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文档简介
大型外浮顶储罐结构、使用、维
护培训讲义提纲一、储罐简介及大型外浮顶储罐发展
二、大型外浮顶储罐主要结构及附件
三
、大型外浮顶储罐使用四、维护及检修主要内容2021/12/3一、储罐简介及大型储罐发展现状(一)、储罐简介(二)、大型外浮顶储罐发展历史及现状2021/12/3(一)、储罐简介储罐是储存各种油品或液体化工品的设备,是石油化工装置和储运设施的重要组成部分。随着储罐设计、建造技术的发展,储罐按照用途、结构形式、容
量存在很多分类。如下:按位置分类:可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐海上储罐、海底储罐等0按油品分类:可分为原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、
食用油罐、消防水罐等。按用途分类:可分为生产油罐、存储油罐等。
按形式分类:可分为立式储罐、卧式储罐等。按结构分类:可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐k(二)、大型储罐发展现状国内大型浮顶油罐(一般认为容积在5X104m³~10X104m³为大型浮顶油罐,容积≥10X104m³
为超大型
浮顶油罐)的发展始于20世纪70年代。1975年,我国
首先在上海陈山码头建成国内第一台5X104m³单盘浮顶油
罐,从此以后各石油石化企业先后建造了多台5X104m³浮
顶油罐。1985
年,石油天然气管道局秦皇岛输油公司引
进两台10X104m3
超大型单盘浮顶油罐。20世纪90年代以后便拉开了国内建造超大型浮顶油罐的序幕,秦皇岛、大庆、仪征、铁岭、舟山、大连、镇海、黄岛、上海高桥
、宁波大榭、燕山等地相继建造了数百台10X104m³超大型
浮顶油罐,中国石化自己设计与建造的第一台10X104m³超
大型浮顶油罐于1997年在大连西太平洋石油化工有限公
司建成。国内超大型浮顶油罐的发展,概括起来经历了四个阶段。第一阶段为整套技术引进,包括设计、高强度钢板、热处理成品部件和施工技术。如20世纪80年代中后期在
秦皇岛、大庆、舟山建造的10X104m³超大型浮顶油罐。第
二阶段为国内自己设计和施工,仅引进高强度钢板和热处理成品部件。如20世纪90年代在镇海、舟山、上海、兰
州等建造的10X104m³超大型浮顶油罐。第三阶段为国内自
己设计,仅引进高强度钢板,壁板开口焊后消除应力热处理在国内完成。如20世纪末本世纪初在镇海、宁波大榭、上海金山、中化舟山等建造的10X104m³超大型浮顶油罐。
第四阶段从设计、高强度钢板和热处理全部国产化。如1999年北京燕山石化公司建造的4台10X104m³超大型浮
顶油罐和2004年后建成的我国一期四大国家石油储备基地以及近几年中石化、中石油的商业储备,中海油、中国化工进出口总公司及沿海地带的民间储备油库等。经过上述四个阶段,我们的设计和施工水平有了大幅
度的提高,尤其经过发改委组织的中国石化牵头的国家石
油储备基地建设用高强度钢板国产化攻关,使我们的大罐
整体水平又上了一个新台阶。到目前为止,国内建成的15
X104
m³超大型浮顶油罐已有三十多台。我公司大型外浮顶储罐共计8台,分别为4台5X104m³柴油罐,4台10X104m³原油罐。2021/11/30二
、大型外浮顶储罐主要结构及附件大型外浮顶储罐主要结构有浮顶、中央排水系统、浮盘密封(一、二次密封)、罐壁、罐底、转动扶梯、盘梯
、静电导出装置、消防设施等。1、浮顶结构浮顶主要有单盘式和双盘式这2种。单盘式浮顶建造
费用低于双盘式,通常采用单盘式。当单盘式浮顶漂浮在
700kg/m3的液体上时,应保证在单盘板和任意2个舱室泄漏或在整个罐顶上平均有250mm雨水积存在单盘上时浮
顶不沉没,且能保持结构的完整仕,不产生强度和稳定性
破坏。此外,正常操作条件下,单盘与储液之间不应存在
油气空间。单盘下设置一定数量的径向和周向加强筋,单盘上刚性较大的附件周边300mm范围内的搭接焊缝上下表面采用连续焊,边缘浮舱与单盘之间采用环形板连接。采取这些措施可提高单盘板的强度,减小施工时的焊接
变形,缓和由强风引起的波动,提高抗疲劳能力,使单
盘边缘受力趋于均匀。单盘根据直径大小需要设置中央浮舱。中央浮舱的
作用是增强单盘整体刚性,并在单盘破裂或浮顶积水时
为单盘提供浮力,减小单盘向下的挠度,减轻边缘浮舱
承受的载荷。(a)无中央浮舱
(b)有中央浮舱我公司8台大型储罐浮顶都采用单盘式浮顶,原油罐
单盘中间设有浮仓,柴油罐中间未设置浮仓。2021/12/32、中央排水系统目前,国内大型外浮顶储罐使用的中央排水系统主要
有旋转接头式排水系统、枢轴式排水系统、全软管式排水
系统、分规式排水系统。2.1
旋转接头式排水系统回转接头式中央排水装置主要由回转接头与钢管连接
形成的,其中回转接头又是由有相对运动副的套管、滚珠
等部件组成,套管之间由密封圈形成密封结构,既确保了
排水管内的介质不外漏,也阻断了油罐内的介质泄漏到排
水管中。回转接头与钢管相连,随着浮顶的上下运行而转
动,形成折叠管,以满足浮顶运行的需要。回转接头具有通用性强、易加工、价格相对较低的优
点,但是,由于回转接头存在相对运动副,密封圈本身会
磨损,同时存在法兰静密封点,回转接头式中央排水泄漏2021/12/3概率较大。2.2枢轴式排水系统枢轴式中央排水装置主要由挠性接头和钢管组成(称为静
密封结构),其折叠管直管段间的连接旋转头由挠性管替代,
具有密封性好、结构简单、运行轨迹稳定等特点。但是,目
前2021/12/3
回转接头剖面图
枢轴式接头常用挠性管的挠曲性有限,曲率半径大,频繁的低液位运
行,挠性管易出现疲劳损坏,制造工艺要求严格,局部接
头处易产生开裂。2.3全软管式排水系统全软管式排水系统其整体结构形式仅为一根柔性管,两端通过法兰与进水口单向阀、出水口与罐壁接管相连,中间既不用回转接头,也不用枢轴式接头,既消除了磨损泄漏,又消除了挠曲疲劳破坏,受浮盘漂移的影响小,有
效地降低了泄漏的可能性。但是,安装时应避开浮顶支柱、
加热盘管及其它可能相碰附件。2021/12/32.4分规式排水系统分规式排水系统采用的是在两硬管的连接处用复合软
管连接,上下铰链也同样用复合软管过渡到硬管连接的结
构。该形式相对于枢轴式增加了挠性管曲率半径,降低油
罐软管疲劳破裂的风险。浮顶
过滤罩集水坑单向阀罐壁截断阀罐底板全软管式排水系统分规式排水系统柔性软管连接管2021/12/3全软管式排水系统在罐内运动轨迹所占区域较大,影响浮顶支柱及罐内其它设施的布置,且价格比较昂
贵,但寿命较长。旋转接头排水装置在罐内比较固定,
但动密封点较多,且寿命相对较短,但价格便宜。枢
轴式排水装置在罐内比较固定,若储罐长期低液位运
行,可能引起疲劳损坏,容易降低寿命,但价格便宜,
容易维护。分规式排水装置操作简单、安装方便、运
动轨迹简单且价便宜,但在国内使用时间不长,有待
进一步使用观察。我公司4台柴油罐采用的是枢轴式中央排水系统,3台原油罐采用的是回转接头式中央排水系统,1台原
油罐(1200-T-003)采用的是全软管式排水系统。到目前为止只有柴油罐在开工初期发生过金属软管渗漏,其它运行状况良好。2021/12/33、一、二次密封装置设置在罐壁与浮顶外圈板的环形空间之上,用以屏
蔽该处气相的蒸发,以减少储存物料的损耗,操作中要
求密封装置与罐体紧密接触,随浮顶一起在罐内升降。密封件与浮顶的有效结合,才能降低浮顶油品蒸发损耗。
密封的种类很多,常见的密封主要有以下几种形式:3
.
1机械密封依靠机械力将密封钢板紧密地压靠在罐壁上
,使
之能够在罐壁上滑动,又尽量不产生间隙。机械密封使用
的历史较长、形式多样、结构简单、容易制造,但缺点
是油气损耗大,对罐壁的几何形状如椭圆度、垂直度及
局部凸凹度等要求较高,适应性差,因而目前新建储罐
很少使用。2021/12/33.2弹性填充密封在一个密封的封套内,填充弹性好、易变形的物体
如泡沫塑料,或填充适当的流体,依靠填充物的受压变
形达到密封的目的。这种密封的效果较机械密封好,对
罐壁的椭圆度、垂直度及局部凸凹度等要求不是太高,
适应性较强,不易发生浮顶卡死现象。但这类密封功能
单一,需要配套其它如挡雨板、刮蜡机构等设备,另外
该密封还存在耐磨性差、泡沫塑料长期处于压缩状态易
产生塑性变形,尤其是当储罐变形较大、有局部受力时
容易损坏。2021/12/33.3唇(舌)形密封依靠弹性唇(舌)片与罐壁滑动接触起到密封作用。这
种密封适应性较强,但制造工艺和材料选用要求很高,同
时也存在上述弹性填充密封的缺点。3.4二次密封二次密封是在一次密封(上述三种密封均为一次密封)
的基础上再增加一道密封。通过实验证实,采用二次密封
后可减少50%~98%的油气损耗。并且在安全性、环境保护
方面有更为显著的社会效益和经济效益。90年代中期,我
国开始使用二次密封技术。2021/12/3我公司大型外浮顶储罐密封采用泡沫填充密封加二次密封装置,密封效果较好。栋胶板二次密封板密封带支撑板一浮船泡沫填充一、二次密封装置2021/12/3雌壁夹布胶带软泡沫三
、大型外浮顶储罐使用大型外浮顶储罐使用按照《大型浮顶储罐安全设计施工、管理规定》执行,定期对储罐本体、附件以及安全设
施进行检查,及时整改不完善项,并做好记录。检查记录
包括《大型储罐外部检查记录》、《大型储罐全面检查记
录》、《可燃气体浓度测试记录》。日常收付油作业严格按照操作规程、工艺卡片执行,
尽量避免超温、液位超限、收付油超速运行,尤其是避
免
浮顶落盘,减少浮顶支柱对罐底板的冲击。如果工艺需要
超工艺卡片运行,需填写《工艺参数审批记录单》,并落
实好防护措施。2021/12/3四
、维护及检修主要内容大型外浮顶储罐日常维护主要内容包括:1)外加电流阴极保护系统日常巡检、维护,检查保护电位、
电流情况;2)
浮顶上表面、罐外壁、盘梯、转动扶梯等局部防腐;3)转动扶梯转轴加润滑脂润滑;4)静电导出线检查、更换;5)浮顶卫生清理,尤其是积水坑内部及滤网;6)浮舱、单盘漏点检查、临时封堵;7)中央排水管检查排水情况,是否排水顺畅,是否带油,
做好清污分流;8)检查紧急排水管内水封;9)检查自动通气阀密封是否严密性,检查活动是否灵活;10)检查浮顶上呼吸阀阀盘及阻火网;2021/12/311)检查一、二次密封是否严密;12)浮顶防转装置检查;13)罐底板周围防水破损部分修补;14)罐壁搅拌器检查、保养;15)浮顶防转装置检查;16)储罐附属仪表检查、校验;17)泡沫发生器检查。大型外浮顶储罐检修按照《SY/T6620-2005“油罐检验、修理、改建和翻建”》等效API653、《SY/T5921-2000
“立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规
程”》执行。维护及检修主要内容包括:1)罐内支柱垫板检查、更换;2)阳极块检查、更换;2021/12/33)一次密封不严、损坏部分更换;4)检查刮蜡装置(或限位装置)是否好用;5)中央排水管外观检查、试压;6)加热盘管试压;7)底板漏磁检查、大角焊缝检查、罐体焊缝检查、浮盘板及浮
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