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1、第4章 轻烯烃储存理论知识乙烯装置生产所得的乙烯、丙烯、碳四、碳五等产品，大多数用管线输送到下游加工装置。为使乙烯生产与下游加工装置能可靠地衔接，要求乙烯装置贮存一定量的乙烯、丙烯、碳四或碳五等产品。装置中间罐区储存，一般推荐天数为35天。乙烯装置的中间罐区多数采用球罐。4.1球罐罐的分类类根据目前所所制球罐罐的用途途，球形形储罐可可大体分分为三类类：在高温高压压中使用用的球罐罐储存存液化石石油气、氨氨和氧等等。压力力大多为为1040kkgf/cm22，在常常温下使使用。在中压中温温中使用用的球罐罐储存存乙烯等等液化气气为目的的而制造造的，压压力在118220kggf/ccm2，温度度大多在在
2、-200-1100的范围围。低压、深冷冷（极低低温）中中使用的的球罐储存存-1000以下的的液化气气为目的的而制造造的，使使用压力力极低，因因为使用用的温度度是极低低温。为为了防止止与大气气温度接接触以便便保冷，多多数都是是双重球球罐。4.2球罐罐的结构构球罐由上极极板、上上寒带、上上温带、赤赤道带、下下温带、下下极板、支支柱及拉拉杆、裙裙式支座座、人孔孔、进、出出料管及及法兰、安安全泄放放装置、扶扶梯组成成。4.3球罐罐附属设设备不管设计压压力如何何，球罐罐上必须须设置下下述各种种设备：1）耐热设设施；2）开孔处处的截止止阀；3）液体进进出口处处紧急切切断阀或或代用；4）安全阀阀；5）液面计
3、计；6）压力计计和温度度计；7）铭牌；8）接地设设备；9）下沉测测定板。4.4球形形储罐优优点1）与同等等容量的的圆筒形形容器相相比，球球形容器器的表面面积最小小；2）球形容容器受力力均匀，且且在相同同直径和和工作压压力下，其其薄膜应应力仅为为圆筒容容器的环环向应力力的，故故板厚仅仅需圆筒筒容器的的；3）由1）、22）两项项，故球球形容器器的板面面积小，板板厚薄，重重量轻，材材料用量量少（见见表4-1），造造价低。表4-1 圆筒筒形与球球形容器器的材料料消耗量量对比容积/m33圆筒形容器器（A）/t球形容器（BB）/tt钢材消耗比比（B/A）50001801000.55551000003001
4、900.63443000008005300.6622300000800185（CCT-11钢）0.23114）对抗风风压来说说，球形形容器也也比较圆圆筒形容容器安全全，球形形风压系系数为00.3左左右，圆圆筒形风风压系数数约为00.7左左右；而而且受风风面积球球形容器器也比同同样容量量的圆形形容器小小，所以以对抵抗抗风载荷荷来说，球球形容器器比圆筒筒形容器器安全的的多。5）基础简简单，工工程量小小，且建建造费用用低；6）球形容容器作为为储气罐罐使用，比比水槽式式气柜更更有以下下优点：（1）安装装面积小小，即气气体可以以加压储储存于球球形容器器之中，对对同一气气体重量量来说，在在同一温温度下，其
5、其体积与与压力成成反比，故故球形容容器的直直径要小小。（2）不像像气柜那那样，时时而接触触水，时时而干燥燥，故腐腐蚀要小小。（3）可以以储存干干燥气体体，也可可以储存存能溶于于水的气气体。（4）如果果在制造造时检查查严格，气气体不会会发生泄泄漏；而而且在内内部降压压时，空空气也不不会漏入入。（5）由于于没有任任何活动动部分，故故保养简简单，维维护费用用少。（6）外观观较气柜柜美观。4.5球形形储罐缺缺点1）与圆筒筒形储罐罐相比，制制造、安安装都较较苦难；2）焊接较较困难，技技术要求求高；3）焊缝长长、检验验要求又又高，工工作量大大。4.6球罐罐型式球形储罐的的型式，从从形状看看，有圆圆球型、椭
6、椭球型。从从球壳的的划分组组合方案案看，主主要的有有足球型型和瓜瓣瓣型。从从壳体的的层数看看，有单单层、多多层、双双金属层层和双重重壳球罐罐等。4.7球罐罐对储存存介质的的限制 在使用高强强度钢制制造的储储存的液液化石油油气，含含有硫化化氢等不不纯物，在在焊缝附附近或定定位焊痕痕迹等处处常常发发生应力力腐蚀裂裂纹，使使液化石石油气泄泄漏，进进而能导导致储罐罐的破坏坏。因此，对储储罐内储储存的物物料组成成，特别别要加以以注意。根根据焊接接施工条条件要求求，对6610MMPa级级高强度度钢而言言，石油油液化气气中硫化化氢的含含量，尽尽可能保保持在550pppm（液液体中）以以下。4.8液化化气罐布
7、布置 液化气罐和和油罐在在使用、防防火等方方面有许许多不同同，如液液化石油油气罐压压力高，而而油罐是是常压，液液化石油油气罐组组可不设设防火堤堤，而油油罐须设设防火堤堤；液化化石油气气罐的火火灾危险险性较大大，而油油罐的火火灾危险险性相对对较小，因因此安装装仪表，检检修动火火等要求求各有不不同；再再者从流流程上看看，油罐罐和工艺艺装置、装装卸油设设施等联联系比较较多，彼彼此需要要适当靠靠近，而而液化气气罐应尽尽量布置置在厂区区边缘地地带有利利于安全全。所以以二者放放在一起起问题很很多，严严禁二者者布置在在一起。4.9球罐罐隔热与与保冷设设施情况况球罐本体及及支柱，使使用绝热热材料覆覆盖。玻玻璃
8、纤维维覆盖在在球壳的的外侧后后，用薄薄钢板再再加以覆覆盖。支支柱用耐耐热混凝凝土或绝绝热材料料覆盖。或或者，球球罐可设设置冷却却用喷淋淋水，即即是以环环形管道道的方式式装在上上极，部部分则装装在赤道道稍微上上面的地地方。这这些作为为隔热措措施。4.10球球壳的应应力 1）由于气气压、液液压、壳壳体自重重和保温温层重等等产生的的应力；2）由于壳壳壁内、外外温度差差产生的的温差应应力；3）由于地地震、风风力水平平载荷产产生的短短期应力力；4）由于局局部外载载荷产生生的应力力；5）由于球球壳有支支柱、加加强板等等支承结结构，则则在那些些地方会会产生局局部应力力；装有有肋、接接管等，也也会产生生局部应
9、应力。4.11球球罐焊缝缝产生裂裂纹的主主要原因因1）焊接施施工时使使原有的的微裂纹纹扩展了了；2）焊接时时入侵了了氢，产产生延迟迟裂纹；3）在使用用环境和和介质条条件（HH2S、HHCN、带带水NHH3）产产生应力力腐蚀裂裂纹；4）高强度度钢焊接接连接部部位及热热影响区区的材质质劣化。4.12球球罐使用用中常出出现的问问题1）不均匀匀沉降；2）低温球球罐跑冷冷结霜；3）安全阀阀失效；4）表面发发生裂纹纹；5）应力腐腐蚀开裂裂；6）漏检的的超标缺缺陷；7）湿H22S导致致的氢鼓鼓泡；8）超装。4.13大大型球罐罐结构特特征1）大型储储气罐，直直径虽大大，但总总质量不不大，其其支柱尺尺寸比较较小
10、，如如20000m33煤罐，总总质量114000t；与与此相反反，50000 m3液化气气球罐，总总质量达达到35500tt，支柱柱13根根，每根根承载2230tt，支柱柱使用外外径8000mmm，壁厚厚13mmm钢管管。因此此从支柱柱粗细看看，大型型储气罐罐支柱单单薄，大大型液化化气球罐罐支柱粗粗大；2）内部有有回转梯梯。为了了球内检检查方便便，都在在球内面面设置直直梯或回回转梯。回回转梯是是一种沿沿球顶部部到赤道道或球下下部的作作成圆弧弧状的梯梯子，它它可以以以球顶为为中心，沿沿赤道部部的导轨轨作全周周回转。3）外部有有阶梯、平平台。对对大型球球罐外部部检查，不不能象小小型球罐罐那样设设便
11、梯直直上，故故多沿球球外面设设置螺旋旋梯子直直到顶部部，并在在中间设设置休息息平台。4.14球球罐脱水水应注意意事项球罐脱水采采用脱水水包二次次脱水，脱脱水包应应该始终终保持一一定液位位，防止止液态烃烃脱出造造成事故故，进行行球罐脱脱水作业业前，应应先关闭闭脱水包包与球罐罐体连接接阀，然然后开脱脱水阀进进行脱水水作业，脱脱水同时时应注意意观察脱脱水包水水位，严严防液态态烃脱出出，脱水水完毕，恢恢复正常常流程。脱脱水作业业时严禁禁周围一一切明火火作业，操操作人员员不得离离开现场场。4.15球球罐高液液位报警警联锁操操作系统统对操作作要求1）通常球球罐有一一套高液液位报警警联锁系系统，当当球罐液液
12、位达到到硬高报报值时，该该罐的罐罐根阀门门自动切切断，确确保球罐罐液位不不超高；2）球罐一一旦投运运，联锁锁切除必必须申报报主管技技术人员员；3）遇到改改罐操作作时，必必须先切切除改进进、改出出罐的联联锁控制制，手动动改好流流程，然然后及时时恢复相相应罐的的联锁；4）联锁投投运时，禁禁止手动动操作各各罐的罐罐根阀门门；5）当联锁锁动作时时，阀门门自动切切断后，必必需立即即解除欲欲改进罐罐的联锁锁，开启启改进罐罐的阀门门，然后后给改出出罐的罐罐根阀门门发一次次关闭信信号，并并做好记记录；6）当设备备维修时时，先切切除该罐罐联锁控控制，修修好后立立即恢复复联锁控控制，并并做好相相应记录录。4.16
13、引引起液态态烃储输输生产区区域火灾灾原因引起液态烃烃储输生生产区域域火灾的的原因主主要有：1）因发生生爆炸而而引起火火灾；2）被液化化气浸渍渍或饱和和的有机机物质衣衣物、棉棉纱、木木材等有有机物质质遇火种种引起燃燃烧；3）因摩擦擦或阀门门开关的的气流冲冲击产生生的静电电引起火火灾；4）雷击或或山火引引起火灾灾；5）残液中中的硫化化氢等遇遇空气自自燃引起起火灾；6）电器、电电缆、电电器开关关等绝缘缘损坏，接接地不良良产生电电火花引引起火灾灾；7）违章动动火、违违章吸烟烟等引发发火灾。4.17球球罐区域域安全、环环保健康康管理要要求严格工艺纪纪律、操操作纪律律，按工工艺技术术规程和和操作法法进行作
14、作业；进入罐区内内人员不不得穿带带铁钉的的鞋；按规定进入入罐区应应穿戴好好劳保用用品，进进入罐区区前必须须触摸静静电消除除器，以以消除人人体身上上所带的的静电；在易燃易爆爆场所，工工作人员员禁止穿穿、脱易易产生静静电的服服装，不不得梳头头、拍衣衣服和用用化纤织织物擦洗洗设备；清理干净油油罐区内内的可燃燃物，严严防低洼洼处瓦斯斯积累；球罐在倒罐罐、循环环、转输输过程中中，流体体流动速速度一般般不得超超过计划划4m/s，空空罐进油油流速不不大于11 m/s，当当进油口口被油品品浸没后后可加大大流速，但但任何时时候流速速不得大大于6 m/ss；对球罐进行行脱水作作业时，人人必须站站上风口口，脱水水阀
15、门开开度应控控制，防防止脱水水带气及及污染环环境；到可能存在在硫化氢氢超标的的罐区进进行巡检检或脱水水时，必必须携带带相应检检测仪；严防球罐超超温超压压，当储储存介质质温度超超过30或球罐罐压力达达到低于于该罐最最高操作作压力00.055MPaa时，可可进行工工艺喷淋淋冷却降降温，必必要时可可打开泄泄压阀门门进行泄泄压；因检修或生生产需要要进行卸卸压的球球罐，卸卸压应缓缓慢进行行，防止止压力释释放中伴伴随介质质的制冷冷效应使使罐体温温度下降降到低温温，从而而对球罐罐造成影影响，通通常卸压压过程中中需控制制其罐温温不低于于5；防冻季节，特特别要做做好脱水水包的伴伴热及脱脱水工作作，严防防冻坏管管线、阀阀门、设设备。4.18球球罐区巡巡检要求求1）查阅交交接班及及报表记记录、计计量报表表、调度度作业表表，检查查作业票票执行情情况；2）检查各各类台帐帐的记录录情况，及及时记录录有关数数据；3）核对流流程，检检查阀门门开关情情况；4）检查球球罐液位位、压力力，严防防超工艺艺指标要要求运行行；5）检查管管线、阀阀门、法法兰及脱脱水阀等等，严防防泄漏；6）检查球球罐温度度、管线线伴热及
