埋地油罐課程設計指導書

2021-08-01 21:05:45 字數 3433 閱讀 5255

近一、二十年來,油罐的設計與施工技術都較過去有了更快的發展。從世界範圍來講,這一狀況與前一時期國際上的能源危機有關。由於能源危機,近若干年來許多任務業化的、靠進口**的國家都增加了**的儲備量,這就迫使這些國家不得不建造更多更大的油罐。

這一經濟需求不僅促進了油罐事業的發展,也使越來越多的新課題,隨著這些新課題的研究和解決,這就使油罐的設計與施工技術進一步發展和深化。

現在油罐發展的總體趨勢是走向大型化,而所以有此趨勢是由於大型化具有下列優點:

(1)節省鋼材。

(2)減少投資。

(3)占地面積小。

(4)便於操作管理。

(5)節省管線及配件。

由以上分析可以看出,油罐大型化有許多經濟利益,這也就是這種趨勢的動力。目前油庫的組成結構與十年前相比有了很大的改觀,由油罐的「小而多」變為「大而少」。這一點也是衡量乙個國家在油罐設計、研究、建造等方面技術水平高低的乙個

尺度。對金屬油罐的基本要求主要有以下五個方面:

在各類石油庫中,使用著各種型別的油罐,儲存不同性質的油品。按照這些油罐建造的特點,可分為地上油罐和地下油罐兩種型別。地上油罐大多採用鋼板焊接而成,由於它的投資較少、建設周期短、日常的維護及管理比較方便,因而石油庫中的油罐絕大多數為地上式;地下油罐多採用鋼板或鋼板混凝土兩種材料建造,由於整個油罐建在地下,所以儲存介質的溫度比較穩定,氣體蒸發的損耗較少。

但由於這種油罐的投資較高、建設週期長、施工難度較大、操作及維護不如地上油罐方便,故當有特殊要求時才選用。

鋼油罐的種類一般是按照幾何形狀來劃分的。通常可分為三類:

(1)立式圓柱型油罐

(2)臥式圓柱型油罐

(3)雙曲率油罐(如滴狀油罐和球形油罐)

在以上三類油罐中,立式圓柱型油罐佔大多數,對大型油罐更是如此。臥式油罐通常作為小容器使用。滴狀油罐可承受的0.

4~1.2kgf/cm2剩入壓力,可消除小呼吸損耗,適於儲存揮發性大的油品,但這種油罐結構複雜,施工困難,建設費用高,故在國內尚未採用,國外用的也不多。這種油罐自問世以來,實際上沒有得到推廣。

球罐用於儲存液化氣,其設計一般劃在受壓容器範圍內。

臥式油罐的優點是能承受較高的正壓和負壓,有利於減少油品的蒸發損耗;可在工廠製造然後運往現場安裝,搬運和拆遷都方便。臥罐的缺點是單位容積的耗鋼量高,比立式油罐高出一倍以上,而且因單個油罐體積小,當使用較多油罐時佔面積大。

臥式油罐在油庫中應用非常廣泛。在大型油庫中常用它儲存一些周轉數量較少的不同品種的油料。小型油庫和加油站由於儲量本來就不大,臥罐常常成為主要的儲油容器。

因便於拆遷,臥罐還常用於野戰油庫。除用作一般儲油容器外,根據工藝需要還常把臥罐用作罐裝罐、放空罐、壓力罐、真空罐等。由於臥罐能承受較高的內壓,有時還用它儲存液化氣。

它一般安裝在地面鞍型支座上。用於油品放空的臥罐常埋入地下,使管線中的存油能自流放入罐內,放空罐的埋地深度也由工藝計算決定。有時為了達到隱蔽的目的,也將臥罐埋入土中或置入地下掩體內。

常用的地下油罐有立式圓筒形及臥式圓筒形兩種。由於油罐設定在地面以下,所以土壤的地質條件、腐蝕性以及地下水的情況,是地下油罐結構設計時主要考慮的因素。

(1)直接埋地立式圓筒形油罐。這種油罐的頂板、壁板以及底板,一般情況下多採用鋼筋混凝土結構,為了防止儲存介質的滲漏,油罐的壁板及底板的內側襯一層鋼板。這種結構的油罐,施工技術較為複雜、要求嚴格、施工週期較長、投資較大。

(2)覆土立式圓筒形油罐。立式圓筒形油罐置於被土覆蓋的罐室中,罐式頂部和周圍的覆土厚度不小於0.5m,多為普通碳鋼鋼板製造。

(3)埋地臥式圓筒形油罐。採用直接覆土或罐池充沙(細土)方式埋設在地下,且罐內最高液面低於罐外4m範圍內地面的最低標高0.2m的臥式油罐,多為普通碳鋼鋼板製造。

由於實際需要的容積不大(大多不大於50 m3),便於廠家整體製造、運輸及施工。

「油罐及管道強度設計」是油氣儲運專業本科生的一門重要的專業課。而該課程的課程設計對於學生加深這門課的理解無疑是有幫助的。它使學生對油氣油罐及管道強度及其相關問題有了比較全面的了解,並且掌握各類壓力管道及儲罐分析與設計的基本概念、基本原理與基本方法。

近年來,我國油氣儲運系統的建設得到了空前的發展,對油氣儲運設施的安全可靠性提出了越來越高的要求,油氣管道與儲罐設計的新技術、新方法不斷發展,需要將油氣管道和儲罐強度設計的基礎理論、設計計算方法和標準規範予以總結,為油氣儲運工程技術人員提供較為全面的參考資料。

本文適用於儲存工業或民用設施中常用的燃料油的 m3埋地臥式油罐。

壓力:常壓

工作溫度:-19 ℃~ 200℃

介質:燃料油(柴油、汽油等)

(1) 《鋼製壓力容器gb 150

(2) 《鋼製焊接常壓容器》 jb/t 4735

(3) 《鋼製壓力容器焊接規程》 jb/t 4709

(4) 《氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》 gb 985

(5) 《壓力容器無損檢測》 jb 4730

① (直徑)× (長度)× (壁厚)〔單位:mm〕;

② 封頭壁厚: mm;

③ 殼體材料:20r;

④ 裝置金屬總質量: kg;

油罐應有避雷、防靜電措施,具體措施如下

(1) 《**和火災危險環境電力裝置設計規範》 (gb50058)

(2) 《石油與石油設施雷電安全規範》 (gb15599)

(3) 《汽車加油加氣站設計與施工規範》 (gb50156)

(4) 《鍋樓房設計規範》 (gb50041)

(5) 《防止靜電事故通用規則》 (gb12158)

(6) 《石油化工企業設計防火規則》(gb50160)

(7) 《石油庫設計規範》 (gbj)

(1) 防雷電與防靜電措施

(2) 防火措施

(3) 可燃氣體、液化烴、可燃液體的鋼罐,必須設防雷接地,並應符合下列規定:

a. 裝有阻火器的甲b 乙類可燃液體地上固定頂罐,當頂板厚度等於或大於4mm時,可不設避雷針,線; b. 丙類液體儲罐,可不設避雷針、線,但必須設防感應雷接地;c.

 浮頂灌(含內浮頂罐)可不設避雷針、線但應將浮頂與罐體用兩根截面不小於25 mm2軟銅線作電氣連線,其連線點不應小於兩處,連線點沿油罐周長的間距不應大於30m;d. 壓力儲罐不設避雷針、線,但應作接地;

(4) 本圖罐體均採用厚度》4mm的金屬材料,不設避雷措施,但當罐體置於建築物、構築物內時必須作可靠接地,其接地點不應少與兩處,其間弧形距離不應大於30m;當金屬油罐在室外設定時必須作環形防雷接地,其接地點不應少與兩處,其間弧形距離不應大於30m;接地體距罐壁距離應大於3m

(5) 埋設罐體(圖規定埋深》50cm),可不設避雷設施,但應採用防腐蝕鍍鋅金屬材料。埋設油罐應採取犧牲陽極、保護陰極的作法:即將油罐體作為陰極,在土壤中埋設電位比油罐材料更負的強陰極(如鋅板),並與油罐做電氣連線,使其構成電偶效應以達到保護油罐,防止電化學腐蝕。

當操作井與地上金屬物相連時應作電氣通路連線,以便與地面設施等電位連線處理。

(6) 將油罐系統流程有關的裝置、設施的防雷接地、防靜電接地和電氣裝置接地共用同一接地裝置,接地電阻〈4歐 。接地連線線均採用多股銅芯線,截面不應小於16 mm2。

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