天然氣的儲存-儲氣罐儲氣(通用版).docx

1、天然氣的儲存-儲氣罐儲氣（通用版）Safetymanagementisanimportantpartofenterpriseproductionmanagement.Theobjectisthestatemanagementandcontrolofallpeople,objectsandenvironmentsinproduction.（安全管理）單位：姓名：日期：編號：AQ-SN-0696化工安全500005420046.000439.6809. 98662.58013.22280-118010000010580063.848439.92810. 00926.760化工安全9.5022501

2、03015000016600067.000556.75011.281372.008.3028001600螺旋罐沒有導(dǎo)軌立柱，罐體靠安裝在側(cè)板上的導(dǎo)軌與安裝在平臺上的導(dǎo)輪相對滑動產(chǎn)生緩慢旋轉(zhuǎn)而上升或下降。圖6-5為三節(jié)螺旋罐的示意圖。圖6-6為螺旋罐導(dǎo)輪和導(dǎo)軌示意圖。螺旋罐的主要優(yōu)點是比直立罐節(jié)省金屬15%30%,且外形較為美觀。缺點是不能承受強烈的風(fēng)壓，故在風(fēng)速太大的地區(qū)不宜設(shè)置。化工安全此外其施工允許誤差較小，基礎(chǔ)的允許傾斜或沉陷值也較小，導(dǎo)輪與輪軸往往產(chǎn)生劇烈磨損。3.低壓濕式罐存在的主要問題 在北方采暖地區(qū)冬季要采取防凍措施，因此管理較復(fù)雜，維護費用較高。 由于塔節(jié)經(jīng)常浸入、升出水槽水面

3、，因此必須定期進行涂漆防腐。 直立罐耗用金屬較多，尤其是在大容量時更為顯著。螺旋罐和干式罐金屬用量比較相近。容積越大，于式罐越經(jīng)濟。二、低壓干式罐干式儲氣罐主要由外筒、沿外筒上下運動的活塞、底板及頂板組成。燃氣儲存在活塞以下部分，隨活塞上下移動而增減其儲氣量。它不像濕式罐那樣設(shè)有水槽，故可以大大減少罐的基礎(chǔ)荷載，這對于大容枳儲氣罐的建造是非常有利的。干式儲氣罐的最大問題是密封問題，也就是如何防止在固定的外筒與上下活動的活塞之間產(chǎn)生化工安全IChemicalSafety化工安全漏氣。根據(jù)密封方法不同，目前實際采用的有下列三種罐型。1.阿曼阿恩型干式罐阿曼阿恩(MAN)型干式罐的構(gòu)造如圖6-7所示

4、。這種罐的側(cè)板為正多邊形，所以，它的密封系統(tǒng)較為復(fù)雜。儲氣罐的活塞桁架上下安裝有兩個導(dǎo)輪，以防止活塞上下運動時發(fā)生傾斜并保證其運行靈活平穩(wěn)。通常上面、下面兩個導(dǎo)輪之間的凈距是儲氣罐直徑的1/10?；钊耐庵茉O(shè)有油杯，以儲存密封燃氣的密封液，底板外周設(shè)有底板油杯，以便于儲存流入的密封液。這種儲氣罐的高度和直徑之比II/D在1.21.7范圍內(nèi)，罐內(nèi)的氣體壓力可達5500Pa。在活塞以上的附屬設(shè)備有空氣室、罐頂及側(cè)板上部的換氣裝置以及供管理使用的外梯和內(nèi)梯。大容積儲罐的內(nèi)梯和外梯也可用電梯?；钊芊獾臉?gòu)造如圖6-8所示。圖中1為具有彈性的鋼制滑板,它是由懸掛支托2懸吊在活塞油杯內(nèi)，并且由彈簧3緊緊地

5、壓在側(cè)板上?；宓闹饕饔檬欠乐够钊捅饩壓蛡?cè)板之間產(chǎn)生間隙?；ぐ踩惭b在保護板5上的主帆布4起可撓性連接作用，并由壓板6連接在活塞油杯上，用擋木7減少帆布與滑板1的摩擦，以防止帆布磨損。懸掛帆布8和上部覆蓋帆布9把滑板1和活塞油杯連接起來，形成袋狀以覆蓋彈簧及其他安裝部件，并可防止密封液中凝結(jié)水分及塵土沉淀于活塞油杯內(nèi)部。在冬季室外氣溫很低的地區(qū)，燃氣中水蒸氣易結(jié)成冰霜附在內(nèi)壁上，故在滑板下部設(shè)有銳角冰鏟10,以鏟除冰層。在儲罐正常工作時，為了達到密封的目的，密封油是循環(huán)流動的?；钊捅械拿芊庥徒?jīng)過側(cè)板內(nèi)側(cè)流向罐底的油杯，之后在集油箱中脫去密封油的水分，再經(jīng)過自動開啟的油泵打入上部油槽

6、，密封油則靠重力沿著側(cè)板內(nèi)壁返回活塞油杯內(nèi)。油槽的高度應(yīng)保證活塞密封處的油壓為罐內(nèi)燃氣壓力的1.32倍。密封油應(yīng)滿足下面三個要求： 為了減少漏油量，要求使用高黏度密封油，并且其黏度不因溫度升高而劇烈下降； 在燃氣含有凝結(jié)水分的情況下，要求它具有良好的與水分分化工安全離特性； 要求凝固點低，在冬季寒冷地區(qū)也能使用。2.可隆型干式罐可隆(KLONNE)型干式罐(圖6-9)的側(cè)板為圓筒形，側(cè)板的外部設(shè)有加強用的基柱，以承受風(fēng)壓和內(nèi)壓。罐頂做成球體形狀。為了使活塞板具有更大強度，往往將其設(shè)計成碟形?；钊耐庵苡森h(huán)狀桁架所組成，在活塞外周的上下配置兩個為一組的木制導(dǎo)輪，以防止活塞同側(cè)板摩擦而引起火花?；?/p>

7、塞為圓形，它能夠沿著側(cè)板自由旋轉(zhuǎn)，故其上下滑動的阻力很小而且可避免嚴重傾斜?；钊弦卜胖昧藶樵龈呷細鈮毫τ玫呐渲貕K，其最大工作壓力可達5500Pao可隆型于式罐采用千式密封的方法，如圖6T0所示。由樹膠和棉織品薄膜制成的密封墊圈安裝在活塞的外周，借助于連桿和平衡重物的作用緊密地壓在側(cè)板內(nèi)壁上。這種構(gòu)造已經(jīng)滿足了氣體密封的要求，但為了使活塞能夠靈活平穩(wěn)地沿著側(cè)板滑動，還需注入潤滑脂?；ぐ踩獻ChemicalSafety化工安全這種罐的密封方法不同于阿曼阿恩型，它不需要循環(huán)密封油，故不必設(shè)置油泵及電機設(shè)備。3.威金斯型干式罐威金斯(WIGGINS)型干式罐的主要部分有底板、側(cè)板、頂板、可動活塞、

8、套筒式護欄、活塞護欄及為了保持氣密作用而特制的密封簾和平衡裝置等，如圖6-11所示。底板及側(cè)板1/3高(外層密封簾和罐體的連接點)以下部分要求密封，側(cè)板1/3高以上至罐頂不要求密封，在此段罐壁上設(shè)置了一定數(shù)量的通風(fēng)窗，并且沿豎向每隔l.8ni處設(shè)有檢查門。通過檢查門可以進入套筒護欄頂部四周的人行道，人行道可以作為檢查工作用的安全平臺，在罐體外部另設(shè)旋梯以便走到門口。罐頂是中間拱起的，四周設(shè)有欄桿扶手。為了防止活塞傾斜，滑輪是沿拱頂周圍按一定的間距排列的，滑輪上設(shè)有一端連到活塞而另一端連到外部平衡重塊的纜繩。外部平衡重塊是沿罐殼外壁上的導(dǎo)軌運行的，在一個平衡重塊上裝有指針，可以在垂直標尺上指示所

9、儲存氣體的體積?；ぐ踩钊显O(shè)置了一圈護欄稱為活塞護欄，它的構(gòu)造是由支撐構(gòu)件和特殊形狀的波紋圍板所組成。圍板的作用是使密封簾能夠卷開到套筒護欄的內(nèi)表面上。套筒護欄的構(gòu)造與活塞護欄相似，同時也裝有圍板，在圍板上的外層密封簾可以卷開到罐殼壁上。在活塞護欄及套筒護欄之間以及在套筒護欄與罐殼之間有足夠的間隙，故在活動部分之間沒有摩擦，活塞的升降運動非常靈活平穩(wěn)，也很少傾斜。密封簾的材料必須具有耐腐蝕性能，并且要有較好的力學(xué)性能（具有良好的彈性柑韌性）。目前密封簾采用的材料是聚氯丁合成橡膠彈性體，并且由特殊的尼龍布加強而制成的。這種尼龍布具有很高的抗拉強度。當活塞帶起在罐殼凸臺上的套筒護欄以后，燃氣的

10、壓力略有增加，為了獲得較高的壓力，在活塞上面需加重塊。在整個活塞行程中，燃氣的壓力基本上保持不變，可達6000Pao威金斯型于式罐的各項參數(shù)如表6-2所示。表6-2威金斯型干式罐的各項參數(shù)公稱容量/口3化工安全IChemicalSafety化工安全直徑/mmiW/mm鋼材耗量/t10000283461889822050000465733810075010000059740469391400140000化工安全65227533401920三、高壓儲氣罐在高壓儲氣罐中燃氣的儲存原理與前述低壓儲氣罐有所不同，即其幾何容積固定不變，而是靠改變其中燃氣的壓力來儲存燃氣的,故稱定容儲罐。由于定容儲罐沒有活

11、動部分，因此結(jié)構(gòu)比較簡單。高壓罐可以儲存氣態(tài)燃氣，也可以儲存液態(tài)燃氣。根據(jù)儲存的介質(zhì)不同，儲罐設(shè)有不同的附件，但所有的燃氣儲罐均設(shè)有進出口管、安全閥、壓力表、人孔、梯子和平臺等。當燃氣以較高的壓力送入城市時，使用低壓罐顯然是不合適的,這時一般采用高壓罐。當氣源以低壓燃氣供應(yīng)城市時，是否要用高壓罐則必須進行技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。高壓罐按其形狀可分為圓筒形和球形兩種。1.儲罐的構(gòu)造(1)圓筒形罐的構(gòu)造化工安全天然氣的儲存-儲氣罐儲氣（通用版）說明：安全管理是企業(yè)生產(chǎn)管理的重要組成部分，是一門綜合性的系統(tǒng)科學(xué)。安全管理的對象是生產(chǎn)中一切人、物、環(huán)境的狀態(tài)管理與控制，安全管理是一種動態(tài)管理?？梢韵螺d修改

12、后或直接打印使用（使用前請詳細閱讀內(nèi)容是否合適）。城市燃氣用氣量不斷變化，有月不均勻性、日不均勻性和時不均勻性，但氣源的供應(yīng)量不可能完全按用氣量的變化而隨時改變，特別是長距離輸氣管道，為求得最高的效率和最好的經(jīng)濟效益，總希望在某一最佳輸量下工作。這樣，供氣與用氣經(jīng)常發(fā)生不平衡。為了保證按用戶的要求不間斷地供氣，必須考慮生產(chǎn)與使用的平衡問題。解決用氣和供氣之間不平衡問題的途徑有三： 改變氣源的生產(chǎn)能力和設(shè)置機動氣源； 利用緩沖用戶和發(fā)揮調(diào)度的作用； 利用各種儲氣設(shè)施。前兩點由于受到氣源生產(chǎn)負荷變化的可能性和變化幅度以及供化工安全IChemicalSafety化工安全圓筒形罐（圖6-12）是由鋼板

13、制成的圓筒體和兩端封頭構(gòu)成的容器。封頭可為半球形、橢圓形和碟形。圓筒形罐根據(jù)安裝的方法可以分為立式和臥式兩種。前者占地面積小，但對防止罐體傾倒的支柱及基礎(chǔ)要求較高。后者占地面積大，但支柱和基礎(chǔ)做法較為簡單。如果罐體直接安裝在混凝土基礎(chǔ)上時，其接觸面之間由于容易積水而加速罐的腐蝕，故臥式儲罐罐體都設(shè)鋼制鞍式支座。支座與基礎(chǔ)之間要能滑動，以防止罐體熱脹冷縮時產(chǎn)生局部應(yīng)力。（2）球形罐的構(gòu)造球形罐通常由分瓣壓制的鋼板拼焊組裝而成。罐的瓣片分布頗似地球儀，一般分為極板、南北極帶、南北溫帶、赤道帶等。罐的瓣片也有類似足球外形的。這兩種球形罐如圖6-13所示。球形罐的支座一般采用赤道正切式支柱、拉桿支撐體

14、系，以便把水平方向的外力傳到基礎(chǔ)上。設(shè)計支座時應(yīng)考慮到罐體自重、風(fēng)壓、地震力及試壓的充水重量，并應(yīng)有足夠的安全系數(shù)。燃氣的進出氣管一般安裝在罐體的下部，但為了使燃氣在罐體內(nèi)混合良好，有時也將進氣管延長至罐頂附近。為了防止罐內(nèi)冷凝化工安全水及塵土進入進、出氣管內(nèi)，進出氣管應(yīng)高于罐底。為了排除積存于罐內(nèi)的冷凝水，在儲罐的最下部，應(yīng)安裝排污管。在罐的頂部必須設(shè)置安全閥。儲罐除安裝就地指示壓力表外，還要安裝遠傳指示控制儀表。此外根據(jù)需要可設(shè)置溫度計。儲罐必須設(shè)防雷靜電接地裝置。儲罐上的人孔應(yīng)設(shè)在維修管理及制作儲罐均較方便的位置，一般在罐頂及罐底各設(shè)置一個人孔。容量較大的圓筒形罐與球形罐相比較，圓筒形罐

15、的單位金屬耗量大，但是球形罐制造較為復(fù)雜，制造安裝費用較高，所以一般小容量的儲罐多選用圓筒形罐，而大容量的儲罐則多選用球形罐。2.儲氣量的計算高壓儲氣罐的有效儲氣容積可按下式計算：式中V儲氣罐的有效儲氣容積，m3化工安全IChemicalSafety化工安全Vc一一儲氣罐的幾何容積，m3P最高工作壓力，MPapc儲氣罐最低允許壓力，MPa,其值取決于罐出口處連接的調(diào)壓器最低允許進口壓力；P0大氣壓，MPao儲罐的容積利用系數(shù)，可用下式表示：通常儲氣罐的工作壓力己定，欲使容積利用系數(shù)提高，只有降低儲氣罐的剩余壓力，而后者又受到管網(wǎng)中燃氣壓力的限制。為了使儲罐的利用系數(shù)提高，可以在高壓儲氣罐站內(nèi)安

16、裝引射器，當儲氣罐內(nèi)燃氣壓力接近管網(wǎng)壓力時，就開動引射器，利用進入儲氣罐站的高壓燃氣的能量把燃氣從壓力較低的罐中引射出來，這樣可以提高整個罐的容積利用系數(shù)。但是利用引射器時，要安設(shè)自動開閉化工安全IChemicalSafety化工安全裝置，否則管理不妥，會破壞正常工作。四、高壓儲配站圖6-14所示是天然氣門站。在低峰時，由燃氣高壓干線來的燃氣一部分經(jīng)過一級調(diào)壓進入高壓球罐，另一部分經(jīng)過二級調(diào)壓進入城市；在高峰時，高壓球罐和經(jīng)過一級調(diào)壓后的高壓干管來氣匯合經(jīng)過二級調(diào)壓送入城市。為了提高儲罐的利用系數(shù)，可在站內(nèi)安裝引射器，當儲氣罐內(nèi)的燃氣壓力接近管網(wǎng)壓力時，可以利用高壓干管的高壓燃氣把燃氣從壓力較

17、低的罐中引射出來，以提高整個罐站的容積利用系數(shù)。為了保證引射器的正常工作，球閥7(a)、(b)、(C)、(d)必須能迅速開啟和關(guān)閉，因此應(yīng)設(shè)電動閥門。引射器工作時，7(b)、7(d)開啟，7(a)、7(c)關(guān)閉。引射器除了能提高高壓儲罐的利用系數(shù)之外，當需要開罐檢查時，它可以把準備檢查的罐內(nèi)壓力降到最低，減少開罐時所必須放散到大氣中的燃氣量，以提高經(jīng)濟效益，減少大氣污染。為了保證儲配站正常運行，高壓干管來氣在進入調(diào)壓器前還需除塵、加臭和計量?；ぐ踩玐XX圖文設(shè)計本文檔文字均可以自由修改化工安全IChemicalSafety化工安全氣的安全可靠性和技術(shù)經(jīng)濟合理性要求的限制，不可能完全解決供需的

18、不平衡問題。由于儲氣設(shè)施和儲氣方法的靈活性，利用各種儲氣設(shè)施是解決用氣不均勻性的最有效方法之一。氣體儲存根據(jù)儲存方式可分為地下儲存、儲氣罐儲存、液態(tài)或固態(tài)儲存以及輸氣管道末段儲存等。儲氣罐儲氣是地上儲氣庫的主要設(shè)備。根據(jù)儲氣壓力和結(jié)構(gòu)，儲氣罐可分為以下幾類。一、低壓濕式罐濕式罐是在水槽內(nèi)放置鐘罩和塔節(jié)，鐘罩和塔節(jié)隨著燃氣的進出而升降，并利用水封隔斷內(nèi)外氣體來儲存燃氣的容器。罐的容積隨燃氣量而變化。濕式罐按罐的節(jié)數(shù)分單節(jié)罐和多節(jié)罐。按鐘罩的升降方式分為在水糟外壁上帶有導(dǎo)軌立柱的直立罐和鐘罩自身外壁上帶有螺旋狀軌道的螺旋罐。單節(jié)儲氣罐一般用于小容量（3000m3以下）儲氣，鐘罩高度等于水槽高度，一

19、般水槽高度為直徑的化工安全30%50%。大容量儲氣時，為避免水糟高度過大，采用多節(jié)儲氣罐,每節(jié)的高度等于水槽的高度，而鐘罩和塔節(jié)的全高約為直徑的60%100%o儲氣罐的燃氣壓力為式中P燃氣壓力,Pa；W上升鐘罩及塔節(jié)的重量，包括水封內(nèi)水的重量，N；F一上升鐘罩或塔節(jié)的水平截面積，m2O由于上升的塔節(jié)數(shù)目不同，重量W也就不同，因此燃氣壓力p也在變化。一般為10004000Pa。低壓濕式罐的有效容積用下式確定：式中V低壓濕式罐的有效容積，mo；D鐘罩直徑，m；D1,Dn分別為第一節(jié)，第n節(jié)塔節(jié)直徑，m；化工安全IChemicalSafety化工安全H不包括圓頂部分的鐘罩高度，n】；Hl,Hn分別為

20、第一節(jié)，第n節(jié)塔節(jié)的有效高度，mo1.直立罐直立罐如圖6-1所示，它是由水槽、鐘罩、塔節(jié)、水封、導(dǎo)軌立柱、導(dǎo)輪、增加壓力的加重裝置及防止造成真空的裝置等組成。水槽通常是由鋼板或鋼筋混凝土制成。鋼筋混凝土水槽主要是在設(shè)置半地下式水槽時考慮防止腐蝕的情況下使用。與鋼筋混凝土水槽相比較，鋼制水槽施工比較容易，施工費用低，產(chǎn)生漏水及腐蝕等情況時容易修補，不會產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。其缺點是使用年限短，水槽設(shè)于地面上增加了罐體總高度，承受風(fēng)荷載較大。通常由鋼板制造的平底圓筒形水槽設(shè)置在環(huán)狀或板狀鋼筋混凝土的基礎(chǔ)上。為了減輕水對基礎(chǔ)及土壤的壓力，大容積儲罐的鋼筋混凝土水槽做成如圖6-2所示的形式是比較合適的?；ぐ踩獻ChemicalSafety化工安全水糟的附屬設(shè)備有人孔、溢流管、進出氣管、給水管、墊塊、平臺、梯子及在寒冷地區(qū)防凍用的蒸汽管道等。水槽側(cè)板的下部一般設(shè)有一至兩個人孔，以供儲氣罐停氣檢修時進入罐內(nèi)清掃之用。人孔的直徑通常為500頗左右。進出氣管可以分為單管及雙管兩種。當供應(yīng)組分經(jīng)常變化的燃氣時，為使