第八章储存设备

第八章储存设备目录1储存设备的类型及应用2立式储罐3卧式容器第一节储存设备的类型及应用一、储存设备的类型◆储存设备用于储存生产用的原料、半成品及成品等物料的设。◆储存设备的类型按其结构特征分有：立式储罐、卧式储罐、球形储罐、液化气钢瓶等储罐类型液化气钢瓶1—护罩；2—瓶嘴；3—瓶体；4—底座球形储罐1—安全阀；2—上人孔；3—压力表；4—气相进出口接管；5—液位计；6—盘梯；7—赤道正切柱式支座；8—拉杆；9—排污管；10—下人孔及液相进出口接管；11—温度计连接管；12—二次液面计连接管；13—球壳二、储罐的容量立式储罐容量示意图(a)公称容量；(b)储存容量；(c)工作容量三、储存设备的应用◆大型立式储罐主要用于储存数量较大的液体介质，如原油、轻质成品油等；◆大型卧式储罐用于储存压力不太高的液化气和液体，◆小型的卧式和立式储罐主要作为中间产品罐和各种计量、冷凝罐用；球形储罐用于储存石油气及各种液化气。◆无缝气瓶主要用于储存永久性气体和高压液化气体。第二节立式储罐一、立式储罐的总体构造立式储罐以大型油罐最为典型，其由基础、罐底、罐壁、罐顶及附件组成。按罐顶的结构不同可分为拱顶罐、浮顶罐和内浮顶罐。◆拱顶油罐球形拱顶油罐1—加强筋；2—罐顶中心板；3—扇形顶板；4—角钢环底板结构壁板连接拱顶形状◆浮顶油罐浮顶油罐1—抗风圈；2—加强圈；3—包边角钢；4—泡沫消防挡板；5—转动扶梯；7—加热器；8—量油管；9—底板；10—浮顶立柱；11—排水折管；12—浮船；13—单盘板浮盘结构示意图1—单层钢板（5mm以上）；2—截面为梯形的圆环形浮船弹性填料密封装置1—软泡沫塑料；2—密封胶袋；3—固定带；4—固定环；5—保护板；6—浮船管式密封装置抗风圈结构1—限位板；2—密封管；3—充溢管；1—罐壁；2—支托4—吊带；5—油罐壁；6—防护板；3—抗风圈7—浮船◆内浮顶油罐内浮顶油罐1—密封装置；2—罐壁；3—高液位报警器；4—固定罐顶；5—罐顶通气孔；6—泡沫消防装置；7—罐顶人孔；8—罐壁通孔9—液位计；10—罐壁人孔；11—高位带芯人孔；12—静电导出线；13—量油管；14—浮盘；15—浮盘人孔；16—浮盘立柱二、立式油罐的主要附件◆量油孔和量油管●量油孔和量油管的作用是为人工检尺时测量油面高度、取样、测温而设置的。●量油孔和量油管的设置每一台拱顶油罐上设置一个量油孔。在浮顶罐上则安装量油管。量油孔量油管1—量油孔；2—罐顶操作平台；3—导向轮；4—浮盘；5—固定肋板；6—罐底◆机械呼吸阀和液压安全阀●机械呼吸阀的作用机械呼吸阀是原油、汽油等易挥发性油品储罐的专用附件，安装在拱顶油罐顶部，其作用是自动控制油罐气体通道的启闭，对油罐起到超压保护的作用且减少油品的蒸发损耗。●液压安全阀的作用液压安全阀是与机械呼吸阀配套使用的，安装在机械呼吸阀的旁边，平时是不动作的、只有当机械呼吸阀由于锈蚀、冻结而失灵时才工作，所以其安全压力和真空度的控制都高于机械呼吸阀10%。全天候机械呼吸阀1—阀体；2—空气吸入口；3—阀罩；4—压力阀导杆；5—压力阀阀盘；6—接地导线；7—压力阀阀座；8—真空阀导杆；9—真空阀阀盘；10—真空阀阀座液压安全阀1—接合管；2—盛液槽；3—悬式隔板；4—罩盖；5—带钢网的通风短管；6—装液管；7—液位指示器◆防火器和泡沫发生器防火器串联安装在机械呼吸阀或液压安全阀的下面，防止罐外明火向罐内传播。防火器1—密封螺帽；2—紧固螺钉；3—隔环；4—滤芯元件；5—壳体；6—防火匣；7—手柄；8—盖板；9—软垫泡沫发生器器1—混合液输入管；2—短管；3—闷盖；4—泡沫室盖；5—玻璃盖；6—滤网；7—泡沫室本体；8—发生器本体；9—空气吸入口；10—孔板；11—导板◆通气孔和自动通气阀通气孔是安装在内浮顶油罐上的专用附件。自动通气阀是设在外浮顶油罐上的专用附件。自动通气阀1—阀杆；2—浮盘板；3—阀体；4—密封圈；5—阀盖；6—定位销；7—补强圈；8—滑轮◆液位报警器液位报警器是用来防止液面超高或超低的一种安全保护装置，以防止溢油或抽空事故。气动高液位报警器1—罐壁；2—浮子；3—接管；4—密封垫圈；5—气动液位信号器；6—出气管；7—进气管；9—密封垫圈；10—补强圈8—法兰盘；三、立式油罐的使用与维护◆油罐的使用●油罐的操作油罐的操作包括收发油、检尺测量计量、油品调和、加温、脱水、输转等。●油罐的维护为了使油罐长期安全使用，应加强日常保养和维护，定期、定项目、定内容进行检查和维护。使油罐始终处于完好状态。●油罐的清洗作业油罐的清洗作业应严格按有关作业规程进行。◆油罐的泄漏检测与修补●油罐的泄漏检测方法目测检漏真空检漏●泄漏修补方法焊补、环氧树脂补漏、弹性聚氨酯涂料补漏，罐底螺栓、法兰堵漏等。真空检漏法示意图1—真空盒；2—真空表；3--球形阀；4—接真空盒的橡胶管；5—进气球阀；6—密封胶圈；7—底板；8—观察窗；9—焊缝罐底螺栓堵漏1—耐油石棉板；2—钢压板；3—耐油石棉板；4—压紧螺母；5—玻璃布；6—环氧树脂补漏剂；7—油罐底板；8—沥青沙垫层；9—细纱；10—防腐层；11—特制螺母◆油罐事故预防及处理●油罐常见事故溢油内浮顶油罐沉船油罐被吸瘪●油罐事故处理注水压气法修复油罐示意图1—耐压软管；2—安全阀3、4、6—闸阀；5—注水泵第三节卧式容器一、卧式储罐的基本构造◆卧式储罐的组成卧式储罐由罐体、支座及附件等组成。◆卧式储罐支座有鞍式、圈式和支承式三种。◆卧式储罐的封头常用椭圆形、碟形及平封头。卧式储罐罐体1—筒体；2—加强环；3—人孔；4—进出油管；5—三角支撑；6—封头二、卧式容器的受力分析◆载荷分析卧式容器上的载荷有长期载荷和短期载荷。长期载荷包括介质压力，重力（自重、物料或充水重、所有附件及保温材料重）；短期载荷包括风载荷、地震载荷及雪载荷等。一般只考虑长期载荷的作用。◆双鞍座卧式容器力学模型的建立●按容积相等的原则，将凸形封头简化成直径不变、高度为其曲面深度的2/3的当量圆筒。简化后外伸梁上的均布载荷为：支座反力为：均布载荷可表示为：●将凸形封头的重力看作是作用在距封头切线为处的一个集中力，其值为。●容器内作用于封头上的液体静压力对容器产生水平力矩，经计算约为ihLmgq34当量长度总载荷2mgFihLFq342ih83qhi32qRMm420双鞍座卧式容器力学模型◆轴向弯矩计算●圆筒中间截面的弯矩为：将代入整理得：4.2)283(32)2(01LqLLhqhALFMMiiLALhLhRFLMiim43412142221qRMm420ihLFq342●圆筒支座截面的弯矩为：2)83(3202AqAAhqhMMiiLhALhRLAFAMiim341211222●封头与筒体切线处的弯矩为：iihqhMM833203LhhRLFMiim3412223三、卧式容器的校核计算◆轴向应力校核设计压力引起的轴向应力轴向弯矩引起的应力●圆筒中间截面截面最高点应力截面最低点应力emcpRp2emMRM2ememcRMRp2112ememcRMRp2122●圆筒支座截面当支座截面上有加强圈或A≤0.5Rm时圆筒中间截面圆筒支座截面Ⅱ圆筒支座截面Ⅰ截面最高点应力截面最低点应力当支座截面上无加强圈且A＞0.5Rm时这时鞍座处筒体上部会出现“扁塌”现象，使筒体承受弯矩的能力减小，鞍座截面的应力增大。有效截面最高点应力有效截面最低点应力ememcRMRp2232ememcRMRp2242ememcRKMRp21232ememcRKMRp22242轴向应力的校核条件为：最大拉应力最大压应力◆切向剪应力校核●当A＞0.5Rm时最大剪应力的计算和校核式为：tl][yactiemhLALRFK][8.02343鞍座平面上有加强圈时最大剪应力的位置鞍座平面上无加强圈或靠近鞍座处有加强圈时最大剪应力的位置卧式容器加强圈结构●当A≤0.5Rm时圆筒中剪应力的最大值仍在C、D点,其计算和校核式为:这时封头中也有剪应力，其计算和校核式为：temRFK][8.03hthemhRFK][25.14为内压在封头中引起的应力，按下式计算:半球形封头椭圆形封头碟形封头hheichDp4heichDKp2heichRMp2◆周向应力校核●无加强圈的圆筒鞍座处圆筒最低点的周向应力为：当8时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：255bFkKemRL2626234eeFKbF当＜8时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：当鞍座处有起加强作用的垫板时周向应力计算：鞍座处圆筒最低点的周向应力为:mRL2626124emeLFRKbF255)(bFkKree垫板能否作加强板用的鞍座当8时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：当＜8时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：mRL)(23)(422626reereeFKbF)(12)(422626reemreeLFRKbFmRL周向应力最大值所在位置●有加强圈的圆筒当加强圈位于鞍座平面上时周向应力计算：鞍座边角处圆筒中周向应力为：鞍座边角处远离圆筒一端加强圈中周向应力为：omoIeFRKCAFK7487omoIdFRKCAFK7588当加强圈靠近鞍座时周向应力计算：255)(bFkKreeomoIeFRKCAFK7487omoIdFRKCAFK7588)(12)(422626reemreeLFRKbF周向应力校核条件：◆鞍座应力校核鞍座腹板中的平均应力及校核条件为：t][5t][25.17）tr][86('6、saosbHFK][3299