時間：2023-05-30 09:36:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化工儲罐，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
多米諾效應（dominoeffect）是指在一個多元素的系統網絡中，一個很小的初始事件在一定的條件下可能引發一系列的連鎖反應的現象。在工業生產中，多米諾效應通常是指某個局部單元出現問題造成事故時，其燃燒產生的熱輻射、爆炸產生的沖擊波或爆破破片對周圍的工藝單元或設備產生作用，當其作用強度超過某閾值時，就會引發二次事故，造成的損失將不可估量。通過分析可以得到，只有當初始事故產生的效應可作用于二級單元且作用效果足夠大時，才能導致二次事故甚至三次事故的發生；在滿足傳播條件的情況下，多米諾效應會持續發生，直到作用效果小于觸發閾值停止［2］。多米諾效應模式見圖1。
2池火災引起的事故后果分析
通過分析過去發生的大量多米諾事故得出，火災事故占統計事故的41．4％。因此，本文把火災作為初始事故進行研究。在火災中池火、罐火、噴射火、閃火、火球都是很常見的火災場景。根據有關資料的數據統計，池火災是化工園區儲罐區最常發生的事故［3］。因此，本文以儲罐區池火災的熱輻射模型為研究對象，分析化工園區儲罐區的火災事故多米諾效應。1）燃燒速率在沸點比所處環境溫度高的情況下，容器中的可燃液體在其液面上的燃燒速率為式（1）［4］。2）火焰長度池火的火焰長度在風的作用下有所不同，為簡化計算，假設風速為0m／s，見式（3）。為了計算的精確和便捷，筆者基于VB6．0編寫了化工園區儲罐區安全分析軟件，利用此軟件可以便捷地計算池火災后果各項數據及池火災事故引發的多米諾效應概率值。
3實例計算與分析
3．1距離因子的影響
選取甲醇儲罐為一級單元，儲量為1547kg；選取二甲苯儲罐為二級單元，儲量為8625kg。利用軟件計算一級單元甲醇儲罐發生池火災事故時，二級單元二甲苯儲罐發生事故的概率。假定池火半徑10m，作用時間10s。利用Origin擬合得到發生二次事故的概率與距離變化曲線，見圖2。由圖2可看出，二級單元距離池火中心越遠，發生二次事故的概率越小；當二級單元距池火中心大于30m后，發生二次事故的幾率基本穩定在0．04。由此得出，該例中可把30m作為多米諾效應的臨界距離值。
3．2儲量因子的影響
選取甲醇儲罐為一級單元，儲量1547kg，二甲苯儲量為二級單元。兩單元間距為15m。利用軟件計算當二甲苯儲量由1t逐漸變化到4t，池火作用于二級儲罐60s時的多米諾效應概率，見圖3。由圖3可以得出，池火引發二次事故的概率與二級單元化學品的儲量呈線性增長關系。
3．3時間因子的影響
選取甲醇儲罐為一級單元，儲量1547kg；二甲苯儲罐為二級單元，儲量為8625kg。兩儲罐間距為20m。計算當作用時間逐步增加時發生多米諾效應的概率值，結果如圖4所示。由圖4可以看出，池火作用于二級單元的時間越長，發生二次事故的概率越大，可能造成的破壞和傷害就越多。
4結語
關鍵詞：石油化工裝置；儲罐結構；設計技術；大型儲罐
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.081
1 大型儲罐的優勢
地上油罐、地下或半地下油罐等為大型油罐的形式，在國內最常見的為外浮頂油罐形式的地上大型油罐。選取該類型儲罐，有利于鋼材節約、占地面積減少、油罐附件減少等。具體如下：
（1）大型化有利于鋼材節約。以一臺儲罐為例，罐容積增加，表面積則相對較小，單位容積用鋼量也就會減少，也就說明儲罐容積和耗材量間存在反比例關系。
（2）大型化有利于占地面積減少。儲罐占地面積對石油化工企業的大型化極為重要。罐區占地面積應與防火堤有效容積需求相符，且罐間距也應符合防火距離規定。根據現階段儲罐區防火規定，在石油化工企業儲備能力一致的前提下，若干大型儲罐和若干小罐成組排列將大大節省占地所需面積。
（3）大型化有利于操作維護管理。在操作檢尺維護和消防等方面，相比大量小罐，少數大罐更為便利。
（4）大型化有利于油罐附件節約。在不改變總罐容量的基礎上，單臺罐容量增加可達到油罐臺數降低的目的，且能夠對管道配件儀表、閥門用量進行相應減少，也可達到泄漏點減少的作用。
2 石油化工裝置中儲罐結構設計技術要點
2.1 材料選擇
隨著大型化儲罐的快速發展，對材料要求越來越高。為防止底層罐壁厚度過大，產生整體熱處理或焊接問題，在設計大型儲罐時往往選取高強度鋼鋼板。通常選取490Mpa級高強度鋼板作為大型化儲罐鋼材，此類材料具有較高強度、良好韌性與焊接性能等優點。以12MnNiVR高強度鋼板為例分析，鋼板需做好拉伸試驗、沖擊試驗等。通過氣電立焊、埋弧焊等方式后，所有鋼板焊接接頭熱影響區沖擊功平均值必須控制在47J以上，每個值需控制在33J以上。
2.2 厚度計算
于大型儲罐而言，在罐體整體質量相比，罐壁鋼材質量所占比例為其35%―50%，按照剛性需求可對罐底板等構件厚度的確定，通常該厚度變化不大。要求嚴格遵循具體承受應力對罐壁板厚度進行計算。一般選取定點法對罐壁厚度進行準確計算，針對各層罐壁，其罐壁板下端向上30cm位置的靜壓力為標準，作為此層罐壁板設計壓力對罐壁板厚度進行準確計算。隨著社會的發展，也可選取變設計點法對罐壁厚度進行計算，12MnNiVR高強度鋼板作為罐壁下部材料，選取Q235B鋼板作為罐壁上部材料，兩者之間過渡可選取Q345R鋼板。
2.3 結構形式設計
（1）儲罐罐底結構形式。正圓錐形罐底、倒圓錐形罐底等為儲罐罐底的主要結構類型。其中正圓錐形為正圓錐形罐底與其基礎，其特點為中間高、周圍低，施工過程中15%為其基礎坡度，穩定基礎沉降后錐面坡度必須控制在8%以上。此類罐底附近具有較低部位，與排除污泥雜質、存液需求相符。
（2）罐底板間連接形式。搭接、帶墊板對接作為大型罐底板連接形式，遵循1：3斜率規定，在邊緣板和中幅板對接接頭位置，對邊緣板實行削邊作業，確保焊接位置2相焊件厚度相同，以此對墊板對中幅板變形產生率有效降低。
（3）罐底邊緣板。選取和底圈罐壁材料相同的鋼板作為罐壁連接罐底邊緣板，如12MnNiVR高強度鋼板。選取國產碳鋼板Q235B作為罐底中幅板。
作為應力集中峰值區，罐壁和罐底邊緣板之間的焊縫呈現T形角，其對液壓產生的拉伸應力、彎曲應力進行承載，且對地震、風荷載產生的彎矩、剪切力等加以承受。在罐內液位升高、降低的過程中，其焊縫附近底板極易出現彈性變形現象，這種情況下，高應力循環疲勞破壞問題將大量出現，因此不能選取全焊透結構作為其焊縫。同時，因節點具有較小剛性，需做好相應措施，如焊接結構、焊接工藝等，對大角焊縫位置的峰值應力盡量減少，確保其具備良好的柔韌性。除此之外，還需與實踐經驗相結合，在設計儲罐時，選取等邊角焊方式作為儲罐外側，選取不等邊角焊的方式作為內側。
（4）浮頂結構設計。作為石油化工裝置儲罐結構設計的重要內容，浮頂結構形式選擇是否合理，對儲罐運行的安全性極為重要。雙盤式與單盤式浮頂為最常用的結構形式。以安全性、經濟性原則分析，可選取雙盤式浮頂設計。邊緣板、浮頂底板等為雙盤式浮頂的主要構成部分，79500mm為浮頂直徑，790mm為外邊緣高度，沿徑向浮頂通過隔板進行六部分劃分，通過隔板將最外圈進行28個艙劃分…。以水平方式安設浮頂底板，W形為浮頂頂板形式，15/1000為坡度，其中坡度較高位置為浮頂中央、邊緣位置，這樣可防止浮頂最低位置具有較小浮頂厚度，為施工提供便利。
2.4 焊接
儲罐施工前，需評定各個位置的焊接工藝，且做好各項試驗，如拉伸、沖擊等，以此對焊接接頭、熱影響區的力學性能進行確定。在對罐壁環焊縫焊接前，需沿環向在焊縫內側上下進行一圈電加熱片設置且實施加熱作業。在100到150攝氏度之間控制加熱溫度，焊縫2邊100mm以內為加熱區域。同時，通過自動焊小車自帶火焰加熱器對罐壁內側進行加熱，以確保焊道不存在水分，以此對預熱溫度進行有效控制。焊接工藝參數、層間溫度等為焊接控制的主要內容。要求嚴格控制埋弧自動焊焊接參數，降低對焊縫質量的影響程度。
2.5 全柔性軟管排水形式設計
與浮力相比，軟管重量設計值應在其120%到130%之間，如軟管重量不足，需調整配重。軟管配重塊布置可分區間進行，與底部越接近密度越高。在攪拌器應用時，具有較高浮盤高度，攪拌器才能正常運行，該情況下軟管為拉直狀況。在旋轉噴射攪拌器應用過程中，沿噴射液流噴射方向可進行軟管布置，以此對液流對軟管的作用面積進行有效降低，降低對軟管空間形狀的影響。如大幅度降低浮盤，軟管下部可接觸罐底，由于下部液流重量大軟管無法推動，此時上部軟管依然位于拉伸狀況。
3 結束語
綜上所述，隨著社會主義市場經濟的快速發展，我國石油化工行業也取得了快速發展。大型儲罐裝置的合理應用，對確保設備運作安全、提升工作效率具有重要意義。為確保其正常運行，必須做好儲罐結構設計工作，必須對其設計技術水平進行全面提高，只有這樣才能實現石油化工企業的可持續發展。
關鍵詞：石化 儲運 計量 偏差
隨著我國工業化程度的不斷提高以及人民生活水平的提高，人民對汽、柴油的需求不斷加大，企業對液體石油化工產品的需求日益增多，石油化工產業已經成為我國工業產業的重要組成部分。作為液體石油化工產品主要物流組成部分的油庫如雨后春筍般地在以沿江、沿海為主的港口遍地開花。隨著石油化工產品貿易量的不斷加大，油庫與船舶收發貨間的交接數量糾紛不斷增多。造成這些數量爭議的因素是多方面的，既有儲罐、船舶變形等引起的客觀因素，也有人為計量偏差引起的主觀因素。只有分析清楚這些因素產生的原因，并盡量在實際交接過程中予以避免和克服，才能減少偏差，從而減少貿易糾紛。
一、船岸數量差異產生的可能因素
目前國內石化產品的貿易數量交接以儲罐計量數量為主，船方以自己艙容計量數量作為參考。然而由于計量工作是以人工檢測和計算為主；儲罐、船舶在使用、維修過程中也存在變形等的可能，從而造成儲罐、船舶容積的變化；同時由于物料密度的不均勻；檢測溫度的不標準等因素，都可能產生計量數量的差異。具體因素包括：
1.儲罐容積表、船舶艙容表方面因素
新建儲罐在投入使用前都需要請具備相應資質的計量單位對儲罐罐容進行標定，并出具儲罐罐容表。然而罐容的標定主要以人工進行測量標定，特別是對立式常壓儲罐底部矢量的標定（這些儲罐底部往往為拱底或斜底儲罐），矢量值與實際值往往存在一定的偏差。同時儲罐投入使用一定時間后，隨著儲罐基礎的沉降，儲罐底板變形和儲罐傾斜等隨之而來，同時儲罐改造等的因素也將造成儲罐計量高度變化及罐容與實際罐容之間產生偏差。
化工品船或油船新建造后，往往利用流量泵對貨艙進行艙容標定來獲得容積表（以小型船舶為主），或者利用設計圖紙進行艙容理論計算來獲得貨艙容積表，而實際建造與設計圖紙尺寸方面也存在不完全一致的可能，容易造成貨艙容積表與實際容積之間存在偏差。同時船舶在運行使用中也存在變形、維修改造等情況，艙容也將有一定程度的變化（當然部分小型船舶增加暗艙、夾艙的現象本文不予討論和評價）。
2.人為因素
計量檢測、計算工作一般都是人為在進行，很有可能造成偏差和錯誤。比如檢尺儲罐液位高度時檢尺錯誤（如測實高時尺陀打在儲罐加熱盤管上等，測空高時儲罐總高搞錯等）；測量溫度時感溫時間不夠長、測量溫度不在規范測量點上等導致測量溫度不準等；同時由于液體石化產品基本都具有揮發吸熱的特性，提拉測溫溫度計時間長短不一也導致測出的溫度不一致，同時物料在量油尺上也存在毛細現象，提拉量油尺時間長短不一，毛細現象高度也不一，測量物料高度就相應有差異。同時可能存在的記錄筆誤，計算錯誤等因素也是導致數量差異的主要人為因素。
同時庫區的計量管理工作也離不開現場生產操作人員的配合。由于現場操作人員的失誤，往往容易造成物料的串罐、串線，從而造成計量數量事故，如果不同種類的物料串混進而造成混料事故，甚至其它安全事故。在船舶收發貨作業的同時其它收發貨作業未統計進入本次作業中，也將造成數量的偏差。
3.物料方面的因素
除儲存的化工品單體外，往往儲存、貿易交接的都是成品油、燃料油、原油等多組分混合成的油品及化工品，由于組成較多、組分較復雜，部分物料不相互混溶，物料在儲存過程中易形成分層，從而重組分下降、輕組分上升。同時部分物料在儲存過程中需要加溫和降溫保護，由于溫度的上下不均勻也將導致分層。儲存在儲罐中的物料受陽光照射的部位不同，也造成物料上下、左右溫度的不同，如果計量測定溫度不能代表物料的實際溫度，由此溫度計算出的數量也將偏離實際數量。物料的分層也導致儲罐中物料上下密度不一致，而交接是以儲罐中物料的平均密度進行計算交接，從而導致儲罐物料只進行部分交接時數量與實際數量存在偏差。
4.輸送管道方面的因素
目前輸送液體石油化工產品仍以滿管道交接為主，也就是收發貨前后輸送管道內充滿物料。然而，由于管道內物料可能與儲罐內物料不完全一致，往往因密度不同造成數量差異，因品質不同造成質量差異。同時儲存在管道內的物料經日曬雨淋或者加溫、冷卻等因素，物料產生熱脹冷縮現象（為了安全同時解決管道中物料的膨脹，往往在管道接近儲罐根部時，在管道上加設膨脹閥），膨脹出的物料單向膨脹到儲罐中去。同時輸送管道也不處于同一水平面，管道內也易存在不充滿的現象。從而形成作業前管道不滿，作業后管道充滿的現象，進而造成儲罐與船舶數量之間的差異。
目前也有采取壓縮氣體管道吹掃或者采用PIG球管道內吹掃的作業方式，這都是采取交接前后空管道對空管道的交接方式。利用壓縮氮氣、蒸汽等壓縮氣體進行管道內物料的吹掃，由于氣體壓力大小不一致、吹掃時間長短不一致，以及物料粘度、密度、溫度等理化指數不同，往往造成每次吹掃管道內剩余物料多少不同，從而造成管道內物料交接數量差異。采取PIG球吹掃，該方法很好地解決了從碼頭到庫區作業泵后公共管道內物料的處理。但由于庫區內儲罐到作業泵前的管道不進行吹掃，而公共管道吹掃時稍微不注意將可能吹掃走部分這段管道內物料，從而造成作業前為滿管道、作業后非滿管道的現象，進而造成交接數量的差異。
5.收發貨作業泵損、大呼吸的因素
大家都知道使用泵進行物料的輸送作業時，將存在泵損的現象。同時作業過程也將是儲罐和船舶中物料大呼吸的過程，作業時間越長，呼吸損耗量越大。
二、避免和減少偏差的方法
針對產生偏差不同的原因采取不同的方法和措施來避免和減少數量偏差，從客觀因素上減少或縮小偏差，從主觀因素上避免產生偏差。
【關鍵詞】閃點；儲罐；配管；選型；工藝方案
1概述
化工生產裝置可分為生產裝置區和罐區，罐區按用途分又可分為原料罐區、中間原料罐區和成品罐區。罐區將連續穩定的供給主裝置所需的各種原料，并連續穩定的供給進一步深加工的下游產品裝置或對外銷售產品。罐區在上、下游裝置之間起到緩沖作用，當上、下游裝置出現事故或停車時，利用罐區內貯存的原料和罐區的貯存能力，盡量是主裝置出現事故停車時，也可以通過罐區的貯存能力保證上、下游裝置維持連續生產。相對于主生產裝置而言，化工裝置中的罐區所包含的設備種類和設備數量相對較少，管線根數較少。管線布置密集程度低，但也要根據輸送貯存的介質特性，設備種類以及滿足一定的工藝條件去設計，才能做好罐區的設計。
2儲罐
儲罐因所貯存的介質性質不同而需要選用不同形式。儲罐的主要形式有：固定頂罐、浮頂罐、內浮頂罐、球罐和臥罐。
2.1儲罐布置
儲罐的布置既要符合《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-2008版）又要滿足《建筑設計防火規范》（GB50016-2006版）的規定。儲罐應成組布置，且罐組內相鄰儲罐的防火間距不應小于表1規定。注：
a.表1中D為相鄰較大管的直徑，單罐容積大于1000m3的儲罐應取其直徑或高度的較大值。
b.儲存不同類型液體的或不同型式的相鄰儲罐的防火間距應才用表1規定的較大值。
此外，規范中對可燃液體的地上儲罐的布置特別規定如下：
（3）罐組內單罐容積大于或等于10000m3的儲罐個數不應多于12個；單罐容積小于10000m3的儲罐個數不應多于16個；但單罐容積均小于1000m3儲罐以及丙B類液體儲罐的個數不受此限制。
（4）罐組內的儲罐不應超過2排；但單罐容積小于或等于1000m3的丙B類的儲罐不應超過4排，其中油的單罐容積和排數不限，兩排立式儲罐的間距符合表1的規定，且不應小于5m；兩排直徑小于5m的立式儲罐及臥式儲罐的間距不應小于3m。罐組應設防火堤，防火堤及隔堤內的有效容積應符合下列規定：
（1）防火堤內的有效容積不應小于罐組內1個最大儲罐的容積，當浮頂、內浮頂罐組不能滿足此要求時，應設置事故存液池儲存剩余部分，但罐組防火堤內的有效容積不應小于罐組內1個最大儲罐容積的一半；
（2）隔堤內有效容積不應小于隔堤內1個最大儲罐容積的10%。立式儲罐至防火堤內堤腳線的距離不應小于罐壁高度的一半，臥式儲罐至防火堤內外堤腳線的距離不應小于3m。相鄰罐組防火堤的外堤腳線之間應留有寬度不小于7m的消防空地。
2.2儲罐的配管
罐區內主管線上的固定點宜靠近罐前支管處設置。土防火堤不得作為管線上的支撐，磚砌或混凝土結構的防火堤可作為管線上的支撐。儲罐進口或出口管線等于或多于兩根時，宜設一個總的手動切斷閥。在確定罐前支管線上的管墩（架）頂標高時，應考慮到罐基礎沉降的影響。一般的儲罐在使用過程中都有可能發生沉降，因此在進出口管線上應采用金屬軟管或其他柔性連接，以吸收罐體管口的初位移保證管口或管線不會因為罐體的下沉而被撕裂。通常金屬軟管的直徑不應小于儲罐進出管口的直徑，且應布置在靠近儲罐壁的第一道閥門和第二道閥門之間。對于高溫管線或需要有蒸汽吹掃的管線應做好熱應力計算，如果需要可在適當位置設置補償器，并確定好固定支架的位置，固定支架必須有足夠的強度，以承受內壓推力的作用。
3泵
3.1泵的布置
（1）泵的布置方式
泵的布置方式有三種：露天布置、半露天布置和室內布置。液化烴泵、可燃液體泵在泵房內布置時，應符合下列規定：液化烴、操作溫度等于或高于自燃點的可燃液體泵、操作溫度低于自然點的可燃液體泵應分別布置在不同房間內，各房間之間的隔墻應為防火墻；操作溫度等于或高于自燃點的可燃液體泵房的門窗與操作溫度低于自燃點的甲B、乙A類液體泵房的門窗或液化烴泵房的門窗的距離不應小于4.5m.；甲、乙A類液體泵房的地面不宜設地坑或地溝，泵房內應有防止可燃氣體積聚的措施。罐區的專用泵區應布置在防火堤外，與儲罐的防火間距應符合下列規定：
a.距甲A類儲罐不應小于15m；
b.距甲B、乙類固定頂儲罐不應小于12m，距小于或等于500m3的甲B、乙類固定頂儲罐不應小于10m；
c.距浮頂及內浮頂儲罐、丙A類固定儲罐不應小于10m，距小于或等于500m3的內浮頂儲罐、丙A類固定頂儲罐不應小于8m.
3.2泵的配管
泵的配管應符合下列要求：
a.管道布置必須滿足正吸入壓頭（NPSH）的要求。
b.泵體不宜承受進、出口管道和閥門的重量，泵的進出管道必須設支架。輸送高溫或低溫介質時，泵的管道布置要經應力分析，在熱應力允許的范圍內。
c.當泵吸入管較長時，宜設計成一定坡度，泵比容器低時宜坡向泵，泵比容器高時宜坡向容器。
e.對于往復泵等有脈動流體易產生震動現象時，管道形狀應盡量減少拐彎。往復泵的管道布置不應妨礙活塞及拉桿的拆卸和檢修。
f.泵進口處有變徑時，應采用偏心異徑管。才用偏心異徑管時，當彎頭向下時，使異徑管頂平；彎頭向上并屋直管段時，使異徑管底平。如彎頭與異徑有直管段，仍采用頂平的異徑管，并在低點增加排液口。
4總結
對于罐區的管道設計，既有著它固有的模式，又需要我們結合實際經驗進行探索改良，這樣才能做到罐區裝置設計的完美性和合理性，在保證整個裝置系統安全、平穩運行的同時，真正做到在整個系統中啟承上啟下的作用。
參考文獻：
[1]《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008版
[2]《建筑設計防火規范》GB50016-2006版
[3]《石油化工管道布置設計通則》SH3012-2000
[4]《爆炸和火災危險性環境電力裝置設計規范》GB50058-92
1原油儲罐常見安全問題
起火問題。通常情況下當原油儲罐發生大碰撞時會出現儲罐壓力變化情況，容易出現爆炸，或當外界溫度升高時也會造成儲罐起火。原油本身屬于易燃液體，當遇到外來火星時極容易引發火災。例如雷電起火，在受到沖擊電壓后，造成油罐爆炸，使原油成分暴露，出現火災。靜電問題。一般情況下產生靜電的原因分為幾種：①儲罐液體沉降帶來靜電；②原油與管道之間摩擦產生電子，不均勻情況下出現電荷；③流動的原油與管道接觸引發靜電。腐蝕問題。在原油儲存過程中會接觸到空氣、土壤，以及一些有害氣體，在長期使用過程中雨水或其他污染物會對儲罐外壁造成腐蝕。除此之外，其儲罐地板在儲油過程中也易出現腐蝕。
2加強原油儲罐安全管理策略分析
2.1針對油罐起火的預防管理
應加強警告標志張貼提醒，并根據實際需求構建HSE制度，嚴格制定用火規定，通過有效的人員安全培訓提高其安全意識。另外，要嚴格管理外來人員，嚴禁任何容易引起火災的物品帶入庫區。針對內部較容易發生火災位置要加強預防及管理，安裝自動報警裝置，提高預防管理效率。例如，針對雷電起火的防護，可以制止防雷措施，如避雷針等，全面保護原油罐區范圍內安全。
2.2針對靜電的預防管理
針對防靜電管理應加強靜電檢測并及時消除靜電。在對原油進行操作前進行檢驗，在裝卸過程中要強調流速的控制，減少靜電的產生。另外要嚴格要求工作人員穿戴專業防靜電工作服，避免出現靜電。
2.3針對儲罐腐蝕的預防管理
原油儲罐防腐蝕管理，要能夠在一定周期范圍內正常運行，且保證不影響防靜電及防雷擊的前提下，制定不影響原油安全的有效防腐蝕策略。具體防腐蝕設計可以從以下幾個方面出發：首先，對材料的選擇，保證其耐腐蝕性復合材料應用；其次，在實踐經驗總結中了解到儲罐地板是腐蝕事故發生的主要位置，因此要應用合適材質與涂料進行防腐設計；再次，除了儲罐地板還應加強其內壁以及儲罐頂部的防腐，應用有機涂料進行涂抹防腐；最后，要針對原油儲罐排水進行安全管理與優化設計，在防火堤外設計阻火隔油排水裝置，減少人工操作，并使火災發生時能夠進一步挽救原油。通過定期的防腐測試，對原油儲罐進行針對性的防腐措施應用，提高其整體防腐蝕作用，避免原油儲罐安全事故發生。針對原油儲罐的安全管理工作應該從全面出發，注重原油儲罐易發生問題的預防管理，并制定針對性的防火、防靜電、防腐蝕措施，全面提高儲罐安全性。另外，針對原油儲罐的安全管理，還應注重一般管理，即在管理過程中利用信息化手段構建數據庫，將原油儲罐安全管理進行記錄與檔案備份，并對原始資料及監測數據等進行完整保存，為今后的管理與維護提供參考。除此之外，還應從人員管理角度出發，注重原油儲罐安全管理人員的培訓，構建專業化管理隊伍，強化規章制度作用，實現按制度進行原油儲罐安全管理。
3結束語
綜上所述，為有效保障原油儲罐安全，應從多角度加強對儲罐的安全管理。基于拱頂儲罐制造工藝相對簡單，造價成本較低，因此在國內外儲罐制造中應用范圍較廣。但不同類型的原油對存儲條件要求不同，進而對儲罐的要求也不同。為避免原油受到雜質污染，可選擇浮頂儲罐，提高原油儲存質量，減少蒸發耗損，提高原油儲罐安全性，避免原油安全事故發生。
作者:孫克瑞 單位:冀東油田集輸公司原油儲備庫
參考文獻
[1]劉燁明，孫舒，趙俊丹，等.原油儲罐典型泄漏場景定量風險分析及模擬研究[J].石油化工安全環保技術，2016，（1）：47-49；57；7.
[2]葉鵬.特大型原油儲罐T35102清罐檢修作業活動安全管理問題總結[J].中國石油和化工標準與質量，2016，17：37-38.
【關鍵詞】拱頂儲罐 經濟尺寸 結構設計
儲罐用鋼主要是碳鋼和不銹鋼（腐蝕性的場合），目前油田內碳鋼儲罐較多。選擇儲罐用材應根據安全可靠、經濟合理的原則。考慮儲罐的設計壓力和溫度、儲存介質及其性質、使用場合、材料的化學成分、焊接性能和抗腐蝕性能等因素，且應符合GB50341-2003標準的規定。
2 儲罐經濟尺寸的確定
對于公稱容積≤1000m3的儲罐，可采用等厚度設計，最節省材料的經
濟尺寸是：儲罐直徑與高度相等。
2.2對于公稱容積>1000m3的儲罐，應采用不等壁厚設計，最節省材料的經濟尺寸是：
式中：
t1――儲存介質時的設計厚度（mm）；
t2――儲存水時的設計厚度（mm）；
ρ――儲液密度（kg/m3）；
H――計算的罐壁板底邊至罐壁頂端（當設有溢流口時，應至溢流口下沿）的垂直距離（m）；
D―儲罐內直徑（m）；
[σ]t―設計溫度下罐壁鋼板的許用應力
（MPa）；
[σ]―常溫下罐壁鋼板的許用應力
（MPa）；
φ―焊縫系數，取0.9；
C1―鋼板厚度負偏差（mm）；
C2―腐蝕裕量（mm）。
按照計算公式所得的儲罐上部壁厚較薄，容易造成施工變形過大，安裝
后的圓度不易保證，抗風抗升舉能力不足，使用壽命也受到影響。為滿足剛度要求，標準中對儲罐規定了最小公稱壁厚。
4 罐底設計4.1 罐底結構
根據儲罐直徑大小，儲罐底板焊接分為對接和搭接兩種。對接焊僅用于小直
徑儲罐，此時應注意焊接順序，減少焊接變形。目前最常用的還是搭接焊，對于罐內直徑小于12.5m時，罐底宜采用條形排板，組焊方式見圖1；而對于罐內直徑大于或等于12.5m時，罐底宜采用弓形邊緣板，組焊方式見圖2，因罐底與罐壁連接的周邊存在較大的邊緣應力，故邊緣板比中幅板厚一些。
圖2？弓形邊緣板罐底
關鍵詞：液化石油氣、儲運罐區、安全管理
中圖分類號：U473.2+1 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
近年來儲罐泄漏事故不斷發生，例如2004年3月29日，遼寧省葫蘆島市某天然氣分離廠液化石油氣儲罐泄漏；2010年1月7日，蘭州石化公司石油化工廠316罐區發生爆炸著火事故；2010年7月16日，中石油大連大孤山新港碼頭一儲油罐輸油管線發生起火爆炸事故；2013年1月4日15時許，位于濮陽西環一化工廠罐區發生爆炸著火的事故；2013年6月2日中石油大連石化分公司位于甘井子區廠區內的一聯合車間939#罐發生油渣爆炸事故等。如何做好化工廠內罐區的安全管理，以下是我的幾點粗淺的認識。
一、危險性分析
1．化工廠中儲存有大量可燃液體，例如甲基叔丁基醚（MTBE）一種無色透明、粘度低的可揮發性液體，它的蒸汽比空氣重，可沿地面擴散，與強氧化劑共存時可燃燒。如果此類液體的油氣揮發到空氣中不僅污染環境，而且在化工廠里也是一種潛在的不安全因素；
2. “跑、冒、滴、漏”是化工廠內化工原料在儲存過程中普遍存在的問題，在管理上最大降低“跑、冒、滴、漏”給化工廠帶來的安全隱患是我們化工廠保障安全生產的關鍵；
3.這些年在罐區發生的火災爆炸事故中，人為操作因素引起的火災爆炸事故占所有爆炸事故的相當大比例。如何提高操作人員的素質，完善操作規程的的編制是化工品罐區安全管理的重要課題。
二、儲運罐區的安全管理
1．在生產過程中盡可能最大限度地降低油氣蒸發量
液態化工品易蒸發是其主要特征，從裝、儲容器等設備排出的混合氣體是液態化工品損耗的非常重要部分。其損耗多少通常則取決于混合氣中蒸氣濃度、排出的氣體體積以及化工品氣體的密度。在管理上降低油氣蒸發量可從以下幾點著手：
（1）采用液下密閉裝車，降低裝車損耗；
（2）控制好裝車物料的裝車溫度和流速也能起到降低蒸發量作用。化工品溫度越高，越易揮發；流速越快，壓力越高，攪動越大，造成蒸發損耗也就越大；
（3）合理安排裝卸作業時間。儲罐應盡量在降溫時進出物料，在不影響罐車出庫的前提下，可安排在傍晚到午夜降溫較快的時間進行卸車作業；
（4）合理安排化工品儲罐的使用率。儲罐盡量裝滿，以減少空間體積，盡量減少倒罐（輸轉）次數也可大大減少油氣蒸發損耗；
（5）儲罐采用氮氣密封技術。氮氣密封技術就是用氮氣補充罐內氣體空間，氮氣普遍比易燃液體蒸氣輕，所以氮氣浮在蒸氣上面。當呼氣時，呼出罐外的是氮氣而不是蒸氣；當罐內壓力降低時，氮氣自動進罐補充氣體空間，減少蒸發損耗，避免易燃液體接觸空氣氧化。
2．減少化工廠內的“跑、冒、滴、漏”
化工廠內的“跑、冒、滴、漏”現象多數是由于操作人員責任心不強、操作技術不當、生產管理不善或設備檢修不及時等原因造成的，需引起管理人員的重視，但也不難消除。下面根據我的工作經驗談一些減少工廠內的“跑、冒、滴、漏”的方法。
（1）定期檢查所有儲罐、機泵、管道、閥門、鶴管、裝卸臂快速接頭等連接部位，運轉部位和靜密封點部位都應連接牢固，做到嚴密、不滲、不漏、不跑氣。 （2）儲罐上所有附件都應靈活好用嚴密不漏，人孔用后及時蓋嚴，呼吸閥定壓合理，做到定期檢查、清洗和校驗，液壓安全閥密封物料高度合適，不足添油，臟了及時更換。
（3）接卸化工品，必須卸凈、刮凈、倒凈，盡量避免容器內物料品粘附或殘存過多。
（4）物料灌裝要做到不超高、不超量、不超壓、不跑油、不溢罐。
3. 加強罐區操作人員的管理
（1）按照屬地管理原則，設置庫區安全負責人、崗位操作人員等。上崗前，要經過三級安全教育(廠、車間、班組)，熟知庫存物品的化學特性，熟悉《危險化學 品安全管理條例》、《常用化學危險品儲存通則》等相關法規、標準的規定，經安全考試合格后方能上崗。
（2）生產人員嚴格按安全規程操作(安全責任制、巡回檢查制、設備檢修制、動火制等)，加強交接班管理制度。
（3）危化品入庫后應按養護制度認真養護。儲存期內，定期檢查，發現其品質變化、包裝破損、滲漏、穩定劑（阻聚劑）短缺等情況，應及時處理。人員、貨物出入庫，應嚴格遵守出入庫制度。
（4）本庫人員應嚴格遵守各項防火制度，如有違反，嚴肅處理。庫房溫度、濕度應嚴格控制、經常檢查，發現變化及時調整。外來人員進入庫區前必須交出所帶火種，嚴禁把火種帶入庫區。進入庫內的運輸車輛必須經檢驗合格，并有防火裝置。入庫應登記，出門時需經核對后放行。
（5）危化品儲存安排要按其性質，分區、分類、分庫儲存。嚴禁互為禁忌的危化品混存。根據儲存的危化品特性和倉庫條件，配置相應的消防設備、設施和滅火劑， 以及火災監測、報警裝置。 - L: X s/ v6 [4 D總之，罐區的安全管理是化工安全生產的重要組成部分，必須認真執行各有關規定，才能保證生產的安全進行。P
8 ]1 q/ }" q3 V6 V2 \ B$ M& f3 t ]9 V/ R* U+ S( O, }結束語
參考文獻
[1]孫雪如化工生產企業罐區的安全管理
關鍵詞：儲罐防腐工程 防腐涂料 應用研究
在所有油田、煉油產以及油庫等煉化企業中，原油儲罐都是一項非常重要的設備。正常情況下，油罐的使用壽命約為20a，然而在實際應用中，由于油罐中儲存的原油含有水分、無機鹽、有機酸以及硫化氫等具有腐蝕性的化學物質，外加罐外壁會受到自然環境因素的影響，導致油罐的使用壽命被大大降低，少部分油罐的實際使用壽命甚至僅為5到6a。針對油罐腐蝕的問題，目前采取較多的方法是對油罐涂敷防腐涂料以保護油罐，起到增加油罐使用壽命的效果。為保證儲罐的安全運行，需要對儲罐內、外壁、罐底板、儲罐附件等部分進行防腐，根據不同的腐蝕環境采取不同的防腐結構進行防腐。
1防腐工程的意義
由于原油在正常情況下呈液態，其中主要成分包括烴以及少量的氯化物、硫化物、無機鹽、有機酸、二氧化碳以及水分等，具有一定的腐蝕性，因此會對貯存設備造成一定的損耗，此外，很多油田以及煉化企業都大量使用各種助劑以增加產油量，導致原油的腐蝕性變強，極大地減少了原油儲罐的使用壽命和貯存裝置的運行不穩定。對此，各地油田以及煉化企業需要采取先進的材料、技術以及方法來提高原油儲罐的防腐能力以更好地保證原油的儲存質量。在原油儲罐的防腐工程設計中，防腐材料以及防腐技術的選取是實現防腐效果的基礎性保障，在選擇防腐材料和防腐技術時，要根據科學、經濟、合理、有效的原則。
2原油儲罐的腐蝕
油罐的腐蝕主要有內壁腐蝕和外壁腐蝕兩種。其中原油內壁腐蝕可以細分為罐底沉積水部分，油品部分，罐頂以及罐壁上部的氣相部分。罐頂以及罐壁上部常見于頂蓋附近的區域，比較容易受到腐蝕的部分有頂蓋周圍、搭接焊部位以及頂蓋金屬與頂蓋承力部件之間的縫隙區。由于罐壁上部的腐蝕一般比較均勻，罐壁的厚度的厚度變薄比較均勻，部分區域會出現塊狀掉落的現象。由于原油儲罐的儲油部位與原油發生直接接觸，罐壁的表面會被油膜覆蓋，因此腐蝕的程度較輕，并且腐蝕比較均勻，發生腐蝕比較嚴重的區域為油、水界面，主要為氧濃差電池腐蝕。由于原油中含有水分，原油儲罐罐底部分會出現積水區，包含水分以及其他雜質，在此區域形成的腐蝕主要為點蝕以及潰瘍腐蝕。目前在實際原油儲存中，積水區的腐蝕最為嚴重，會給油罐的安全性造成很大隱患。發生腐蝕嚴重時，罐底的最大穿孔直徑甚至會超過20毫米，深度達8到10毫米，腐蝕速率高達1到1.5mm/a。而原油的外壁的腐蝕形式主要為大氣腐蝕，腐蝕程度會受到儲罐建設地區的自然、社會等因素的影響。很多原油商業儲備庫及輸油站增設配套油庫工程中，儲罐會置于工業大氣環境中，空氣中會包含很多鹽類顆粒和多種氯化物，空氣的吸濕性較強，當空氣濕度比較大的時候就會在金屬表面形成水膜，導致電化學腐蝕。據調查，外壁的大氣腐蝕速率大約為0.2mm/a。
3防腐涂料選擇
防腐涂料選取的首要原則是科學性原則，具體是指在防腐選材中，操作人員需要根據原油資源存儲的具體要求，綜合考慮實際儲存規劃的長期性需求，鋼制耐腐蝕材料的選擇上，在磷、硫的含量上需要盡量保持在0.03%以下，碳含量保持在0.2%以下。同時，由于實際需要還需要對儲罐內腐蝕比較嚴重的部位進行適當的厚度增加，鋼板總厚度應在20%以下。要注意的是，對于一些特殊原油類型，其貯存要求比較高，需要適當優化升級儲罐材質來達到原油存儲的相關標準。
靜電荷的堆積無法釋放會引發儲罐爆炸以及火災事故。靜電荷的產生主要存在于原油的灌注、攪拌、流動、過濾、噴射等活動，當輸入到儲罐中的時候會發生電荷聚集反應導致電位急劇升高。因此在選擇防腐涂料的選擇時，不光要考慮材料的抗沖擊、抗老化、附著力、耐水、耐油以及柔韌性情況，還需要保證其抗靜電的水平能夠滿足原油存儲的要求以提高原油存儲的安全可靠。
3.1 儲罐外防腐涂料的選取
儲罐底板下表面所采用的防腐涂料需要具備一定的耐磨性能以配合儲罐使用的工況。目前在國內主要采用硅酸鹽涂料、聚氨酯涂料以及液態環氧涂料等防腐涂料。其中聚氨酯涂料由于硬度方面的缺陷而不選擇使用。具體選擇需要綜合實際的施工需要，在儲罐底板外側需要在焊接處處理前對底板下表面進行涂料的涂裝，需要選擇抗焊性的涂料，在耐熱性的方面要求較高。液態環氧涂料在耐熱性方面較硅酸鋅涂料差，在焊接時會受到一定破壞，硅酸鋅涂料在短時間內承受高溫的能力較好，并且不會出現燒焦和脫落的情況。
3.2儲罐內防腐結構
目前一些地區的原油商業儲備庫工程以及輸油站的新增配套油庫工程中，原油儲罐的罐底板內側、距罐底板小于2m的罐內壁以及罐內的構件多處于氣-液相或油-水相區，會發生比較嚴重的腐蝕情況，對此情況可以選用犧牲陽極配合絕緣的重防腐涂料涂層進行聯合保護。在重防腐結構中主要采用無溶劑環氧底漆配合環氧玻璃鱗片涂料。而底板下表面則選用環氧防靜電雙層結構進行防腐。在施工前需要檢測涂料的相關性能以保證防腐層的質量，進行小樣涂裝試驗等。
4防腐技術選取
防腐技術中重點之一是緩蝕劑的合理應用。目前主要采用的原油儲罐緩蝕劑主要有三找那個類型：氣相緩蝕劑、油溶性緩蝕劑以及水溶性緩蝕劑。氣相緩蝕劑的主要作用為防止空氣與儲罐上部接觸發生金屬腐蝕。而油溶性緩蝕劑的主要作用是避免油層與罐壁接觸發生金屬腐蝕。水溶性緩蝕劑的主要作用為避免儲罐底部的沉積水形成腐蝕。在實際應用中，緩蝕劑的應用需要嚴格參照相應的用量標準以及說明酌情使用，不但要保持一定的防腐效果，也要保證緩蝕劑使用的合理性、經濟性以及時效性。
此外新型熱噴技術也有助于防腐效果的提高，主要應用于儲罐內壁的防腐，作用原理為通過金屬火焰噴鍍在儲罐內壁上形成一層致密度較高的氧化膜，在提高儲罐內壁材料的化學穩定性方面效果較好，可以有效抑制罐壁上發生的氧化反應，最終達到罐壁防腐的效果。
5結語
目前對于油罐的防腐主要選用適用于腐蝕環境的覆蓋層將油罐鋼板同腐蝕介質隔離，以防止化學和電化學腐蝕。防腐涂料的使用可以有效延長原油商業儲備庫以及輸油站等新增配套油庫中原油儲罐的大修期和使用壽命，有效減少腐蝕穿孔和漏油的機率，從而降低對環境的壓力和輸油工業的生產成本。
參考文獻
[1] 郭曉軍，高俊峰，張靜，等.大型浮頂原油儲罐腐蝕因素分析與防腐蝕涂層技術[J].腐蝕與防護，2012（2）.
[2] 車廣強.60×104m3原油儲罐防腐工程施工技術[J].石油化工建設，2013（1）.
[3] 葉棟文，王岳，郭光利，等.原油儲罐的腐蝕機理及對策研究[J].石油化工設備技術，2010（6）.
關鍵詞：低溫 儲罐 基礎 荷載
中圖分類號：S611文獻標識碼： A 文章編號：
近幾年來我們在設計中經常遇到低溫介質（主要有液態乙烯、丙烯、液氧、液氮、液氬等）的儲罐設計問題，與普通立式儲罐最大的不同在于它的低溫并有因儲存液體汽化而形成的內壓的特點。罐內的溫度可達-165℃，罐體可分為單壁和雙壁兩種形式。由于雙壁全包容罐（外壁為預應力混凝土）基礎大多為國外工程公司和罐體、罐壁一起設計，本文主要探討有關單壁低溫儲罐基礎的有關問題。
基礎選型
目前我們石化行業的相關規范中還沒有針對此類儲罐的相關設計規范，就我們結構專業而言，現行的《石油化工企業鋼儲罐地基與基礎設計規范》(SH3068-95)總則1.0.1條中已明確寫道:“本規范不適用于儲存低溫、劇毒、酸、堿腐蝕介質和介質自重大于10kN/m3及架高儲罐的地基與基礎的設計”，這就給我們帶來了新的問題--如何設計這類基礎！
盡管此類基礎上一般設有泡沫玻璃磚保溫層，但由于考慮泄漏等事故狀態的原因，基礎還需考慮受凍的可能性，因此采取必要的防凍措施。一般來說，普通的儲罐基礎不需要設計地腳螺栓，但對于低溫儲罐，由于其內部介質均為低溫介質，無論采取何種保冷措施，都會有冷量損失，介質溫度升高，其內部壓力必然增大。為了避免罐內壓造成的儲罐邊緣“上舉”，所以低溫儲罐基礎邊緣都設置錨栓。考慮到罐壁和罐底由于溫度變化而會產生位移，不能簡單的采用直錨栓錨固，一般采用如右圖所示的扁鋼錨固帶，既簡單又能適應罐體變形要求（a值為預留罐壁位移量）。可見這種低溫儲罐基礎的設計要比常規儲罐復雜一些。
在美國石油協會標準《大型低壓焊接儲罐設計與施工（API620）》附錄R中對這種低溫儲罐的基礎設計給出了一些建設性意見；英國標準化協會標準《低溫用平底、立式、圓柱形儲罐.預應力鋼筋混凝土罐基礎的設計和制造及罐內襯和罐涂層的設計和安裝推薦方法》（BS7777-3：1993）中也給出了低溫罐基礎的類型：環梁基礎、筏板基礎、樁筏基礎、高承臺基礎。設計人員可根據地質狀況、承載力、沉降等方面來選擇基礎形式。當天然地基承載力及沉降均滿足要求，可采用環墻基礎或筏板基礎；淺層無較好的持力層，不能滿足設計要求時，則采用樁筏基礎及高承臺基礎，如采用環梁及筏板基礎，位于罐底的混凝土筏板或者地基土必然受到凍害，為防止這種現象，就必須采取電加熱方式，將溫度傳感器及輔助加熱系統埋在混凝土中或砂墊層中，依靠通電加熱，防止凍害。但在實際設計中，考慮到這種儲罐基礎的重要性和危險性，以及采用電加熱需要日常的操作維護，工程費用較高等原因，國內已完成低溫儲罐基礎均采用架空基礎。此時地面和儲罐基礎底板之間形成空氣隔層，維持基礎底面與外界溫度一致，保持良好通風，利用空氣流動使基礎底面與頂面溫度梯度盡量大，從而保證基礎內部的溫度與常溫接近，確保基礎在低溫介質作用下長期正常工作。架空底板與地面之間的高度， BS7777-3：1993中要求凈空至少1500mm，以便檢查和維修。但有的基礎由于工藝流程的要求，此高度達到了4200mm。
采用架空基礎后，隨之而來的就是支撐柱（樁）及頂板的設計，根據國內已建成的低溫罐及近幾年本人設計的一些工程實例，這種架空基礎大致可分為三類：高樁承臺；柱+無梁樓蓋；框架結構。首先，高樁承臺設計時將樁頂標高設計為錨入頂板的高度，樁身露出地面較長，應按《建筑樁基設計規范》JGJ94-2008中第5.2節、第5.8節以及附錄C的的有關規定考慮壓曲的影響，按大偏心受壓計算，對樁身承載力進行復核。其結果比按正常設計的樁配筋大許多，因此此部分樁身應與普通樁區別設計。而頂板則按無梁樓蓋設計。但此種基礎類型也有其局限性，當樁承載力較低時，由于布樁間距較小，就會給施工帶來困難，樁機移動不便，很容易將已完工的樁身破壞。此時柱+無梁樓蓋結構可解決此問題，但這前兩種基礎形式其實都是板柱結構，由于上部荷載較大，基礎可能受到較大側向外力（水平地震力）一般情況需要增設剪力墻或其他抗側向力構件,以限制結構的水平位移，增強抗地震、抗風的能力，在柱頂或樁頂設置柱帽或樁帽以提高節點剛度。但對于此類低溫罐基礎，頂板下部要求通暢，保持空氣流通，因此對墻體布置帶來了難度。
在最近的一些過程中，我們對以上兩種基礎類型進行了改進，將其設計為框架結構（如上圖所示），在柱之間設框架梁，這樣主要頂板的受力構件就變成了梁，頂板厚也可以相應變薄，板變薄后也更有利于冷量的迅速傳遞，也增強了結構的抗震性能。由于罐主要荷載都集中在內罐，我們布置梁柱時均將外圈柱布置在內罐壁下方，外側采用懸臂梁板支撐外罐壁及內外罐壁間的保溫材料，這樣布置受力比較明確。罐容積較小時（5000m3以下）柱可按環形布置，罐容積較大時可按柱方格網狀布置（如下圖所示）。但需注意的的是，由于低溫儲罐設有錨固帶，而其錨固帶形式多為錨板式。因儲罐荷載較大，梁配筋率較大，在梁柱節點處梁柱鋼筋交錯，鋼筋較密，錨固帶很難放置，因此我們在布置外環柱子時要注意盡量避開錨固帶的位置。地下部分則可根據地質情況設計為柱下樁承臺+基礎拉梁或樁筏基礎。由于低溫介質位于內罐中，而內罐底部砌筑有泡沫玻璃磚隔冷，罐基礎不會直接受凍，因此設計時不再要求基礎混凝土的抗凍等級。
荷載及荷載組合
低溫儲罐的荷載也與一般儲罐有所不同，《石油化工企業鋼儲罐地基與基礎設計規范》(SH3068-95)中對地震作用無明確規定，而在《石油化工構筑物抗震設計規范》SH/T 3147-2004中第6.2.1條中規定： 6度時的構筑物；7度、8度和9度時，地基靜承載力標準值分別大于80、100、120kPa且高度不超過25m(含支撐設備的高度)的構筑物（包括儲罐）可不進行地基和基礎的抗震承載力驗算。低溫儲罐如采用天然地基上的環梁或筏板基礎在滿足上述規定的前提下，就沒有必要進行地震驗算。如果采用樁基，就必須按第6.5節的要求進行判定是否需要驗算抗震。而對于架空基礎就必須要進行地震驗算了。
儲罐本體的抗震驗算是按中震進行計算的，與結構專業設計時只驗算小震是不同的。在API620附錄L中第L.8.4條中規定“除非另有要求，由于地震可能產生滑動的儲罐可以用0.4倍的滑動摩擦系數乘以作用在儲罐底部的力。”這就是說儲罐本體的水平地震力可以乘以0.4的折減系數后，再作用到儲罐基礎上進行驗算。由于設計條件中的地震附加力矩僅作用到罐體底部，因此設計儲罐基礎時還要考慮地震時由罐內液體橫向移動而產生的附加彎矩及由此產生對柱或樁的附加豎向力。
為了檢驗罐體焊縫質量，檢查罐體密閉性，水壓試驗是儲罐設計及施工中必不可少的環節，但由于試水時間短及作用的間斷性，屬于短暫工況，在API620附錄R第R.10.3條中規定“水壓試驗過程中，基礎上的總荷載不能大于地基承載力允許值的125%”，按此可以將試水總荷載乘以0.8的折減系數，考慮到這種罐的重要性，建議水壓試驗荷載分項系數取1.1，小于恒載的分項系數1.2.
在確定了地震及水壓試驗荷載后，就可按表一的荷載進行基礎計算。對于這種儲罐，一般考慮驗算正常工作(滿罐)、水壓試驗(滿罐)、安裝建造(空罐)三種工況。除上述水壓試驗荷載分項系數取1.1外，其他荷載的的分項系數可按國內相關規范標準取值。
沉降要求
對于大型儲罐基礎的設計，控制沉降是很重要的一個問題，也是確定基礎形式、選擇樁端持力層即樁長的重要因素。從工藝配管角度來看，基礎沉降越小越好，但從結構專業而言，基礎的沉降是很難避免的，所以確定一個合理的基礎沉降限值是很必要的，在BS7777-3：1993中規定：“儲罐的允許沉降限值是儲罐的最大變形限量，儲罐基礎設計者與儲罐設計者應就最大整體沉降和不均勻沉降的限制達成一致”，由此可見不僅結構專業控制地基變形，工藝配管、設備等專業也要采取必要措施來適應和減輕由地基變形而帶來的問題，如管口采用柔性連接等。計算沉降時荷載取標準值，不考慮風荷載與地震作用下引起的附加壓力。在此規范中還給出了不均勻沉降的限制供參考。
表二 不均勻沉降限值
沉降類型 不均勻沉降限值
儲罐傾斜 1：500
儲罐底板從儲罐邊緣至中心沿徑向的沉降 1：300
沿儲罐周邊沉降 1：500，不超過儲罐傾斜計算出的最大
沉降量
從國內的儲罐規范可以看出，均未規定沉降量的絕對值，給出的都是沉降差/比等相對值，所以控制不均勻沉降就成了設計的重點。我們在設計中考慮到此類基礎重要性，均采用了樁筏基礎，布樁時內密外松，樁基持力層均為較好的土層或巖層，盡量避免不均勻沉降。
4結語
通過工程實例的設計，低溫儲罐的基礎設計在基礎選型及布置上應結合地質條件及工藝條件，以及其受力特點作出合理的選擇。計算中應注意地震力帶來的附加荷載的計算，這也是其與普通儲罐受力的不同點。可以看出，此類基礎的設計不同于普通立式儲罐，有其自身的一些特點，設計時應慎重對待。
參考文獻
1 美國石油協會標準《大型低壓焊接儲罐設計與施工》（API620-2002）
【關鍵詞】煉廠 汽油成品 汽油組分 罐組 優化設計
汽油成品（包括汽油組分）罐組作為煉廠油品儲運的重要組成部分，主要為接收、儲存各裝置生產的汽油組分（MTBE、催化汽油、重整汽油等）、調合成品汽油（93#成品汽油、97#成品汽油等）以及滿足成品汽油的儲存、輸轉。一個好的汽油成品（包括汽油組分）配置方案，在滿足汽油成品調合、儲存天數等最基本要求、實現裝置生產后路暢通的基礎上，應充分結合煉廠的實際運行情況，做到罐型選擇正確，單罐罐容、罐個數配置合理；做到操作靈活、高效，實現煉廠經濟利益最大化。 因此，對于汽油成品（包括汽油組分）罐組的優化設計，是一個需要著重考慮的問題。
1 汽油成品（包括汽油組分）罐組配置方案設計中應注意的問題
本文以加工能力為500×104t/a的某煉廠為例，根據全廠總加工流程，本煉廠內生產汽油組分油的裝置有MTBE裝置（設計處理量7×104t/a）、催化裂化裝置（設計處理量260×104t/a）、連續重整裝置（設計處理量60×104t/a）。
本煉廠汽油成品設計年產量163.55×104t/a，其中，國Ⅲ90#成品汽油5.77×104t/a；國Ⅲ93#成品汽油157.78×104t/a。汽油調合表詳見：表1國Ⅲ90#成品汽油調合表；表2國Ⅲ93#成品汽油調合表。
本煉廠汽油成品外輸出廠以公路運輸為主，鐵路運輸及內河運輸為輔，具體運輸比例詳見：表3汽油運輸比例分配表。
1.1 罐型的選擇
成品汽油及各組分汽油均為甲B類液體，根據《石油化工企業儲運系統罐區設計規范》（SH/T 3007―2007 ）中的相關要求：“在儲存溫度下飽和蒸汽壓低于大氣壓的甲B類液體，應選用浮頂罐或內浮頂罐。”本煉廠汽油成品儲存溫度為≤40℃，設計儲存溫度下的飽和蒸汽壓小于大氣壓，考慮到正常操作過程中汽油的揮發量較大，為盡可能的減少汽油的蒸發損耗，降低環境污染，提高煉廠的經濟效益，本煉廠汽油成品（包括汽油組分）儲罐采用內浮頂儲罐。1.2 儲存天數
根據《石油化工企業儲運系統罐區設計規范》（SH/T 3007―2007 ）中各運輸方式對汽油成品儲存天數的具體要求；公路運輸出廠方式汽油成品的儲存天數為5d～7d；鐵路運輸出廠方式汽油成品的儲存天數為10d～20d；內河運輸出廠方式汽油成品的儲存天數為15d～20d。
按上述規范，計算本煉廠汽油成品所需的儲存天數為8.0d～12.2d。
考慮到，汽油成品（包括汽油組分）罐組的儲存天數直接決定了裝置生產的后路是否暢通以及煉廠的經濟效益，且汽油成品儲罐無其他儲罐可以臨時借用，因此本煉廠汽油成品的設計儲存天數取中間值10d。
1.3 總罐容
本煉廠年生產時間為8400h/a，結合各裝置的年設計生產量詳見表1、表2及各汽油組分的密度，計算得各組分汽油的日生產體積，詳見：表4 各汽油組分日生產量（體積流量）表。
結合表4中各汽油組分的合計體積日生產量6241.68m3/d以及所選取的汽油成品儲存天數10d，計算得，汽油成品（包括汽油組分）所需有效總罐容為62418.80 m3。
儲罐裝填系數按照相關規范要求，選取0.9，計算得到，本項目汽油成品（包括汽油組分）罐組的所需總罐容為62416.80 m3/0.9=69352.00 m3。
【關鍵詞】液化石油氣 臥式儲罐 設計
盛裝液化石油氣的臥式儲罐是具有爆炸危險的特種承壓設備，為了它的安全運行，必須從設計、制造、使用和維護等各個環節都要嚴格要求。下面結合20m3液化石油氣臥式儲罐的設計，來探討在液化石油氣臥式儲罐的規則設計中參數的確定、材料的選擇、結構的設計以及制造技術要求等。
2 確定設計壓力
對于常溫儲存液化石油氣的儲罐，根據TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》第3.9.3條款的規定[1]，常溫儲存液化石油氣壓力容器規定溫度下的工作壓力，按照不低于50℃時的混合液化石油氣組分的實際飽和蒸汽壓來確定。應當在圖樣上注明限定的組分或者對應的壓力。本例中液化石油氣的主要組分是丙烷，丙烷50℃時的飽和蒸氣壓為1.6MPa，依據此工作壓力確定了這臺20m3液化石油氣臥式儲罐的設計壓力是1.77 MPa。
3 確定儲罐的裝量系數
液化石油氣在平衡狀態時的飽和蒸汽壓隨溫度的升高而增大，其液體的膨脹性較強，因此儲存液化石油氣的儲罐內必須留有一定的氣相空間，以防止由于溫度升高而導致儲罐內的壓力劇增。儲罐的儲存量直接影響到儲罐的工作壓力，關系到儲罐的設計和使用安全。TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》第3.13條[1]規定儲存液化氣體的壓力容器應當規定設計儲存量，裝量系數不得大于0.95。本例中儲罐的裝量系數確定為0.9。
4 確定腐蝕裕量
由所選定受壓元件的材質、工作介質對受壓元件的腐蝕率、容器使用環境和用戶期待的使用壽命來確定，實際上應先選定受壓元件的材質，再確定腐蝕裕量。工作介質對受壓元件的腐蝕率主要按實測數據和經驗來確定，受使用環境影響很大，變數很多，目前無現成的數據。一般介質無腐蝕的容器，其腐蝕裕量取1～2mm即可滿足使用壽命的要求。本例為石油化工設備，介質為輕微腐蝕，取腐蝕裕量為2mm。5 確定焊接接頭系數
焊接接頭系數，應根據受壓元件的焊接接頭型式及無損檢測的長度比例確定。雙面焊焊接接頭和相當于雙面焊的全焊透對接接頭：100%無損檢測φ=1.00；局部無損檢測φ=0.85.單面焊對接接頭（沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板）：100%無損檢測φ=0.9；局部無損檢測φ=0.8.本例選焊接接頭系數為1.0。6 材料的選擇
液化石油氣臥式儲罐殼體材料選用主要有 Q245R、Q345R、Q370R等幾種。
Q245R屬于優質碳素鋼，這類鋼強度較低，塑性和可焊性較好，價格低廉。
Q345R（0℃或-20℃ 供貨）為低合金鋼，是壓力容器常用鋼。一般用于對安全性要求較高的容器。
Q370R（ -20℃ 供貨）為低合金中強度鋼。主要應用于大型球罐。
綜合考慮，20m3液化石油氣臥式儲罐選用Q345R正火板。7 結構的設計7.1 容器直徑的選取和厚度的計算
容器的直徑按鋼制壓力容器的工程直徑系列選取。本臺20m3液化石油氣臥式儲罐要求容器的幾何容積為20m3 。設定的直徑應符合封頭的規格，設定直徑為2200mm，查標準GB/T 25198-2010《壓力容器用封頭》附錄C，得知此規格的封頭容積為1.5459 m3，得筒體容積為20-1.5459x2=16.9082 m3。得到： 筒體長度為4450.2mm.長徑比為4450.2/2200=2.023。比較理想，則我們確定本例液化石油氣儲罐的內直徑為2200mm，筒體長度圓整為4450mm。
有了容器直徑，即可計算圓筒的厚度。首先，設計溫度下圓筒的計算厚度按照GB150.3-2011《壓力容器 第3部分：設計》公式3-1計算（公式的適用范圍為Pc≤0.4[σ] tφ，本例中0.4[σ]tφ=0.4x189x1=75.6>Pc=1.77所以，參數滿足公式的適用范圍。計算容器筒體的計算厚度：（式1）
計算出厚度為10.35mm。本例腐蝕裕量為2mm，與計算厚度之和為12.65mm，與之最接近的鋼板商品厚度為14mm，故確定容器厚度為14mm。
然后對選用的筒體厚度進行應力校核：
設計溫度下圓筒的計算應力按式（2）計算：
計算出厚度為10.33mm。本例腐蝕裕量為2mm，與計算厚度之和為12.63mm，與之最接近的鋼板商品厚度為14mm，故確定容器封頭厚度為14mm。
計算確定了容器的封頭為E H A
DN2200X14（min12.33mm）。
7.3 開孔及管口的法蘭和接管配置
20m3液化石油氣臥式儲罐法蘭及其密封面型式是設計協議書中要求的，并且應滿足TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》第3.17第（2）條的規定 ：盛裝液化石油氣、毒性程度為極度和高度危害介質以及強滲透中度危害介質的壓力容器，其管法蘭應當按照行業標準HG/T20592～HG/ T20635系列標準的規定，至少應用高頸對焊法蘭、帶加強環的金屬纏繞墊片和專用級高強螺栓組合。壓力等級必須高于設計壓力；其材質一般與筒體相配。
8 技術要求
液化石油氣臥式儲罐的制造質量是保證臥式儲罐安全運行的重要因素。因此20m3液化石油氣臥式儲罐在設計過程中提出了保證儲罐制造質量的要求，如鋼板檢測、焊縫要求、熱處理要求等。這些要求不低于TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》、GB150.1～150.4-2011《壓力容器》、JB/T4731-2005《鋼制臥式容器》等的相關規定。
參考文獻
[1] TSG R0004-2009.固定式壓力容器安全技術監察規程
[2] GB150.1-150.4-2011《壓力容器》.
【關鍵詞】立式儲罐；施工技術
用于貯存油品和化學物質的儲罐在各個行業都有廣泛的應用，在石化行業中儲罐尤其普遍和矚目，在那里可以見到許多大型和超大型的立式圓筒儲罐。建造這些儲罐需要特定的技術和方法，只有掌握合適的技術和方法才能又快又好地造好這些儲罐，所以討論有哪些技術，哪些技術又適合建造什么類型的儲罐是非常具有現實意義的。
1.立式儲罐施工中的常用技術
石化行業的儲罐大都是鋼制的立式圓筒儲罐，所以本文就討論這種類型的儲罐。
1.1 立式儲罐的制造技術
立式儲罐的制造過程簡單地說就是設計、加工或預制、現場施工、驗收并交付使用這樣的一個過程。設計是根據使用需要計算儲罐的技術參數并產生設計圖紙和設計文件的過程；加工或預制是根據這些設計圖紙和設計文件加工儲罐所需要的各種板件、附件和安裝用具的過程；現場施工的前期是土建專業完成儲罐基礎的施工作業，然后安裝專業將儲罐的各種板件、附件在基礎上組合成為一個整體；儲罐驗收合格后交付業主使用。本文主要討論現場施工中組合為整體這個過程，同時也涉及加工或預制、驗收的過程。這個過程的流程如下：
這個過程依據的標準是SHT3530-2011《石油化工立式圓筒形鋼制儲罐施工技術規程》、SHT3508-2011《石油化工安裝工程施工質量驗收統一標準》、GB50128-2005《立式圓筒鋼制儲罐驗收規范》、NBT47015-2011《壓力容器焊接規程》和NB-T47014,15,16-2011《承壓設備焊接工藝評定 壓力容器焊接規程 承壓設備產品焊接試件的力學性能檢驗》等。
施工準備是準備施工技術資料（產生施工方案、施工工藝文件和施工組織設計文件等），準備施工材料、施工設備和施工人員等。
材料檢驗是對建造儲罐的材料、焊接材料、附件進行檢驗，檢驗合格后才能投入下一道工序。
加工（預制）是底板、壁板、拱頂（錐頂或浮頂）、附件和安裝用具的加工。底板需要排板，并加工成規定尺寸的板材，并做焊接坡口；壁板排板后彎成弧面板，也開好坡口；拱頂（錐頂或浮頂）也要按要求加工成一定的尺寸和形狀；附件如加強圈、抗風圈、盤梯和其他附件的加工；安裝用具是用于安裝的輔助工器具、夾具、構件等，如倒鏈葫蘆倒裝法需要加工立柱（邊柱）、漲圈、拉桿等用具。預制的材料也必須檢驗合格后才能進行下一步的安裝作業。
質量檢驗是按照標準規定的項目和方法進行檢驗，項目包括外觀尺寸、焊縫檢測、氣密性檢驗、充水試驗和基礎沉降觀測等。
防腐處理是為了防止儲罐腐蝕，一些地區和一些儲料（油品）還需要做絕熱、保溫和陰極保護處理。
所有上述工序都完成后才能進行驗收工作，合格后投入使用。
1.2 立式儲罐的主要施工方法
不難看出，將儲罐的各種板件、附件組合成為一個整體是施工的主要環節也是關鍵環節。按照組合方式的不同，就有了正裝法和倒裝法的區別。土建基礎檢查合格后，先將底板的預制材料放在基礎上拼合焊接成整塊圓板，接著安裝壁板，壁板是將預制的弧面板組對拼焊成圓筒的多個圈，這些圈再拼焊成完整的筒壁，如果這些圈按照由下至上最后是罐頂的自然順序拼成就是正裝法；如果先拼最上面一圈的壁板和罐頂，升起后再拼它下面一圈的壁板，再升起再拼更下面一圈的壁板，最后才是底部一圈的壁板，就是倒裝法。
1.3 正裝法施工技術的特點和適用場合
用正裝法施工只要有大型起重機如塔吊，可以適用任何罐體的施工[1]，但主要適用于大型的儲罐，如20000m3以上容積的內浮頂儲罐。隨著壁板的升高需要搭設更高位置的腳手架，腳手架可以外搭，也可以內掛[2]。外搭腳手架法隨壁板的升高逐層搭設，內掛腳手架法不需要逐層搭設，只在施工面搭設2～3層腳手架。使用外搭腳手架法作業時內部施工通過掛移動小車進行內部施工，內掛腳手架法則在外側掛移動小車進行外部施工。
水浮法是在內部設置有浮艙的圓盤，罐體注水后圓盤浮起，內部施工以圓盤為操作平臺，外部施工同內掛腳手架法一樣在壁板外側掛移動小車。
1.4 倒裝法施工技術的特點和適用場合
倒裝法由于每次升起的高度不多，不需要大型起重機，也不需要把腳手架搭的很高，焊接作業是在地面或較低的高度上進行，操作比較容易控制，所以在中小型的儲罐施工中使用很廣泛。
倒裝法根據升起的機構原理不同，有倒鏈葫蘆起吊法、起重機提升法、液壓設備提升法、氣體浮力提升法和水浮法[1]等。
倒鏈葫蘆起吊法是在壁板內測設置若干的提升柱（桅桿），每個柱上掛倒鏈葫蘆，葫蘆可以是手動葫蘆，也可以是電動葫蘆，利用倒鏈葫蘆吊起壁板和罐頂。
起重機提升法是利用起重吊車和龍門吊機吊起壁板和罐頂。受吊車和吊機起吊重量限制，該法只能用于5000m3以下的儲罐。
液壓設備提升法的操作類似倒鏈葫蘆起吊法，在每個提升柱上安裝穿心液壓千斤頂，利用液壓千斤頂頂升起壁板和罐頂。由于液壓操控十分容易，該法可以適用于任何大小的儲罐。
氣體浮力提升法是利用風力提升壁板和罐頂。由于密封方面難于把握，風量和風壓的調節也不易精確，這種方法操控不夠穩定，可能會造成“冒頂”事故[3]。該法需要罐體截面積足夠大，才能產生足夠的升力，所以該法不適用于5000m3以下的儲罐。
此水浮法不同于正裝水浮法，因下面的壁板需要不斷上升，底部不能形成封閉，需要在壁板臨時加設注水容器，注水使帶浮艙的裝置拉起壁板和罐頂。目前很少使用。
2.立式儲罐施工選擇技術的原則和方法
2.1 主要施工方法的選擇
這里的主要施工方法就是上面提到的將儲罐的各種板件組合為整體的施工方法，選擇原則如下：
1.應按照技術經濟的綜合分析結果確定施工方法。上面提到的方法中除了氣體浮力提升倒裝法和水浮倒裝法現在使用不太廣泛外（SHT3530-2011《石油化工立式圓筒形鋼制儲罐施工技術規程》中也沒有推薦），其他各種方法沒有絕對的優勢，需要綜合分析確定施工方法，如液壓設備提升倒裝法一次性設備投資雖然較大增加了短期施工成本，但其操控容易，功效高，適于任何罐體施工，長期來看成本平攤下來可能平均成本并不會比其他方法高；再如正裝法多用于大型儲罐施工，如果工程上儲罐容積雖不大但數量眾多，雖然搭設腳手架工程大，耗材多，但因腳手架可重復使用，腳手架問題就不會是主要問題，正裝法壁板可以在地面組對成圈，提升后主要焊接環縫，效率會比倒裝法高，在“時間就是金錢”的今天在綜合經濟效果上不比倒裝法差。
2.需要結合本單位的實際情況采用合適的施工方法，所謂受限的施工方法運用的好也能帶來好的效果。文獻[4]介紹倒鏈葫蘆起吊倒裝法過去多用于3000m3以下的儲罐施工，但是非常成功地用于12000m3儲罐施工，實踐中也有過應用在20000m3儲罐施工的案例。
3.場地條件受限，大型吊機難以進場時，只能采用倒裝法，尤其適合倒鏈葫蘆起吊倒裝法和液壓設備提升倒裝法。
2.2 焊接方法的選擇
選擇合適的焊接方法的是立式儲罐施工技術中另一個重要事項。焊條電弧焊是傳統的焊接方法，但是勞動強度大、效率低，采用半自動焊接和自動化焊接是大勢所趨，是今后儲罐焊接施工的發展方向。下面介紹一些常用的用于立式儲罐施工中的半自動焊接和全自動化焊接技術：
1.CO2半自動焊和自動焊技術。在某20000m3鋼制拱頂儲罐壁板立焊全部采用CO2半自動焊技術，拍片一次合格率為98.3%[5]。CO2自動焊技術同焊條電弧焊相比，可提高工效3～5倍。
2.埋弧自動橫焊技術。用于儲罐正裝法施工和儲罐倒裝法施工，當用于拱頂儲罐罐壁的環焊縫或大型外浮頂原油儲罐環焊縫時，效率是焊條電弧焊的4~6倍[6]。
3.埋弧自動角焊技術。用于儲罐罐底邊板與壁板大角縫的焊接，效率高，焊接質量好[6]。
4.氣電立焊技術。氣電立焊技術是普通熔化極氣體保護焊和電渣焊發展形成的一種熔化極氣體保護電弧焊，焊接速度是焊條電弧焊的15倍，而且坡口角度小，非常節省焊接材料[6]。
