口,放空口,液位計口,人孔等。球罐為便于日常的操作,檢修以及安全閥的定期校驗,球罐一般都設有頂平臺及直達頂平臺的梯子。頂平臺是設在球罐頂部的一個圓形平臺,平臺內圈中應能放置人孔、安全閥、壓力表等接管和儀表,以便于操作,頂平臺的直徑不宜小于3000mm,平臺寬度不應小于800mm,對大型球罐,頂部平臺的直徑最好達到5000mm。球罐為了保證球罐的安全,一般設置有噴淋裝置。球罐的噴淋裝置有消防噴淋和降溫噴淋兩種。由于球罐的使用特點和儲存物料的工藝特性,需要通過一些安全裝置和測量、控制儀表來監(jiān)控儲存物料的參數,以保證球罐的使用安全與工藝過程的正常進行。這些安全附件通常包括安全閥、壓力表、溫度計、液位計等。立式儲罐立式圓筒形儲罐一般按其頂部結構的不同,可分為固定頂儲罐和浮頂儲罐兩種類型。固定頂儲罐按罐頂的形式又可分為拱頂儲罐、錐頂儲罐等。拱頂儲罐的罐頂為球面的一部分,它由構成球面的鋼板和加強筋或加強梁組成,直接支承在罐壁上。拱頂儲罐具有結構簡單、施工方便、造價低廉的特點,并且能夠承受較大的內壓,是最為經濟的一種儲罐。在石油化工及相關領域得到最為廣泛的使用,它主要用來儲存揮發(fā)性不高、無毒的液體產品。立式儲罐錐頂儲罐的罐頂為圓錐形。按其支承條件的不同,可分為自支承錐頂和支承錐頂兩種。自支承錐頂適用于直徑較小的儲罐,具有結構簡單、施工方便等特點。儲罐容量一般小于1000m3;支承式錐頂其錐頂載荷主要靠梁或檁條及柱來承擔,其儲罐容量可大于1000m3以上。立式儲罐浮頂儲罐可分為外浮頂儲罐和內浮頂儲罐。外浮頂儲罐的罐頂是直接漂浮在液面上的浮頂,隨液面的高低上下浮動。浮頂與罐壁之間有密封裝置,從而最大限度地降低了油品的蒸發(fā)損耗。浮頂按其結構分為雙盤式浮頂和單盤式浮頂。單盤式浮頂主要由單盤和環(huán)形浮倉兩部分組成。單盤式浮頂結構簡單,材料消耗少,但易遭受雨水腐蝕,整體穩(wěn)定性較差。雙盤式浮頂主要由浮頂頂板、浮頂底板、邊緣板、環(huán)向隔板及加強框架等部分組成。雙盤式浮頂結構比較復雜,材料用量大,但整體穩(wěn)定性好,安全性較高。立式儲罐內浮頂儲罐是在固定頂內部再加上一個浮動頂蓋,它主要由罐體、內浮盤、密封裝置、導向裝置等組成。內浮頂儲罐的罐頂為拱頂與浮頂的組合,外部為拱頂,內部為浮頂。按其浮頂的結構與材質不同,可分為鋼制內浮頂、鋁制內浮頂等。內浮頂儲罐的內部浮頂可以減少油品的蒸發(fā)損失,外部的拱頂又可以避免雨水、塵土等雜物進入罐內污染油品,所以用來儲存易揮發(fā)的成品油,如航空煤油、汽油等。立式儲罐立式儲罐的主要附件有人孔、透光孔、量油孔、罐頂通氣孔、齊平型清掃孔、排污孔等。人孔是建造、檢修和清理儲罐時人員進入罐內的通道,同時兼有采光通風作用。所有儲罐均應裝設人孔。罐頂人孔可以選用常壓人孔,罐壁人孔按壓力選擇,常用規(guī)格為DN600。人孔接管材料應與所在罐體材料相同。立式儲罐透光孔作為儲罐放空后通風和采光之用,同時兼作人員進入罐內的通道。透光孔安裝在固定頂的拱頂上,常用規(guī)格為DN500和DN600。量油孔安裝在儲罐的頂部,用于手工檢測與取樣,常用規(guī)格為DN150。固定頂和外浮頂上均可裝設量油孔。立式儲罐罐頂通氣孔主要用于儲存不易揮發(fā)介質的拱頂罐和不密閉的內浮頂罐。裝設在固定頂最高點上。作用是保持儲罐與外部大氣直接連通,在儲罐收發(fā)作業(yè)過程中使罐內保持常壓。通氣孔的大小按進出油罐的最大流量確定,常用規(guī)格為DN80~250。齊平型清掃孔用于清除罐底非流質污物,安裝在罐壁底部,下口與罐底平齊。一般儲存重質油品的油罐需要裝設清掃孔。立式儲罐排污孔用于清除罐底流質污物,安裝在罐底邊緣,在罐底上開設洞口。排污孔不適合裝設在有非流質污物存在的油罐上,其他油罐有必要時都可以裝設排污孔。排污孔可以與放水管結合使用,在排污孔法蘭蓋上開設放水管,開設排污孔時需要在基礎上預留槽。臥式儲罐臥式儲罐是指在正常工作狀態(tài)時容器筒體水平放置的容器,主要由筒體、封頭和支座組成。筒體通常是圓形的,封頭有橢圓形、球形、碟形和平封頭等形式。臥式儲罐分為地面臥式儲罐和地下臥式儲罐。臥式儲罐地面臥式儲罐的基本結構如圖所示，主要由圓筒、封頭和支座三部分組成。封頭通常采用GB/T25198-2023《壓力容器封頭》中的標準橢圓形封頭。支座采用NB/T47065.1—2018《容器支座第一部分:鞍式支座》,也可根據需要采用圈座和支承式支座。臥式儲罐地下臥式儲罐的結構如圖所示,采用地下臥式儲罐是為了減少占地面積和安全防火距離。液化氣體儲罐有時采用埋地安裝還有一個主要原因是為了避開環(huán)境溫度對它的影響,從而維持地下臥式液化氣體儲罐的基本穩(wěn)定。與地面臥式儲罐一樣,除了圓筒、封頭和支座三個主要部分外,另有工藝接管、儀表管和安全泄放裝置接口等。這些接管或接口,為了適應埋地狀況下的安裝、檢修和維護,一般采用集中安放措施,通常設置在一個或幾個人孔蓋板上。臥式儲罐臥式儲罐的主要附件是鞍式支座和圈座。鞍座有焊制和彎制兩種。焊制鞍座是由墊板、腹板、筋板和底板構成。彎制鞍