2021版大型石油儲罐設(shè)計選型與安全

1、2021版大型石油儲罐設(shè)計選型與安全Security technology is an industry that uses security technology to provide security servicesto society. Systematic design, service and management.（安全管理）單位：姓名：日期：編號：AQ-SN-0263化工安全技術(shù)Chemical Safety Technology 化工安全罐的防腐蝕設(shè)計還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但對于儲量巨大、腐蝕性嚴(yán)重的 大型原油儲罐而言，系統(tǒng)全面地設(shè)計并實施防腐的重要性是不言而 喻的?；ぐ踩夹g(shù)2

2、. 6.1罐底外壁防腐罐底外壁除按常規(guī)做外防腐涂層外，宜參考石油天然氣行業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)SY/T0088-95鋼制儲罐罐底外壁陰極保護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用犧牲 陽極或強制電流陰極保護法，該陽極可兼做儲罐的防雷、防靜電接 地極。值得重視的是，必須改變傳統(tǒng)的銅接地極一因此時銅為陰極, 罐體鋼卻成為陽極，從而加速腐蝕。宜改用鋅或鎂電極。2. 6. 2罐底內(nèi)壁防腐即使采用了涂層防腐，仍應(yīng)根據(jù)情況考慮采用犧牲陽極的必要 性，以減輕涂層缺陷時的腐蝕。涂層絕對不能使用導(dǎo)靜電防腐涂料, 因它與犧牲陽極并用會加速陽極溶解，失去應(yīng)有的陰極保護作用。 內(nèi)壁的犧牲陽極宜選用鋁(A1)基合金陽極。2. 6. 3罐壁防腐罐壁防腐的重點

3、是底部水層高度范圍內(nèi)，應(yīng)對罐底內(nèi)壁1m高采化工安全技術(shù)Chemical Safety Technology 化工安全用環(huán)氧基耐油耐鹽水油罐專用絕緣涂料，其他部位可采用油罐專用 導(dǎo)靜電涂料?；ぐ踩夹g(shù)3結(jié)論在分析了大型原油儲罐工程危險性的基礎(chǔ)上,對其設(shè)計中的主 要安全問題的分析，得出如下對策結(jié)論：1）儲罐應(yīng)防止建在軟硬不一的地基上或活動性地質(zhì)斷裂帶的影 響范圍內(nèi)；2）密封裝置應(yīng)具有防雨、刮蠟、雙重密封等多種功能；3）大型油罐頂部應(yīng)設(shè)固定式可燃?xì)怏w檢測報警裝置、火災(zāi)報警 裝置以及工業(yè)監(jiān)視電視系統(tǒng)；儲罐應(yīng)設(shè)高、低液位報警裝置和液位 極限連鎖切斷裝置；4）儲存含蠟量高的原油，必須重視刮蠟系統(tǒng)設(shè)計，并

4、盡量減輕 刮蠟加熱系統(tǒng)對密封裝置可能引起的加速老化現(xiàn)象；5）中央排水管至關(guān)重要，應(yīng)適當(dāng)提高其質(zhì)量等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；6）建議在防火堤外設(shè)置由水封井和切水收油裝置聯(lián)合組成的阻 火、隔油、排水裝置；第10頁化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全7)建議采用犧牲陽極和強制電流陰極保護法作為儲罐防雷、防 靜電接地；內(nèi)壁的犧牲陽極宜選用鋁(A1)基合金陽極；罐底內(nèi)壁 可采用環(huán)氧基耐油、耐鹽水油罐專用絕緣涂料，其它部位可采用油 罐專用導(dǎo)靜電涂料。XXX圖文設(shè)計本文檔文字均可以自由修改化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全202

5、1版大型石油儲罐設(shè)計選型與安全說明：安全技術(shù)防范就是利用安全防范技術(shù)為社會公眾提供一種安全服務(wù)的產(chǎn) 業(yè)。既然是一種產(chǎn)業(yè)，就要有產(chǎn)品的研制與開發(fā)，就要有系統(tǒng)的設(shè)計、工程的 施工、服務(wù)和管理。可以下載修改后或直接打印使用。大型儲罐有節(jié)省鋼材、占地少、投資省、便于操作、管理等優(yōu) 點。隨著國民經(jīng)濟的飛速開展，我國油品儲罐越來越趨向大型化。 國內(nèi)第一座10萬立方米大型鋼制原油外浮頂儲罐于1985年從日本 引進(jìn)。興旺國家建造、使用大型儲罐已有近30年歷史，而我國尚處 于起步階段。影響大型儲罐安全運營的因素很多，一旦發(fā)生事故，就 可能引發(fā)重大事故，損失將十分沉重。因此，迫切需要及時總結(jié)經(jīng) 驗，提出改進(jìn)措施。

6、筆者對其中的主要安全問題進(jìn)行分析，并提出 對策，為工程設(shè)計提供參考。目前，我國成品油儲罐主要有內(nèi)浮頂儲罐、拱頂儲罐兩種型式。 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 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，又減少對大氣的污染，所以，易蒸發(fā)的油品儲罐多化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全采用鋁浮盤內(nèi)浮頂儲罐。密封裝置：浮頂儲罐絕大局部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減少油品的蒸發(fā)損失及氣候 變化對油品的影響，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

7、性能要求。油罐內(nèi)浮頂與罐壁之間的密封帶應(yīng) 采用丁月青膠帶。1大型原油儲罐工程危險性分析原油危險性分析原油為甲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性，同時原油的易沸溢性，應(yīng)在救火 工作時引起特別重視?；馂?zāi)爆炸事故原因分析原油的特性決定了火災(zāi)爆炸危險性是大型原油儲罐最主要也是 最重要的危險因素。發(fā)生著火事故的三個必要條件為：著火源、可 燃物和空氣。著火源的問題主要是通過加強管理來解決，可燃物泄漏問題那么化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全必須在儲罐設(shè)計過程中加以預(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

8、漏，在儲運 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焊破 裂、浮盤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。國內(nèi)外曾發(fā)生多起因油罐底 部腐蝕造成的漏油事故。對原油儲罐內(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腐蝕，主要發(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，為均勻點蝕，主要發(fā)生在油水界面，油與 空氣界面處。相對而言，儲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。浮盤沉底事故是浮頂油罐生產(chǎn)作業(yè)時非常忌諱的嚴(yán)

9、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、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?；ぐ踩夹g(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全2大型原油儲罐設(shè)計中的主要安全問題及其對策1儲罐地基和基礎(chǔ)儲罐工程地基勘察和罐基礎(chǔ)設(shè)計是確保大型儲罐安全運營最根 本的保證。根據(jù)石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必須在工程選址過程中進(jìn)行工 程地質(zhì)勘察，針對一般地基、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，同時還應(yīng)作場地和地基 的地震效應(yīng)評價，防止建在軟硬不一的地基上或活動性地質(zhì)斷裂帶 的影響范圍

10、內(nèi)。常見的罐基礎(chǔ)形式有環(huán)墻（梁）式、外環(huán)墻（梁）式和護坡式。 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, 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浮頂儲罐密封裝置浮頂儲罐密封圈的火災(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.大型儲罐在施工中化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全橢圓度、垂直度及局部凸凹度的偏差不可防止；b.在儲罐

11、的操作過 程中介質(zhì)、氣候、溫度以及儲罐基礎(chǔ)沉降等因素，會引起儲罐和浮 頂?shù)膸缀涡螤詈统叽绲淖兓?；C.現(xiàn)有密封橡膠受陽光照射、風(fēng)蝕、 刮蠟機構(gòu)可能帶來的高溫引起的變形；d.風(fēng)力、介質(zhì)進(jìn)出儲罐等因 素使浮盤在罐內(nèi)產(chǎn)生“漂移二因此，密封裝置的可靠性和嚴(yán)密性如 何，對減少儲液蒸發(fā)，確保安全操作有重要作用。為了進(jìn)一步改進(jìn)目前普遍采用的封閉裝置存在的缺乏，國內(nèi)最 新研制了 “滾輪骨架密封”，它采用假設(shè)干個圓弧線段密封骨架，通過 轉(zhuǎn)軸連接，使密封骨架象鏈條一樣在彈簧力的作用下隨著儲罐改變 形狀。骨架端部裝有滾輪，當(dāng)浮頂上下移動時，滾輪就在罐壁上行 走，并保持密封骨架與罐壁距離不變。該裝置具有防雨、刮蠟、雙

12、重密封等多種功能。3信號報警、聯(lián)鎖系統(tǒng)大型原油儲罐收付油速度很快，為防止儲罐冒頂事故和浮盤擱 底事故的發(fā)生，儲罐應(yīng)設(shè)置高、低液位報警裝置，其報警高度應(yīng)滿 足從報警開始（1015）min內(nèi)不超過液位極限，還應(yīng)設(shè)液位極限聯(lián)鎖化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全裝置切斷收（付）油閥門。在原油儲罐防火堤內(nèi)，應(yīng)設(shè)固定式可燃?xì)怏w檢測報警系統(tǒng)，儲 罐的排水口、采樣口或底（側(cè)）部接管法蘭、閥門等與檢測器的距 離不應(yīng)大于15m。建議儲罐頂部密封圈周圍每隔30m設(shè)固定式可燃?xì)?體檢測報警系統(tǒng)。另外，儲罐頂部密封圈周圍還應(yīng)設(shè)火災(zāi)報警裝置和工業(yè)監(jiān)視系 統(tǒng)，以便及早發(fā)現(xiàn)火情，

13、及時撲救，最大限度地降低火災(zāi)造成的損 失。4預(yù)防浮盤沉底的設(shè)計要求正常運營時，浮頂油罐上的浮盤能隨著罐內(nèi)油品液位的升降而 自由浮動。當(dāng)出現(xiàn)浮盤上重力加大或因外力卡住浮盤而不能自由動 作時，那么會因快速收油而使浮盤淹沒，最終沉底。4. 1刮蠟機構(gòu)我國大慶、勝利、華北等油田所產(chǎn)原油中，通常含有較高比例 的蠟，油溫降低時往往首先析出，并凝結(jié)在罐壁上，假設(shè)未設(shè)刮蠟機 構(gòu)或刮蠟機構(gòu)起不到作用，當(dāng)浮盤下降，凝結(jié)在浮盤上部罐壁的蠟化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全在陽光照射和自身重力的作用下就會脫落到浮盤上，一方面增加浮 盤重量，更主要的是在降水沖刷作用下，將通

14、過中央排水管排出， 因蠟?zāi)厅c較高，極易堵塞中央排水管，導(dǎo)致大量雨水不能及時排 空，引起浮盤沉底。因此，對于重質(zhì)原油的儲運，必須重視刮蠟機 構(gòu)設(shè)計，同時盡量減輕刮蠟加熱系統(tǒng)對密封裝置可能引起的加速老 化現(xiàn)象。4.2中央排水管中央排水管在迅速排空罐頂積水方面起著重要作用。它隨著浮 盤的升降而伸縮，長期受拉或受壓易出現(xiàn)塑性變形。因此，設(shè)計時 應(yīng)適當(dāng)提高其質(zhì)量等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保靈活性和耐久性。4. 3其他影響浮盤升降靈活性的因素還有：密封裝置、導(dǎo)向裝置、量油 管、浮梯軌道、浮盤船艙腐蝕以及因地基的不均勻沉降引起的罐壁 垂直度超標(biāo)等，這些都應(yīng)該在設(shè)計中予以充分考慮。5排水設(shè)計重點討論防火堤排水溝問題。防火堤的作用是在油品儲罐發(fā)生化工安全技術(shù)Chemical Safety Technology 化工安全爆炸或破罐事故時，防止流出儲罐外的液體四處漫流，造成大面積 火災(zāi)。因此，防火堤應(yīng)具有良好的閉合性。現(xiàn)行石油庫設(shè)計規(guī)范 規(guī)定，“油罐區(qū)的雨水排水管穿越防火堤處，應(yīng)設(shè)置能在堤外操縱的 封閉裝置?！蓖ㄟ^調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前防止可燃液體流出堤外的措施多采 用活動閘板。下雨時翻開，排水后關(guān)閉。假設(shè)閘板未能及時關(guān)閉時而 出現(xiàn)溢油事故，或下雨時閘板未能及時開啟造成污水積聚都會影響 事故控制或?qū)ιa(chǎn)造成不良影響。另外，當(dāng)油罐起火破裂后，閘板 處于關(guān)閉狀態(tài)，油品被限制在防火堤