储存设备培训课程

2023/1/51储存设备2023/1/52储存设备主要内容储存设备概述储存设备的结构储存设备的选型2023/1/53学习要求熟悉储存设备的概念掌握储存设备的结构熟悉立式平底筒形储罐的结构形式、各自特点和应用范围掌握球罐的特点和部件以及各种球壳形式的特点掌握球壳的结构形式熟悉储存设备选型的基本原则熟悉立式平底筒形储罐的选型方法2023/1/545.1概述应用举例特点氢气储罐、液化石油气储罐、石油储罐、液氨储罐等。储罐内的压力直接受温度的影响，介质往往易燃易爆或有毒用于储存与盛装气体、液体、液化气体等介质石油、化工、能源、轻工、环保、制药及食品等行业2023/1/55各种储存设备返回2023/1/56储存设备的分类按几何形状：

立式储罐、卧式储罐、球形储罐。按储存温度：低温储罐、常温(<90oC)储罐和高温(90～250oC)储罐。按制造材料：非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐。按所处的位置：地面储罐、地下储罐、半地下储罐、山洞储罐、矿穴储罐和海中储罐。2023/1/57储存介质的性质介质最重要的特点：

闪点、沸点、饱和蒸汽压、密度、腐蚀性、毒性程度、化学反应活性（如聚合趋势）等。储存液体的闪点、沸点以及饱和蒸汽压与液体的可燃性密切相关，是选择储罐形式的主要依据。可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。液体（或者固体）的表面存在着该物质的蒸汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。汽液两相达到相平衡为饱和蒸汽压2023/1/58储存介质的性质直接影响载荷的分析与罐体应力的大小是储存设备材料选择的首要依据，将直接影响工艺与设备的造价。直接影响设备制造与管理等级和安全附件的配置储存介质的密度介质的腐蚀介质的毒性程度2023/1/59储存介质的性质直接关系到设备的运行成本。当介质为具有高黏度或高冰点的液体时，为保持其流动性，就需要对储存设备进行加热或保温，使其保持便于输送的状态。介质的黏度和冰点2023/1/510环境对储存设备的影响环境温度直接影响储存介质饱和蒸汽压大小。地基条件直接影响储存设备的振动频率，与基础的设计密切相关。2022/12/29115.2储存存设设备备的的结结构构（1）地地面面卧卧式式储储罐罐容积积一一般般在在100m3以下下，，最最大大不不超超过过150m3。（2）地地下下卧卧式式储储罐罐主要要用用于于储储存存汽汽油油、、液液化化石石油油气气等等液液化化气气体体危危险险物物品品。。储罐罐埋埋于于地地下下，，可可以以减减少少占占地地面面积积，，缩缩短短安安全全防防火火间间距距，，也也可可一一避避开开环环境境温温度度对对储储罐罐的的影影响响，，从从而而维维持持地地下下卧卧式式储储罐罐内内介介质质压压力力的的基基本本稳稳定定。。卧式式储储罐罐：：地面面卧卧式式储储罐罐和和地地下下卧卧式式储储罐罐2022/12/2912卧式储储罐的的结构构1牺牲阳阳极（一种种电化化学保保护技技术））2浮子液液面计计3金属导导线4电线保保护测测试点点5压力表表6护罩7安全阀阀8罐装气气相阀阀门9罐装液液相阀阀门10排污和和倒空空管阀阀门11罐间气气相连连接管管12罐体13罐间液液相连连接管管14支座7654891032111121314地下卧卧式储储罐结结构示示意图图2022/12/2913立式平平底筒筒形储储罐大型仓仓储式式常压压或低低压储储存设设备储存压压力不不大于于0.1MPa，主要要用于于储存存消防防水、、石油油、汽汽油等等常温条条件下下饱和和蒸汽汽压较较低的物料料。2022/12/2914筒形储储罐的的分类类固定顶顶储罐罐浮顶储储罐分类锥顶储储罐拱顶储储罐伞形顶顶储罐罐网壳顶顶储罐罐外浮顶顶储罐罐内浮顶顶储罐罐2022/12/29152022/12/2916锥顶储储罐1锥顶2包边角角钢3罐壁4罐底储罐容容量一般小小于1000m3锥顶罐罐结构构简图图12342022/12/2917支撑式锥锥顶罐简简图1锥顶板2中间支柱柱3梁4承压圈5罐壁6罐底储罐容量量可大于1000m3。1234562022/12/2918锥顶罐优点：制造简单单，不受受地基条条件限制制缺点：耗钢量较较多应用：不适用于于有不均均匀沉陷陷的地基基或地震震载荷较较大的地地区。除除容量很很小的罐罐（200m3以下）外外，锥顶顶罐在国国内很少少应用。。在国外外特别是是地震很很少发生生的地区区，如新新加坡、、英国、、意大利利等地用用得较多多。2022/12/2919拱顶储罐罐简图1拱顶2包边角钢钢3罐壁4罐底1234拱顶储罐罐的罐顶顶形状接接近于球球形的一一部分2022/12/2920拱顶储罐罐分类：无加强肋肋拱顶（（容量小小于1000m3）和有加加强肋拱拱顶（容容量1000～20000m3）特点：这类罐蒸蒸发损耗耗较少，，它与锥锥顶罐相相比耗钢钢量少但但罐顶气气体空间间较大。。应用：是国内外外广泛采采用的一一种储罐罐结构。。国内最最大的拱拱顶罐容容积为3×104m3,国外拱顶顶罐的容容积已达达5×104m3。2022/12/2921伞形顶储储罐结构特点点：自支撑伞伞顶是自自支撑拱拱顶的变变种，其其任何水水平截面面都具有有规则的的多边形形。罐顶顶荷载靠靠伞顶支支撑于罐罐壁上，，其强度度接近于于拱形顶顶，但安安装较容容易。应用：这类罐在在美国、、日本应应用较多多，在国国内很少少采用。。2022/12/2922网壳结构构罐示意意图网壳网壳顶储储罐结构构储罐上的的球面网网壳顶的的主体结结构是一一个于罐罐壁相连连并置于于罐顶钢钢板内的的单层球球面网壳壳。2022/12/2923网壳顶储罐罐应用：国内在20世纪90年代已建成成多台2×104～3×104m3的大型网壳壳顶储油罐罐，国外的的容积更大大。2022/12/2924外浮顶储罐罐结构特点：：罐的浮动顶顶漂浮在储储液面上。。浮顶与罐罐壁之间有有一个环形形空间，环环形空间内内装有密封封元件，浮浮顶与密封封元件一起起构成了储储液面上的的覆盖层，，随着储液液上下浮动动使得罐内内的储液与与大气完全全隔开，减减少介质储储存过程中中的蒸发损损耗，保证证安全，并并减少大气气污染。应用：原油、汽油油、溶剂油油等需要控控制蒸发损损耗及大气气污染，有有着火灾危危险的液体体化学品都都可采用外外浮顶罐。。2022/12/2925内浮顶罐结构特点：：是在固定罐罐的内部再再加上一个个浮动顶盖盖。优点：与外浮顶罐罐相比，内内浮顶罐可可大量减少少储液的蒸蒸发损耗，，降低内浮浮盘上雨雪雪载荷，省省去浮盘上上的中央排排水管，转转向扶梯等等附件，并并可在各种种气候条件件下保证储储液的质量量，有“全全天候储罐罐”之称。。应用：特别适用于于高级汽油油和喷气燃燃料以及有有毒易污染染的液体化化学品。2022/12/2926球形储罐作用：主要用于储储存液化石石油气、液液化天然气气、液氧、、液氮、氧氧气、氮气气、城市煤煤气等物料料.特点：与常用的圆圆筒形储罐罐相比，球球罐具有的的特点球罐的表面面积最小，，即在相同同容量下球球罐所需钢钢材面积最最小。球罐壳板承承载能力比比圆筒形储储罐大一倍倍，即在相相同直径、、相同压力力下，采用用同样钢板板时，球罐罐的板厚只只需圆筒形形储罐板厚厚的一半。。球罐占地面面积小，且且可向空间间高度发展展，有利于于地表面积积的利用。。2022/12/2927球罐分类按形状分类类：圆球形和椭椭球形按壳体层数数：单层球壳和和多层球壳壳按球壳的组组合方案：：桔瓣式、足足球瓣式和和二者组合合的混合式式按支座结构构：支柱式支座座、筒形或或锥形裙式式支座2022/12/2928球壳球壳是球罐罐的主体，，也是储存存物料，承承受物料工工作压力和和液柱静压压力的重要要构件罐体类型纯桔瓣式足球瓣式混合式罐体体2022/12/2929桔瓣式球壳壳球壳全部按按桔瓣瓣片片的形状进进行分割成成型后再组组焊的结构构优点：球壳的拼装装焊缝较规规则，施焊焊拼装容易易，施工速速度快，并并可对其实实施自动焊焊。分块分分带对称，，便于布置置支柱，球球壳焊接接接头受力均均匀，质量量较可靠。。缺点：球瓣在各带带位置尺寸寸大小不一一，只能在在本带内或或上、下对对称的带之之间进行互互换；下料成型较较复杂，板板材的利用用率低；球极板尺寸寸较小，需需要布置人人孔和众多多接管时可可能出现拥拥挤，有时时焊缝不易易错开。应用：适用于各种种容量的球球罐，为各各国普遍采采用。2022/12/2930足球球瓣瓣式式球球壳壳结构构特特点点：：足球球瓣瓣式式球球壳壳的的划划分分方方式式与与足足球球壳壳一一样样，，所所有有的的球球壳壳板板片片大大小小相相同同，，它它可可以以由由尺尺寸寸相相同同或或相相似似的的四四边边形形或或六六边边形形球球瓣瓣组组焊焊而而成成。。优点：：每块球球壳板板尺寸寸相同同，下下料成成型规规格化化，材材料利利用率率高，，互换换性好好，组组装焊焊缝较较短，，焊接接及检检验工工作量量小。。缺点：：焊缝布布置复复杂，，施工工组装装困难难，对对球壳壳板的的制造造精度度要求求高，，由于于受钢钢板规规格及及自身身结构构的影影响，，一般般只适适用于于制造造容积积小于于120m3的球罐罐，我我国目目前很很少采采用足足球瓣瓣式球球罐。。2022/12/2931组合式式球壳壳混合式式球罐罐1上极2赤道带带3支柱4下极1234混合式式球罐罐2022/12/2932组合式式球壳壳结构特特点：：赤道带带和温温带采采用橘橘瓣式式，极极板采采用足足球瓣瓣式。。优点：：取橘瓣瓣式和和足球球瓣式式两种种结构构的优优点，，材料料利用用率较较高，，焊缝缝长度度缩短短，球球壳板板数量量减少少，且且特别别适合合于大大型球球罐；；同时时极板板尺寸寸比橘橘瓣式式大，，容易易布置置人孔孔及接接管，，与足足球瓣瓣式罐罐体相相比，，混合合式球球罐可可避开开支柱柱搭在在球壳壳板焊焊接接接头上上，使使球壳壳应力力分布布比较较均匀匀。应用：：在国外外已广广泛采采用，，我国国近年年来也也开始始逐渐渐推广广使用用。2022/12/2933支座作用：用以支承承本体和和物料质质量的结结构部件件球罐支座座分类：柱式支座座和裙式式支座最常用的的支座是是：赤道正切切式支座座2022/12/2934赤道正切切式支座座结构特点点：由多根圆柱柱状支柱在在球壳赤道道带等距离离布置，支支柱中心线线与球壳相相切或相割割而焊接起起来。当支支柱中心线线与球壳相相割时，支支柱的中心心线与球壳壳交点同球球心连线与与赤道平面面的夹角约约为10o~20o。支柱之间间设置连接接拉杆优点：受力均匀，，弹性好，，能承受热热膨胀的变变形，安装装方便，施施工简单，，容易调整整，现场操操作和检修修也方便缺点：主要是球罐罐重心高，，相对而言言稳定性较较差2022/12/2935支柱支柱结构构图1球壳2上部支柱柱3内部筋板板4外部端板板5内部导环环6防火隔热热层7防火层夹夹子8可熔塞9接地凸缘缘10底板11下部支耳耳12下部支柱柱13上部支耳耳2022/12/2936支柱分类：单段段式支柱和和双段式支支柱单段式支柱柱适用于常常温球罐双段式支柱柱适用于低低温球罐（（设计温度度为－20～－100oC）；深冷球球罐（设计计温度<100oC）等特殊材材质的支座座GB12337《钢制球形储储罐》标准还规定定：支柱应采用用钢管制作作分段长度不不宜小于支支柱总长的的1/3，段间环向向接头应采采用带垫板板对接接头头，应全熔熔透支柱顶部应应设有球形形或椭圆形形的防雨盖盖板支柱应设置置通气口储存易燃物物料及液化化石油气的的球罐，还还应设置防防火层支柱底板中中心应设置置通孔支柱底板的的地脚螺栓栓应为径向向长圆孔2022/12/2937支柱与球壳壳的连接处处结构型式式支柱与球壳壳的连接直接连接加托板U形柱支柱翻边2022/12/2938直接连接支柱与球壳壳连接采用用直接连接接结构，对对大型球罐罐比较合适适。2022/12/2939加托板结构构加托板结构构:可解决由于于连接部下下端夹角小小，间歇狭狭窄难以施施焊的问题题。2022/12/2940U形柱结构U形柱结构:特别适合低低温球罐对对材料的要要求。2022/12/2941翻边结构翻边结构:不但解除了了连接部位位下端施焊焊的困难，，确保了焊焊接质量，，而且对该该部位的应应力状态也也有所改善善。由于翻翻边工艺问问题，故尚尚未被广泛泛采用。2022/12/2942拉杆作用：用以承受风风载荷与地地震载荷作作用，增加加球罐的稳稳定性可调式固定式分类2022/12/2943可调调式式拉拉杆杆和和固固定定式式拉拉杆杆的的结结构构可调调式式拉拉杆杆：：国内内自自行行建建造造的的球球罐罐和和引引进进球球罐罐大大部部分分都都采采用用可可调调式式拉拉杆杆结结构构。。结构构：单单层层交交叉叉可可调调式式拉拉杆杆、、双双层层交交叉叉可可调调式式拉拉杆杆、、相相隔隔一一柱柱单单层层交交叉叉可可调调式式拉拉杆杆。。固定定式式拉拉杆杆结结构构：：近年年来来国国外外在在大大型型球球罐罐上上应应用用结构构：：拉杆杆的的一一端端焊焊在在支支柱柱的的加加强强板板上上，，另另一一端端则则焊焊在在交交叉叉节节点点的的中中心心固固定定板板上上。。也也可可取取消消中中心心板板而而将将拉拉杆杆直直接接十十字字焊焊接接特点点：：制作作简简单单，，施施工工方方便便，，但但不不可可调调节节2022/12/2944人孔作用：工作人员员进出球球罐以进进行检验验和维修修之用；；球罐在施施工过程程中，罐内的通通风、烟烟尘的排排除、脚脚手架的的搬运，，以及内内件的组组装等亦需通通过人孔孔；球罐需进进行消除除应力的的整体热热处理时时，球罐罐的上人人孔被用用于调节空气气和排烟烟，下人孔孔用于通进柴油油和放置置喷火嘴嘴。2022/12/2945人孔设置置的要求求球罐应开开设两个个人孔，，分别设设置在上上下极板板上。若球罐必必须进行行焊后整整体热处处理，则则人孔应应设在上上下极板板的中心心。球罐人孔孔直接以以DN500为宜，小小于DN500人员进出出不便，，大于DN500，开孔孔消弱弱较大大，导导致补补强元元件结结构过过大。。2022/12/2946接管接管与与球壳壳连接接处是是强度度的薄薄弱环环节，，一般般采用用厚壁壁管或或整体体锻件件凸缘缘等补补强措措施以以提高高其强强度接管设计计要求：：与球壳相相焊的接接管最好选用用与球壳壳相同或或相近的的材质低温球罐罐应选用用低温配配管用钢钢管，并保证证在低温温下具有有足够的的冲击韧韧性球罐接管管除工艺艺特殊要要求外，，应尽量布布置在上上下极板板上，以便集集中控制制，并使使接管焊焊接能在在制造厂厂完成制制作和无无损检测测后统一一进行焊焊后消除除应力热热处理。。2022/12/2947附件件进行行球球罐罐结结构构设设计计时时，，还还必必须须考考虑虑便便于于工工作作人人员员操操作作、、安安装装和和检检查查而而设设置置的的梯子子和平台台，控控制制球球罐罐内内部部物物料料温温度度和和压压力力的的水喷喷淋淋装装置置以及及隔热热或或保保冷冷设设施施。附件件：液液面面计计、、压压力力表表、、安安全全阀阀和和温温度度计计等等。。选用用时时注注意意其其先先进进性性、、安安全全性性和和可可靠靠性性，，并并满满足足有有关关工工艺艺要要求求和和安安全全规规定定。。2022/12/29485.3储存存设设备备的的选选型型选型型的的基基本本原原则则：：（1）根根据据储储存存介介质质的的最最高高工工作作压压力力初初步步选选择择储储罐罐类类型型：：一般般情情况况下下，，卧卧式式圆圆筒筒形形储储罐罐和和球球罐罐可可以以承承受受较较高高的的储储存存压压力力，，而而立立式式平平底底筒筒形形储储罐罐的的承承压压能能力力较较差差。。但储储存存介介质质的的压压力力不不大大于于0.1MPa，可可以以选选用用立立式式储储罐罐，，否否则则应应选选用用卧卧罐罐或或球球罐罐。。2022/12/2949储存设备的的选型选型的基本本原则：（2）根据库区区的容量大大小选择合合适的储罐罐受运输能力力的限制，，单台卧式式圆筒形储储罐的容积积一般不宜宜大于100m3但小于500m3时，可选用用几台卧罐罐组成一个个储罐群，，也可选用用一台或两两台球罐如总容量大大于500m3时，建议选选用球罐或或球罐群（3）考虑储存存场地的位位置、大小小和地基承承载能力。。2022/12/2950立式平平底筒筒形储储罐的的选型型方法法首先确确定是是浮顶顶罐还还是固固定顶顶罐根据储储液的的性质质和罐罐区的的容量量选择择：若是常常压储储存，，为了了减少少蒸发发损耗耗、防防止污污染环环境，，保证证储液液不受受空气气污染染、保保证清清洁时时宜选选用外外浮顶顶罐或或内浮浮顶罐罐。若是常常压或或低压压储存存，蒸蒸发损损耗不不是主主要问问题，，环境境污染染也不不大，，可不不必设设置浮浮顶；；若需需要适适当加加热储储存，，宜选选用固固定顶顶罐。。2022/12/2951固定顶顶罐选选型固定顶顶罐：：锥顶罐罐（自自支撑撑式和和支撑撑式））、拱拱顶罐罐、伞伞形顶顶罐、、网壳壳顶罐罐选型原原则：：根据受受力分分析、、储罐罐特点点及适适用范范围2022/12/2952固定顶顶罐选选型类型受力分析储罐特点备注锥顶罐自支撑式荷载靠锥顶板周边支撑于罐壁上VN<1000m3,直径不宜过大，制造容易，不受地基条件限制1/16≤坡度≤3/4，分有加强肋和无加强肋两种锥顶板支撑式荷载主要由梁檀条和柱子承担VN>1000m3,坡度较自支撑式小，顶部气体空间最小不适用地基有不均匀沉降，耗钢量较自支撑式多拱顶罐荷载靠拱顶板周边支撑于罐壁上受力状况好，结构简单，刚性好，耗钢量最小气体空间较锥顶大，制造时需胎具，单台成本高伞形顶罐荷载靠伞形板周边支撑于罐壁上强度接近于拱顶，安装较拱顶容易国内很少采用网壳顶罐荷载靠网络结构支撑于罐壁上刚性好，受力好，可用于VN>2×104m3以上的固定顶储罐可制造成部件，在现场组装成整体结构2022/12/2953浮顶罐罐选型型主要选选择浮浮盘的的结构构形式式，是是选用用单盘盘式还还是双双盘式式，遵循以以下原原则：：小直径径罐（（一般般直径径小于于20mm）常采采用双双盘式式油品蒸蒸汽压压高于于103.4MPa时，一一般也也选用用双盘盘式由于双双盘式式浮顶顶的强强度和和浮力力均比比单盘盘的好好，储储罐所所在地地冬季季积雪雪较厚厚时，，宜选选用双双盘式式。如如日本本规定定在积积雪深深度2m以上的的地区区，必必须采采用双双盘式式浮顶顶。单盘式式浮顶顶的主主要优优点是是建造造费用用低，，若不不考虑虑维修修费用用，单单盘的的建造造费用用约为为双盘盘的三三分之之一。。2022/12/2954硫酸酸储储罐罐材材料料选选择择硫酸酸：：商商业业上上一一般般是是如如下下浓浓度度的的硫硫酸酸：