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1、第八章第八章 储存设备储存设备目目 录录1 1储存设备的类型及应用储存设备的类型及应用储存设备的类型及应用储存设备的类型及应用2 2立式储罐立式储罐立式储罐立式储罐3 3卧式容器卧式容器卧式容器卧式容器第一节第一节 储存设备的类型及应用储存设备的类型及应用一、储存设备的类型一、储存设备的类型 储存设备储存设备 用于储存生产用的原料、半成品及成品等物料的设。用于储存生产用的原料、半成品及成品等物料的设。 储存设备的类型储存设备的类型 按其结构特征分有：按其结构特征分有： 立式储罐、卧式储罐、球形储罐、液化气钢瓶等立式储罐、卧式储罐、球形储罐、液化气钢瓶等储罐类型储罐类型 液化气钢瓶液化气钢瓶 1
2、护罩；2瓶嘴；3瓶体；4底座球形储罐球形储罐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、储罐的容量二、储罐的容量立式储罐容量示意图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、储存设备的应用三、储存设备的应用 大型立式储罐大型立式储罐 主要用于储存数量较大的液体介质，如原油、轻质成品油等；主要用于储存数量较大的液体介质，如原油、轻质成品油等； 大型卧式储罐大型卧式储罐 用于储存压力不太高的液化气和液体，用于储存压力不太高
3、的液化气和液体， 小型的卧式和立式储罐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。存石油气及各种液化气。 无缝气瓶无缝气瓶 主要用于储存永久性气体和高压液化气体。主要用于储存永久性气体和高压液化气体。 第二节第二节 立式储罐立式储罐一、立式储罐的总体构造一、立式储罐的总体构造 立式储罐以大型油罐最为典型，其由立式储罐以大型油罐最为典型，其由基础、罐底、基础、罐底、罐壁、罐顶及附件罐壁、罐顶及附件组成。组成。 按罐顶的结构不同可分为按罐顶的结构不同可分为拱顶罐、浮顶罐和内浮顶拱顶罐、浮顶罐
4、和内浮顶罐。罐。 拱顶油罐拱顶油罐 球形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角钢环底板结构底板结构 壁板连接壁板连接 拱顶形状拱顶形状 浮顶油罐浮顶油罐 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 浮盘结构示意图浮盘结构示意图11单层钢板（单层钢板（5mm5mm以上）；以上）；22截面为梯形的圆环形浮船截面为梯形的圆环形浮船 弹性填料密封装置弹性填料密封装置 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
5、封装置管式密封装置 抗风圈结构抗风圈结构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 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二、立式油罐的主要附件 量油孔和量油管量油孔和量油管 量油孔和量油管的作用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、测温而设置是为人工检尺时测量油面高度、取样、测
6、温而设置的。的。 量油孔和量油管的设置量油孔和量油管的设置 每一台每一台拱顶油罐拱顶油罐上设置一个上设置一个量油孔量油孔。 在在浮顶罐浮顶罐上则安装上则安装量油管量油管。量油孔量油孔 量油管量油管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和液压安全阀 机械呼吸阀的作用机械呼吸阀的作用 机械呼吸阀是原油、汽油等易挥发性油品储罐的专机械呼吸阀是原油、汽油等易挥发性油品储罐的专用附件用附件，安装在拱顶油罐顶部，其，安装在拱顶油罐顶部，其作用作用是自动控制油罐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气体通道的启闭，对油罐起到超
7、压保护的作用且减少油品的蒸发损耗。品的蒸发损耗。 液压安全阀的作用液压安全阀的作用 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空度的控制都高于机械呼吸阀10%10%。 全天候机械呼吸阀全天候机械呼吸阀 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
8、压安全阀液压安全阀 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。防止罐外明火向罐内传播。 防火器防火器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和自动通气阀 通气孔通气孔
9、是安装在是安装在内浮顶油罐内浮顶油罐上的专用附件。上的专用附件。 自动通气阀自动通气阀是设是设在外浮顶油罐在外浮顶油罐上的专用附件。上的专用附件。 自动通气阀自动通气阀 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 液位报警器是用来防止液面超高或超低的一种安全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。保护装置，以防止溢油或抽空事故。 气动高液位报警器气动高液位报警器 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三、立式
10、油罐的使用与维护油罐的使用油罐的使用 油罐的操作油罐的操作 油油罐罐的的操操作作包包括括收收发发油油、检检尺尺测测量量计计量量、油油品品调调和和、加温、脱水、输转加温、脱水、输转等。等。 油罐的维护油罐的维护 为为了了使使油油罐罐长长期期安安全全使使用用，应应加加强强日日常常保保养养和和维维护护，定定期期、定定项项目目、定定内内容容进进行行检检查查和和维维护护。使使油油罐罐始始终终处处于完好状态。于完好状态。 油罐的清洗作业油罐的清洗作业 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与修补 油罐的泄漏检测方法油罐的泄漏检测
11、方法 目测检漏目测检漏 真空检漏真空检漏 泄漏修补方法泄漏修补方法 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。螺栓、法兰堵漏等。 真空检漏法真空检漏法示意图示意图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事故预防及处理 油罐常见事故油罐常见事故 溢油溢油 内浮顶油罐沉船内浮顶油罐沉船 油罐被
12、吸瘪油罐被吸瘪 油罐事故处理油罐事故处理 注水压气法修复油罐示意图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 第三节第三节 卧式容器卧式容器一、卧式储罐的基本构造一、卧式储罐的基本构造 卧式储罐的组成卧式储罐的组成 卧式储罐由罐体、支座及附件等组成。卧式储罐由罐体、支座及附件等组成。 卧式储罐支座卧式储罐支座 有有鞍式、圈式和支承式鞍式、圈式和支承式三种。三种。 卧式储罐的封头卧式储罐的封头 常用椭圆形、碟形及平封头。常用椭圆形、碟形及平封头。卧式储罐罐体卧式储罐罐体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二、卧式容器的受力分析
13、 载荷分析载荷分析 卧卧式式容容器器上上的的载载荷荷有有长长期期载载荷荷和和短短期期载载荷荷。长长期期载载荷荷包包括括介介质质压压力力，重重力力（自自重重、物物料料或或充充水水重重、所所有有附附件件及及保保温温材材料料重重）；短短期期载载荷荷包包括括风风载载荷荷、地地震震载载荷荷及及雪雪载荷等。一般只考虑长期载荷的作用。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、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高度为其曲面深度的2/32/3的当量圆筒。的当量圆筒。 简化后外伸梁上的均布载
14、荷为：简化后外伸梁上的均布载荷为： 支座反力为：支座反力为： 均布载荷可表示为：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，经计算约为平力矩，经计算约为 双鞍座卧式容器力学模型 轴向弯矩计算轴向弯矩计算 圆筒中间截面的弯矩为：圆筒中间截面的弯矩为：将将 代入整理得：代入整理得： 圆筒支座截面的弯矩为：圆筒支座截面的弯矩为： 封头与筒体切线处的弯矩为：封头与筒体切线处的弯矩为：三、卧式容器的校核计算
15、三、卧式容器的校核计算 轴向应力校核轴向应力校核 设计压力引起的轴向应力设计压力引起的轴向应力 轴向弯矩引起的应力轴向弯矩引起的应力 圆筒中间截面圆筒中间截面 截面最高点应力截面最高点应力 截面最低点应力截面最低点应力 圆筒支座截面圆筒支座截面 当支座截面上有加强圈或当支座截面上有加强圈或A0.5RmA0.5Rm时时 圆筒中间截面圆筒中间截面 圆筒支座截面圆筒支座截面 圆筒支座截面圆筒支座截面 截面最高点应力截面最高点应力 截面最低点应力截面最低点应力 当支座截面上无加强圈且当支座截面上无加强圈且A A0.5Rm0.5Rm时时这时鞍座处筒体这时鞍座处筒体上部会出现上部会出现“扁塌扁塌”现象，使
16、筒体承受弯矩的能力减小，现象，使筒体承受弯矩的能力减小，鞍座截面的应力增大。鞍座截面的应力增大。 有效截面最高点应力有效截面最高点应力 有效截面最低点应力有效截面最低点应力 轴向应力的校核条件为：轴向应力的校核条件为： 最大拉应力最大拉应力 最大压应力最大压应力 切向剪应力校核切向剪应力校核 当当A A0.5Rm0.5Rm时时 最大剪应力的计算和校核式为：最大剪应力的计算和校核式为： 鞍座平面上有加强圈时鞍座平面上有加强圈时最大剪应力的位置最大剪应力的位置 鞍座平面上无加强圈或靠近鞍座处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有加强圈时最大剪应力的位置卧式容器加强圈结构卧式容
17、器加强圈结构当当A0.5RmA0.5Rm时时 圆筒中剪应力的最大值仍在圆筒中剪应力的最大值仍在C C、D D点点, ,其计算和校核式为其计算和校核式为: : 这时封头中也有剪应力，其计算和校核式为：这时封头中也有剪应力，其计算和校核式为： 为内压在封头中引起的应力，按下式计算为内压在封头中引起的应力，按下式计算: 半球形封头半球形封头 椭圆形封头椭圆形封头 碟形封头碟形封头 周向应力校核周向应力校核 无加强圈的圆筒无加强圈的圆筒 鞍座处圆筒最低点的周向应力为：鞍座处圆筒最低点的周向应力为：当当 8 8时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：时，鞍座边角处圆筒中周向应力为： 当当 8 8时，鞍座边角处圆
18、筒中周向应力为：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：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鞍座处圆筒最低点的周向应力为: 垫板能否作加强板用的鞍座垫板能否作加强板用的鞍座当当 8 8时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：当当 8 8时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：时，鞍座边角处圆筒中周向应力为：周向应力最大值所在位置周向应力最大值所在位置 有加强圈的圆筒有加强圈的圆筒 当加强圈位于鞍座平面上时周向应力计算：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：鞍座边角处远离圆筒一端加强圈中周向应力为： 当加强圈靠近鞍座时周向应力计算：当加强圈靠近鞍座时周向应力计算： 周向应力校核条件：周向应力校核条件： 鞍座应力校核鞍座应力校核 鞍座腹板中的平均应力及校核条件为：鞍座腹板中的平均应力及校核条件为： 、
