则当D=H时,储罐金属用量最少。 将V=1000m3带入D?2V?D中,可得D=H=10.84m。 修整高度后,取H=11m。 1.5储罐安装
1.5.1安装方法
大型立式储罐主体安装方法有正装法和倒装法两种[6]。正装法除了用于组装某些特殊结构的拱顶储罐外,在普通的立式拱顶储罐施工中极少采用。实际应用的倒装法有中心柱提升、空气顶升、手动倒链起升、电动倒链群体起升、液压提升等多种倒装法。目前,采用较多的是手动倒链起升和电动倒链群体起升倒装法,液压提升倒装法正在逐步推广。
此次设计的储罐为立式圆筒固定顶储罐,故选择倒装法。
由于储罐选择钢制容器,需要承载的力较大,因此需要坚固的地基,一般采用钢筋混凝土结构,因大型钢储罐基础受地质构造等因素的影响,在施工设计中,储罐基础将均匀性的、整体稳定性的进行沉降,故需要对地基进行设计,以保证其安全性。 1.5.2地基设计
储罐的荷载通过基础传给地基。当罐基础下为软土地基、不良地质现象的山区地基、特殊土地基以及地震作用地基土有液化时或地基土的承载力设计值及沉降差不能满足设计要求时,均应对地基进行处理。根据地基土性质及软弱地基土层厚度分布情况可分别采用垫层法、刚性桩法、强夯法、复合地基法、冲水预压及排水固结法[7]。
对南京地基土的分析,“覆盖层主要是长江冲、淤积形成的新近系沉积软弱土,基岩复杂,工程地质条件较差。”[8]
综合两文献进行选择,决定储罐的地基处理选择复合地基法中的沙石桩挤秘法。
对于大型储罐,在正式设计和施工前应在有代表性的场地进行加固效果实
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验,从而确定置换率、桩距及桩径。
综合以上内容,常温常压乙苯储罐的技术特性具体如下:
表1-2 常温常压乙苯储罐的技术特性表
名 称 设计压力(MPa) 设计温度(0C) 外界环境最高月平均温度(0C) 介质名称 主要材料 充氮压力(MPa) 公称容积(m3) 储液容积(m3) 公称直径(m) 筒体高度(m) 地基制造方法 安装方式 型号 工作地点 0.1 常温 30(最高温度40) 乙苯 16MnR 0.1 1000 900 11 10.84(修整高度11) 砂石桩挤秘法 倒装法 大型地上立式固定顶圆筒低温常压钢制储罐 南京市 数 据
第二章 储罐主要结构件的结构及安全装置
2.1结构设计
根据参考文献[9]中华人民共和国行业标准《钢制立式圆筒形内浮顶储罐系列》,储罐主要结构件的结构设计为表2-1所示。
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表2-1 结构设计汇总表
储罐 罐底 型号:固定顶立式圆筒 材料:16MnR 型号:倒圆锥罐底,坡度15/1000 厚度:中部6mm,外缘7mm 焊接:排版采用全焊接对接结构,与罐壁采用连续焊 浮盘厚度 半径:5.5m 厚度:5mm 焊接:封头采用双面焊透(或冲压),与罐壁采用连续焊 筒体 型号:单壁圆筒 分段厚度:11~8:6mm、8~6:6mm、 6~4:6mm、4~2:6mm、2~0:7mm 焊接:双面焊透 2.2储罐安全装置
内浮顶罐和一般拱顶罐相比,由于结构不同,并根据其使用性能要求,它装有独特的各种专用附件。内浮顶罐结构[7]如图2-1,具体安全附件的设计[10]如下:
1.人孔
工作人员在安装、清洗、维护时通过人孔进出油罐,内浮顶罐通常设两个人孔,一个设在底圈板上,人孔中心距地面高度为700mm,直径取600mm;另一个设在圈板中部,高度为2.5m处,直径取600mm。
2.通气孔
内浮顶油罐由于内浮盘盖住了油面,油气空间基本消除,因此蒸发损耗很少,所以罐顶上不设机械呼吸阀和安全阀。但在实用中,浮顶环形间隙或其它附件接合部位,仍然难免有油气泄漏之处,为防止油气积聚达到危险程度,在油罐顶和罐壁上都开有通气孔。
罐顶通气孔安装在拱顶中间,孔径为250mm,周围及顶部用金属丝网和防雨罩覆盖。
罐壁通气孔规格为700mm×400mm,呈偶数对称开设,设计数量为8个。 3.防转钢绳
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为了防止油罐壁变形,浮盘转动影响平稳升降,在内浮储罐的罐顶和罐底之间垂直地张紧两条不锈钢缆绳,两根钢绳在浮顶直径两端对称布置。浮顶在钢绳限制下,只能垂直升降,防止了浮盘转动。
4.浮盘支柱
内浮顶油罐使用一段时间后,浮顶需要检修,油罐需清洗,这时浮顶就需降到距罐底一定高度,由浮盘上若干支柱来支撑。
5.静电导出装置
内浮顶油罐在进出油作业过程中,浮盘上积聚了大量静电荷,由于浮盘和罐壁间多用绝缘物作密封材料,所以浮盘上积聚的静电荷不可能通过罐壁导走。为了导走这部分静电荷,在浮盘和储罐之间安装了静电导出线。设计为2根软铜裸
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绞线,上端和采光孔相连,下端压在浮盘的盖板压条上。
6.液位计
选用磁性翻柱液位计。
当液位时,报警开关闭合,发出开关信号;液位远传变送器也安装在立管组件外部,通过磁耦合将液位的变化线性地转换成4—20mA电流信号远传给控制室,实现液位的显示、测量、控制和记录。选用磁翻板(柱)液位计UHZ-661-A1,并与高低液位报警器相结合。
UHZ-661-A1磁翻板(柱)液位计规格
测量范围:200mm~15000mm,安装高度为1000mm~10000mm。 精度:±10mm 翻柱直径:30mm
介质温度:-180 ℃ ~ 420℃
型号:UHZ-661-A1磁翻板(柱)液位计 开孔直径:30mm 高低液位计 报警高度:9000mm 安装高度:1000mm~10000mm 2.3罐区安全装置
一、火灾自动报警系统
依据《石油化工企业设计防火规范》第8.12.1条“石油化工企业生产区、公用及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施的火灾危险场所应设火灾自动报警系统和火灾电话报警”。
火灾自动报警系统是由触发器件,火灾报警装置,火灾警报装置以及其他具有辅助功能的装置组成的火灾报警系统[1、11]。它能够在乙苯储罐的火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量,通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时显示出火灾发生的部位,记录火灾发生的时间。一般火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、防排烟系统、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘、挡烟垂壁等相关设备联动,自动或手动发出指令,启动相应的防火灭火装置。
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