《壓力容器結(jié)構(gòu)與制造》課件-儲(chǔ)存容器結(jié)構(gòu)與維護(hù)

儲(chǔ)存容器結(jié)構(gòu)與維護(hù)立式儲(chǔ)罐2目錄CONTENTS球罐1臥式儲(chǔ)罐3球罐球罐與其他儲(chǔ)存容器相比，占地面積少、壁厚薄、重量輕、用材少、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。球罐一般由球殼、支柱拉桿、人孔接管、梯子平臺(tái)等部件組成。球殼為球罐的主要部件。球殼結(jié)構(gòu)主要有單殼單層、單殼雙層、雙殼單層幾種組合,由于單殼雙層、雙殼單層球罐應(yīng)用不多,這里主要介紹單殼單層的球殼結(jié)構(gòu)。球罐單殼單層的球殼結(jié)構(gòu)形式主要分足球瓣式、橘瓣式和混合式三種。目前,國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)、制造、組焊的球罐多為混合式。球罐足球瓣式球罐的球殼劃分和足球殼一樣,所有球殼板片大小相同,所以又稱均分法,優(yōu)點(diǎn)是每塊球殼板尺寸相同,下料成形規(guī)格化,材料利用率高,互換性好,組裝焊縫較短,焊接及檢驗(yàn)工作量小,缺點(diǎn)是焊縫布置復(fù)雜,施工組裝困難,對(duì)球殼板的制造精度要求高,由于受鋼板規(guī)格及自身結(jié)構(gòu)的影響,一般只適用制造容積小于120m3的球罐。球罐橘瓣式球罐的球殼劃分就像橘瓣或西瓜瓣,是一種最通用的形式。優(yōu)點(diǎn)是焊縫布置簡(jiǎn)單,組裝容易,球殼板制造簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是材料利用率低,焊縫較長(zhǎng),這是國(guó)內(nèi)20世紀(jì)70年代至20世紀(jì)90年代球殼結(jié)構(gòu)的主要形式。球罐混合式球罐的球殼組成是赤道帶和溫帶采用橘瓣式,極板采用足球瓣式。由于取其橘瓣式和足球瓣式兩種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn),材料利用率較高,焊縫長(zhǎng)度縮短,球殼板數(shù)量減少,且特別適合大型球罐,該結(jié)構(gòu)目前已廣泛使用,400~10000m3的球罐采用的就是該混合式結(jié)構(gòu)。球罐球罐的主要附件有支座、開孔接管、梯子平臺(tái)、噴淋裝置和安全附件。球罐支座是球罐中用以支承球殼及附件和儲(chǔ)存物料重量的結(jié)構(gòu)部件。支座形式有柱式和裙式兩大類。柱式支承有赤道正切柱式支承,V形柱式支承和三柱合一柱式支承。裙式支承包括圓筒裙式支承、錐形支承及鋼筋混凝土的半埋式支承、錐底支承等。其中,在柱式支承中目前國(guó)內(nèi)外普遍采用赤道正切柱式支承形式。球罐赤道正切柱式支承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球殼由多根圓柱狀的支柱在球殼赤道部位等距離布置,與球殼相切或近似相切而焊接起來(lái)。這種支座的優(yōu)點(diǎn)是受力均勻、彈性好,能承受熱膨脹的變形,組焊方便,施工簡(jiǎn)單,容易調(diào)整,現(xiàn)場(chǎng)操作和檢修方便,且適用于多種規(guī)格的球罐。缺點(diǎn)是重心高、穩(wěn)定性較差。球罐支柱與球殼連接下部結(jié)構(gòu)一般分直接連接、連接處下端加托板、U形柱和翻邊四種。球罐對(duì)大型球罐可采用直接連接結(jié)構(gòu)。支柱與球殼連接部下端,由于夾角小,間隙狹窄難以施焊,因此采用加托板結(jié)構(gòu),以彌補(bǔ)難以施焊而被削弱的部分。為了避免支柱與球殼連接部下端夾角小而造成焊接的困難,并保證支柱與球殼焊接質(zhì)量,可采用U形柱結(jié)構(gòu)連接;一般U形柱由鋼板彎制,它特別適合于低溫球罐對(duì)支柱材料的要求。采用翻邊結(jié)構(gòu),不但解除了連接部位下端施焊困難,以確保焊接質(zhì)量,而且對(duì)連接部位的應(yīng)力狀態(tài)也有所改善。翻邊結(jié)構(gòu)是近幾年來(lái)開發(fā)并使用的,它的優(yōu)越性已在施工過(guò)程中得到充分證明,由于制造工藝問題,故尚未被廣泛采用。球罐為了實(shí)現(xiàn)物料的進(jìn)出,溫度壓力及液位的測(cè)量,檢修人員的進(jìn)出和安全運(yùn)行,球罐上必須開孔,一般球罐上開有物料進(jìn)出口,溫度計(jì)、壓力表口,安全閥口,排污口,放空口,液位計(jì)口,人孔等。球罐為便于日常的操作,檢修以及安全閥的定期校驗(yàn),球罐一般都設(shè)有頂平臺(tái)及直達(dá)頂平臺(tái)的梯子。頂平臺(tái)是設(shè)在球罐頂部的一個(gè)圓形平臺(tái),平臺(tái)內(nèi)圈中應(yīng)能放置人孔、安全閥、壓力表等接管和儀表,以便于操作,頂平臺(tái)的直徑不宜小于3000mm,平臺(tái)寬度不應(yīng)小于800mm,對(duì)大型球罐,頂部平臺(tái)的直徑最好達(dá)到5000mm。球罐為了保證球罐的安全,一般設(shè)置有噴淋裝置。球罐的噴淋裝置有消防噴淋和降溫噴淋兩種。由于球罐的使用特點(diǎn)和儲(chǔ)存物料的工藝特性,需要通過(guò)一些安全裝置和測(cè)量、控制儀表來(lái)監(jiān)控儲(chǔ)存物料的參數(shù),以保證球罐的使用安全與工藝過(guò)程的正常進(jìn)行。這些安全附件通常包括安全閥、壓力表、溫度計(jì)、液位計(jì)等。立式儲(chǔ)罐立式圓筒形儲(chǔ)罐一般按其頂部結(jié)構(gòu)的不同,可分為固定頂儲(chǔ)罐和浮頂儲(chǔ)罐兩種類型。固定頂儲(chǔ)罐按罐頂?shù)男问接挚煞譃楣绊攦?chǔ)罐、錐頂儲(chǔ)罐等。拱頂儲(chǔ)罐的罐頂為球面的一部分,它由構(gòu)成球面的鋼板和加強(qiáng)筋或加強(qiáng)梁組成,直接支承在罐壁上。拱頂儲(chǔ)罐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低廉的特點(diǎn),并且能夠承受較大的內(nèi)壓,是最為經(jīng)濟(jì)的一種儲(chǔ)罐。在石油化工及相關(guān)領(lǐng)域得到最為廣泛的使用,它主要用來(lái)儲(chǔ)存揮發(fā)性不高、無(wú)毒的液體產(chǎn)品。立式儲(chǔ)罐錐頂儲(chǔ)罐的罐頂為圓錐形。按其支承條件的不同,可分為自支承錐頂和支承錐頂兩種。自支承錐頂適用于直徑較小的儲(chǔ)罐,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便等特點(diǎn)。儲(chǔ)罐容量一般小于1000m3;支承式錐頂其錐頂載荷主要靠梁或檁條及柱來(lái)承擔(dān),其儲(chǔ)罐容量可大于1000m3以上。立式儲(chǔ)罐浮頂儲(chǔ)罐可分為外浮頂儲(chǔ)罐和內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。外浮頂儲(chǔ)罐的罐頂是直接漂浮在液面上的浮頂,隨液面的高低上下浮動(dòng)。浮頂與罐壁之間有密封裝置,從而最大限度地降低了油品的蒸發(fā)損耗。浮頂按其結(jié)構(gòu)分為雙盤式浮頂和單盤式浮頂。單盤式浮頂主要由單盤和環(huán)形浮倉(cāng)兩部分組成。單盤式浮頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,材料消耗少,但易遭受雨水腐蝕,整體穩(wěn)定性較差。雙盤式浮頂主要由浮頂頂板、浮頂?shù)装?、邊緣板、環(huán)向隔板及加強(qiáng)框架等部分組成。雙盤式浮頂結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,材料用量大,但整體穩(wěn)定性好,安全性較高。立式儲(chǔ)罐內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是在固定頂內(nèi)部再加上一個(gè)浮動(dòng)頂蓋,它主要由罐體、內(nèi)浮盤、密封裝置、導(dǎo)向裝置等組成。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的罐頂為拱頂與浮頂?shù)慕M合,外部為拱頂,內(nèi)部為浮頂。按其浮頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)與材質(zhì)不同,可分為鋼制內(nèi)浮頂、鋁制內(nèi)浮頂?shù)?。?nèi)浮頂儲(chǔ)罐的內(nèi)部浮頂可以減少油品的蒸發(fā)損失,外部的拱頂又可以避免雨水、塵土等雜物進(jìn)入罐內(nèi)污染油品,所以用來(lái)儲(chǔ)存易揮發(fā)的成品油,如航空煤油、汽油等。立式儲(chǔ)罐立式儲(chǔ)罐的主要附件有人孔、透光孔、量油孔、罐頂通氣孔、齊平型清掃孔、排污孔等。人孔是建造、檢修和清理儲(chǔ)罐時(shí)人員進(jìn)入罐內(nèi)的通道,同時(shí)兼有采光通風(fēng)作用。所有儲(chǔ)罐均應(yīng)裝設(shè)人孔。罐頂人孔可以選用常壓人孔,罐壁人孔按壓力選擇,常用規(guī)格為DN600。人孔接管材料應(yīng)與所在罐體材料相同。立式儲(chǔ)罐透光孔作為儲(chǔ)罐放空后通風(fēng)和采光之用,同時(shí)兼作人員進(jìn)入罐內(nèi)的通道。透光孔安裝在固定頂?shù)墓绊斏?常用規(guī)格為DN500和DN600。量油孔安裝在儲(chǔ)罐的頂部,用于手工檢測(cè)與取樣,常用規(guī)格為DN150。固定頂和外浮頂上均可裝設(shè)量油孔。立式儲(chǔ)罐罐頂通氣孔主要用于儲(chǔ)存不易揮發(fā)介質(zhì)的拱頂罐和不密閉的內(nèi)浮頂罐。裝設(shè)在固定頂最高點(diǎn)上。作用是保持儲(chǔ)罐與外部大氣直接連通,在儲(chǔ)罐收發(fā)作業(yè)過(guò)程中使罐內(nèi)保持常壓。通氣孔的大小按進(jìn)出油罐的最大流量確定,常用規(guī)格為DN80~250。齊平型清掃孔用于清除罐底非流質(zhì)污物,安裝在罐壁底部,下口與罐底平齊。一般儲(chǔ)存重質(zhì)油品的油罐需要裝設(shè)清掃孔。立式儲(chǔ)罐排污孔用于清除罐底流質(zhì)污物,安裝在罐底邊緣,在罐底上開設(shè)洞口。排污孔不適合裝設(shè)在有非流質(zhì)污物存在的油罐上,其他油罐有必要時(shí)都可以裝設(shè)排污孔。排污孔可以與放水管結(jié)合使用,在排污孔法蘭蓋上開設(shè)放水管,開設(shè)排污孔時(shí)需要在基礎(chǔ)上預(yù)留槽。臥式儲(chǔ)罐臥式儲(chǔ)罐是指在正常工作狀態(tài)時(shí)容器筒體水平放置的容器,主要由筒體、封頭和支座組成。筒體通常是圓形的,封頭有橢圓形、球形、碟形和平封頭等形式。臥式儲(chǔ)罐分為地面臥式儲(chǔ)罐和地下臥式儲(chǔ)罐。臥式儲(chǔ)罐地面臥式儲(chǔ)罐的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由圓筒、封頭和支座三部分組成。封頭通常采用GB/T25198-2023《壓力容器封頭》中的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。支座采用NB/T47065.1—2018《容器支座第一部分:鞍式支座》,也可根據(jù)需要采用圈座和支承式支座。臥式儲(chǔ)罐地下臥式儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)如圖所示,采用地下臥式儲(chǔ)罐是為了減少占地面積和安全防火距離。液化氣體儲(chǔ)罐有時(shí)采用埋地安裝還有一個(gè)主要原因是為了避開環(huán)境溫度對(duì)它的影響,從而維持地下臥式液化氣體儲(chǔ)罐的基本穩(wěn)定。與地面臥式儲(chǔ)罐一樣,除了圓筒、封頭和支座三個(gè)主要部分外,另有工藝接管、儀表管和安全泄放裝置接口等。這些接管或接口,為了適應(yīng)埋地狀況下的安裝、檢修和維護(hù),一般采用集中安放措施,通常設(shè)置在一個(gè)或幾個(gè)人孔蓋板上。臥式儲(chǔ)罐臥式儲(chǔ)罐的主要附件是鞍式支座和圈座。鞍座有焊制和彎制兩種。焊制鞍座是由墊板、腹板、筋板和底板構(gòu)成。彎制鞍