大型石油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)選型與安全

1、大型石油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)選型與安全大型儲(chǔ)罐有節(jié)省鋼材、占地少、投資省、便于操作、管理等優(yōu)點(diǎn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)油品儲(chǔ)罐 越來(lái)越趨向大型化。國(guó)內(nèi)第一座 10 萬(wàn)立方米大型鋼制原油外浮頂儲(chǔ)罐于 1985 年從日本引進(jìn)。發(fā)達(dá)國(guó)家建造、 使用大型儲(chǔ)罐已有近 30 年歷史，而我國(guó)尚處于起步階段。影響大型儲(chǔ)罐安全運(yùn)營(yíng)的因素很多 ,一旦發(fā)生事故， 就可能引發(fā)重大事故，損失將十分慘重。因此，迫切需要及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出改進(jìn)措施。筆者對(duì)其中的主要 安全問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出對(duì)策，為工程設(shè)計(jì)提供參考。目前，我國(guó)成品油儲(chǔ)罐主要有內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐、拱頂儲(chǔ)罐兩種型式。由于內(nèi)浮頂罐的浮頂隨油面的升降而升降， 浮頂與液面之間不存在

2、氣體空間，油品蒸發(fā)量小，因而基本上消除了大小呼吸損耗，既降低油品損耗外，又 減少對(duì)大氣的污染，所以，易蒸發(fā)的油品儲(chǔ)罐多采用鋁浮盤(pán)內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。密封裝置：浮頂儲(chǔ)罐絕大部分液面是被浮頂覆蓋的，而浮頂與罐壁之間的環(huán)形空間要依靠密封裝置來(lái)減少油 品的蒸發(fā)損失及氣候變化對(duì)油品的影響，密封材料應(yīng)滿足耐溫、耐磨、耐腐蝕、阻燃、抗?jié)B透、抗老化、等 性能要求。油罐內(nèi)浮頂與罐壁之間的密封帶應(yīng)采用丁腈膠帶。1 大型原油儲(chǔ)罐工程危險(xiǎn)性分析1.1 原油危險(xiǎn)性分析原油為甲 b 類易燃液體，具有易燃性爆炸極限范圍較窄，但數(shù)值較低，具有一定的爆炸危險(xiǎn)性，同時(shí)原油的 易沸溢性，應(yīng)在救火工作時(shí)引起特別重視。1.2 火災(zāi)爆炸事故原因

3、分析原油的特性決定了火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性是大型原油儲(chǔ)罐最主要也是最重要的危險(xiǎn)因素。發(fā)生著火事故的三個(gè)必要 條件為：著火源、可燃物和空氣。著火源的問(wèn)題主要是通過(guò)加強(qiáng)管理來(lái)解決，可燃物泄漏問(wèn)題則必須在儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)過(guò)程中加以預(yù)防和控制。泄漏的原油暴露在空氣中，即構(gòu)成可燃物。原油泄漏，在儲(chǔ)運(yùn)中發(fā)生較為頻繁，主要有冒罐跑油，脫水跑油， 設(shè)備、管線、閥件損壞跑油，以及密封不良造成油氣揮發(fā)，另外還存在著罐底開(kāi)焊破裂、浮盤(pán)沉底等特大型 泄漏事故的可能性。腐蝕是發(fā)生泄漏的重要因素之一。國(guó)內(nèi)外曾發(fā)生多起因油罐底部腐蝕造成的漏油事故。對(duì)原油儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕情 況初步調(diào)查的結(jié)果表明，罐底腐蝕情況嚴(yán)重，大多為潰瘍狀的坑點(diǎn)腐蝕 , 主要

4、發(fā)生在焊接熱影響區(qū)、凹陷及變 形處，罐頂腐蝕次之，為伴有孔蝕的不均勻全面腐蝕，罐壁腐蝕較輕，為均勻點(diǎn)蝕，主要發(fā)生在油水界面， 油與空氣界面處。相對(duì)而言，儲(chǔ)罐底部的外腐蝕更為嚴(yán)重，主要發(fā)生在邊緣板與環(huán)梁基礎(chǔ)接觸的一面。浮盤(pán)沉底事故是浮頂油罐生產(chǎn)作業(yè)時(shí)非常忌諱的嚴(yán)重惡性設(shè)備事故之一。該類事故的發(fā)生，一方面反映了設(shè) 計(jì)、施工、管理等方面的嚴(yán)重缺陷，另一方面又將造成大量原油泄漏，嚴(yán)重影響生產(chǎn)、污染環(huán)境并構(gòu)成火災(zāi) 隱患。2 大型原油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中的主要安全問(wèn)題及其對(duì)策2.1 儲(chǔ)罐地基和基礎(chǔ)儲(chǔ)罐工程地基勘察和罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是確保大型儲(chǔ)罐安全運(yùn)營(yíng)最根本的保證。根據(jù)石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必須在工 程選址過(guò)程中進(jìn)行工程地質(zhì)

5、勘察，針對(duì)一般地基、軟土地基、山區(qū)地基和特殊土地基，分別探明情況，提出 相應(yīng)的地基處理方法，同時(shí)還應(yīng)作場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)評(píng)價(jià)，避免建在軟硬不一的地基上或活動(dòng)性地質(zhì)斷 裂帶的影響范圍內(nèi)。常見(jiàn)的罐基礎(chǔ)形式有環(huán)墻（梁）式、外環(huán)墻（梁）式和護(hù)坡式。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行選型。罐基礎(chǔ)必須具有足 夠的整體穩(wěn)定性、均勻性和足夠的平面抗彎剛度，罐壁正下方基礎(chǔ)構(gòu)造的剛度應(yīng)予加強(qiáng)，支持底板的基床應(yīng) 富于柔性以吸收焊接變形，宜設(shè)防水隔油層和漏油信號(hào)管，地下水位與基礎(chǔ)頂面之間的距離不得小于毛細(xì)水 所能達(dá)到的高度（一般為 2m）。2.2 浮頂儲(chǔ)罐密封裝置浮頂儲(chǔ)罐密封圈的火災(zāi)發(fā)生頻率較高，原因主要是密封不嚴(yán)，引起油氣濃度偏高。更進(jìn)一步的原因主要有： a. 大型儲(chǔ)罐在施工中橢圓度、垂直度及局部凸凹度的偏差不可避免； b.在儲(chǔ)罐的操作過(guò)程中介質(zhì)、氣候、溫度 以及儲(chǔ)罐基礎(chǔ)沉降等因素，會(huì)引起儲(chǔ)罐和浮頂?shù)膸缀涡螤詈统叽绲淖兓?c. 現(xiàn)有密封橡膠受陽(yáng)光照射、風(fēng)蝕、