儲罐相關(guān)知識

一.儲罐分類及特點   

1、按制造材料分

非金屬儲罐、塑料防震儲罐、軟體儲罐、金屬儲罐（鋼殼襯里、鋁及合金等）。  

2、按壓力分

常壓儲罐：儲罐的氣相側(cè)壓力與大氣壓相同或小于1/3大氣壓（表）時，稱常壓儲罐。      

低壓儲罐：大于1/3大氣壓（表）、小于0.1MPa時，稱為低壓儲罐。可見低壓儲罐的工作壓力大于常壓儲罐，但是其壓力小于0.1MPa。

3、按所處環(huán)境分：地上儲罐、半地下儲罐、地下儲罐。      

地上儲罐：指儲罐的罐底位于設(shè)計標(biāo)高±0.00及其以上；罐底在設(shè)計標(biāo)高±0.00以下但不超過油罐高度的1/2，也稱為地上油罐。  

半地下儲罐：指儲罐埋入地下深于其高度的1/2，而且油罐的液位的最大高度不超過設(shè)計標(biāo)高±0.00以上0.2m。      

地下儲罐：指罐內(nèi)液位處于設(shè)計標(biāo)高±0.00以下0.2m的油罐。  

4、按幾何形狀分

立式圓柱形儲罐：按其罐頂結(jié)構(gòu)又可分為固定頂儲罐（錐頂儲罐、拱頂儲罐、傘形頂儲罐、網(wǎng)殼頂儲罐（球面網(wǎng)殼）、滴形儲罐）、活動頂儲罐（外浮頂罐、內(nèi)浮頂罐無力矩儲罐）。      

臥式圓柱形儲罐：適用于儲存容量較小且需壓力較高的液體。      

球形儲罐：適用于儲存容量較大有一定壓力的液體，如液氨、液化石油氣、乙烯等。      

浮頂?shù)男问接须p盤式、單盤式、浮子式等。浮頂罐的使用范圍在一般情況下，原油、汽油、溶劑油以及需控制蒸發(fā)損耗及大氣污染，控制放出不良?xì)怏w，有著火危險的液體化學(xué)品都可采用浮頂罐。浮頂罐按需要可采用二次密封。

二.儲罐設(shè)計

1、儲罐設(shè)計的基本要求  

（1）安全可靠：材料的強(qiáng)度高、韌性好；材料與介質(zhì)相容；結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和抗失穩(wěn)能力；密封性能好。  

（2）滿足過程要求：功能要求；壽命要求。  

（3）綜合經(jīng)濟(jì)好：生產(chǎn)效率高、消耗系數(shù)低；結(jié)構(gòu)合理、制造簡便；易于運(yùn)輸和安裝。  

（4）易于操作操作、維護(hù)和控制：操作簡單；可維護(hù)性和可修理性好；便于控制。  

2、儲罐容積  

（1）計算容積（幾何容積）：是指按罐壁高度和內(nèi)徑計算的圓筒幾何容積。 

（2）名義容積（公稱容積）：是指儲罐的圓簡幾何容積（計算容積）圓整后，以整數(shù)表示的容積，通常所說的10000m3儲罐是指公稱容積。 

（3）實際容積（儲存容積）：是指儲罐實際上可儲存的最大容積。A一般是根據(jù)油罐結(jié)構(gòu)及罐壁上部的附件（如泡沫發(fā)生器，罐壁通氣孔等）決定的。A的取值根據(jù)儲罐的形式和容積大小可在300～1100范圍內(nèi)確定。

（4）操作容積（工作容積）：是指儲罐液面上、下波動范圍內(nèi)的容積（即在儲罐的操作過程中輸出最大的滿足質(zhì)量要求容積）。也就是說油罐使用時，進(jìn)出油管下部的一些油品不能發(fā)出，這些油品通常稱“死量”，其高度為B。該容量通常是油庫計量員、司泵員等所必須掌握的，以便合理調(diào)度和安全收發(fā)。B值與儲罐出料口結(jié)構(gòu)有關(guān)。   

3、設(shè)計條件與考慮因素 

（1）建罐地區(qū)的溫度      

建罐地區(qū)的溫度高低與儲液的蒸發(fā)損失、能量損耗、儲罐材料和檢測儀表的選用密切相關(guān)，或者說對儲液的儲存成本產(chǎn)生直接影響。         對同一種介質(zhì)氣溫越高和持續(xù)天數(shù)越長，儲罐內(nèi)儲液溫度也增高.相應(yīng)其氣壓越大。蒸發(fā)損失越多（建罐地區(qū)的晝夜溫差和大氣壓的變化越大所引起的儲罐“小呼吸”也會使蒸發(fā)損失增加）。為降低其蒸發(fā)損失，在高溫季節(jié)往往對儲罐采用水噴淋裝里以降低其罐體溫度。對一些液體需要在低于室溫狀態(tài)下儲存（如液化氣、液態(tài)氧、氨、氯乙烯等），除保冷措施外，還需要采用冷凍裝置供給其冷以維持其較低溫度。在這里儲存壓力和儲存溫度是互相依賴的，在儲罐能承受一定壓力的情況下，要尋找一個適當(dāng)?shù)膬Υ鏈囟?以盡可能減少冷凍裝的能量。      

在寒冷季節(jié)，對儲存黏性較大或凝固點較低的介質(zhì)，儲罐除保溫外還需加熱，使其保持便于輸送的流動狀態(tài)。 

（2）風(fēng)載荷      

建罐地區(qū)的風(fēng)荷載，對儲罐的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響.在風(fēng)荷載較大地區(qū)，往往把儲罐設(shè)計成“矮胖”較為經(jīng)濟(jì)。在強(qiáng)風(fēng)季節(jié)要注意儲罐的位移和傾覆（空罐或儲液很少時）。在計算風(fēng)力時，必須考慮儲罐的絕熱層厚度、梯子、平臺、管線、頂蓋的形狀等產(chǎn)生的影晌。在風(fēng)沙較多較大的地區(qū)，為了保證儲液的純度和潔凈必須十分注意儲罐形式的選擇。 

（3）雪荷載      

建罐地區(qū)的雪荷載，對儲罐的罐頂設(shè)計和運(yùn)行都產(chǎn)生影響，特別是雪荷載較大地區(qū)，對直徑較大的大型儲罐的罐頂荷載增大了，對儲液的潔凈度或純度有要求的介質(zhì)更要注意儲罐類型的選擇。對儲罐的附加設(shè)施，如泵、呼吸閥、阻火器、檢測儀表、絕熱層等，要采取防凍、保溫、防水措施或采用全天候結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。

（4）地震荷載      

地震時，儲罐是受地震損害最嚴(yán)重設(shè)備之一，因此在地震烈度為7度或7度以上的地區(qū)建罐時（烈度為9度區(qū)是不適宜建罐地區(qū)）應(yīng)采取抗震措施。 

（5）地基的地耐力和地價      

建罐地區(qū)的地耐力對一定容積儲罐的高徑比選擇和儲罐基礎(chǔ)費用起決定性作用。      

地耐力較高的地區(qū)，不但可大大降低處理地基的費用.而且儲罐的高徑比可取得大些。這樣儲堆本身占地面積少，且儲罐間的間距也相應(yīng)縮小，對地價較高的地區(qū)其面積更能得到充分的利用。因此，地耐較大且地價又適中的地區(qū)，可大大節(jié)約罐區(qū)的投資公用。  

（6）外部環(huán)境腐蝕（包括大氣和土坡腐蝕）      

儲罐外表面的腐蝕往往比內(nèi)表面腐蝕更不好處理。特別在化工區(qū)大氣中經(jīng)常有酸霧、堿或鹽塵，這些雜質(zhì)與露水或蒸汽和大氣中的氧形成一個活潑的腐蝕介質(zhì)。      

幾乎每一種腐蝕（一般腐蝕、點腐蝕、局部漫出腐蝕、電化學(xué)腐蝕、縫隙晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕），都可能在儲罐中發(fā)生。      

對儲罐來說常見外部環(huán)境腐蝕有：安置在基礎(chǔ)上的儲罐底板的腐蝕；空中夾雜的氯化物引起的不銹鋼儲罐應(yīng)力腐蝕；冷凝的水蒸氣，特別是在絕熱層下冷凝的水蒸汽腐蝕；焊接、加強(qiáng)板、螺栓的縫隙腐蝕。      

儲罐的外部環(huán)境腐蝕，使儲罐的維護(hù)檢修周期縮短，甚至使儲罐提前報廢，影響了儲運(yùn)的正常運(yùn)行。

4、儲存液體的性質(zhì)      

儲存液體的性質(zhì)是選擇儲罐形式和儲罐工藝系統(tǒng)設(shè)計的重要因素。     

主要化學(xué)和物理性質(zhì)有：閃點、沸點、（在一個大氣壓下的沸點）飽和蒸汽壓（簡稱蒸氣壓）、毒性、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)活性、密度等。

（1）閃點、沸點和蒸氣壓      

儲存液體的閃點、沸點和蒸氣壓都與液體的可燃性和揮發(fā)性密切相關(guān)，是選擇儲罐的形式和安全附件的主要依據(jù)。 

（2）毒性      

儲存有毒介質(zhì)的儲罐需要考慮一些特殊的問題，如防止環(huán)境污染和確保操作人員的安全。因此，呼出氣體不能直接在罐區(qū)中排放，而要經(jīng)過特別處理，脫除其中有害成分。所有檢測儀表和附件最大限度地減少操作人員中毒的可能性，罐內(nèi)所有搭接焊縫不能間斷焊，應(yīng)采用密封焊，有毒介質(zhì)不能進(jìn)人縫隙中存留。為便于儲罐完全清洗，儲液管口結(jié)構(gòu)應(yīng)能完全排盡等。

（3）化學(xué)反應(yīng)活性      

儲液的化學(xué)反應(yīng)活性包括在一定溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng)、分解反應(yīng)以及儲液因被空氣污染或與空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。前者一般采取攪拌、添加阻聚劑，防止聚合沉降、噴水、冷凍降溫措施。后者采用充填氣體保護(hù)。常用的為氮氣，儲罐的氮封壓力為0.5～2.0kPa，氮氣的純度由被保護(hù)液體的要求而定。      

對高溫儲罐切忌把低沸點液體加入存有高沸液體的罐中（例如水加入盛有油的儲罐）以免發(fā)生爆炸性汽化，并使儲罐破裂。

（4）腐蝕性      

儲液的腐蝕性是選擇儲罐材料的根據(jù)。在儲罐選材設(shè)計中除了要考慮腐蝕裕量外，還要注意罐體材料對儲液的污染。如碳素鋼材料的Fe離子污染和是否降低產(chǎn)品的純度（尤其是液體化學(xué)品）。不銹鋼材料要考慮不同牌號的不銹鋼對儲液的晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能。 

（5）密度      

儲液的密度影響罐壁和罐基礎(chǔ)。罐壁的厚度與密度成正比。對某些液體化學(xué)品介質(zhì)如硫酸、液堿等密度較大，這些儲罐對基礎(chǔ)的附加外壓力一般都超過200kN/m2，對弱地基，防止造成不均勻沉降或基礎(chǔ)沉降量過大是儲罐基礎(chǔ)設(shè)計中值得注意的問題。