大型外浮顶储罐结构、使用、维护

静设备专业技术、技能培训教材
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培训讲义提纲
一、储罐简介及大型外浮顶储罐发展
二、大型外浮顶储罐主要结构及附件 三、大型外浮顶储罐使用 四、维护及检修主要内容
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一、储罐简介及大型储罐发展现状
（一）、储罐简介 （二）、大型外浮顶储罐发展历史及现状
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12）罐壁搅拌器内件检查，泄漏密封更换； 13）采样器罐内部分检查维护； 14）渗漏第一道法兰更换垫片，内漏第一道阀门更换； 15）罐内接管检查、防腐。
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还有不明白的 ？！
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请提宝贵意见！
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我公司大型外浮顶储罐密封采用泡沫填充密封加二次 密封装置，密封效果较好。
泡沫填充一、二次密封装置
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三、大型外浮顶储罐使用 大型外浮顶储罐使用按照《大型浮顶储罐安全设计施 工、管理规定》执行，定期对储罐本体、附件以及安全设 施进行检查，及时整改不完善项，并做好记录。检查记录 包括《大型储罐外部检查记录》、《大型储罐全面检查记 录》、《可燃气体浓度测试记录》。 日常收付油作业严格按照操作规程、工艺卡片执行， 尽量避免超温、液位超限、收付油超速运行，尤其是避免 浮顶落盘，减少浮顶支柱对罐底板的冲击。如果工艺需要 超工艺卡片运行，需填写《工艺参数审批记录单》，并落 实好防护措施。
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概率较大。 2.2 枢轴式排水系统 枢轴式中央排水装置主要由挠性接头和钢管组成(称为静 密封结构)，其折叠管直管段间的连接旋转头由挠性管替代， 具有密封性好、结构简单、运行轨迹稳定等特点。但是，目 前
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回转接头剖面图
枢轴式接头
常用挠性管的挠曲性有限，曲率半径大，频繁的低液位运 行，挠性管易出现疲劳损坏，制造工艺要求严格，局部接 头处易产生开裂。 2.3 全软管式排水系统 全软管式排水系统其整体结构形式仅为一根柔性管， 两端通过法兰与进水口单向阀、出水口与罐壁接管相连， 中间既不用回转接头，也不用枢轴式接头，既消除了磨损 泄漏，又消除了挠曲疲劳破坏，受浮盘漂移的影响小，有 效地降低了泄漏的可能性。但是，安装时应避开浮顶支柱、 加热盘管及其它可能相碰附件。
（二）、大型储罐发展现状 • 国内大型浮顶油罐（一般认为容积在5X104 m3～ 10X104 m3 为大型浮顶油罐，容积≥10X104 m3 为超大型 浮顶油罐）的发展始于20 世纪70 年代。1975 年，我国 首先在上海陈山码头建成国内第一台5X104 m3单盘浮顶油 罐，从此以后各石油石化企业先后建造了多台5X104 m3浮 顶油罐。 1985 年，石油天然气管道局秦皇岛输油公司引 进两台10X104 m3 超大型单盘浮顶油罐。20 世纪90 年代 以后便拉开了国内建造超大型浮顶油罐的序幕，秦皇岛、 大庆、仪征、铁岭、舟山、大连、镇海、黄岛、上海高桥 、宁波大榭、燕山等地相继建造了数百台10X104 m3超大型 浮顶油罐，中国石化自己设计与建造的第一台10X104 m3超 大型浮顶油罐于1997 年在大连西太平洋石油化工有限公 司建成。
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11）检查一、二次密封是否严密； 12）浮顶防转装置检查； 13）罐底板周围防水破损部分修补； 14） 罐壁搅拌器检查、保养； 15）浮顶防转装置检查； 16）储罐附属仪表检查、校验； 17）泡沫发生器检查。 大型外浮顶储罐检修按照《SY/T6620-2005 “油罐检验、修理、改建和翻建”》等效API653、 《SY/T5921-2000“立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规 程 ”》执行。维护及检修主要内容包括： 1）罐内支柱垫板检查、更换； 2）阳极块检查、更换；
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3）一次密封不严、损坏部分更换； 4）检查刮蜡装置（或限位装置）是否好用； 5）中央排水管外观检查、试压； 6）加热盘管试压； 7）底板漏磁检查、大角焊缝检查、罐体焊缝检查、浮盘板 及浮仓内焊缝试漏检查； 8）单盘漏点局部更换钢板，凹凸严重部位矫正； 9）紧急排水管罐内水封部分检查、清理； 10）检查、清理检尺管及导波管（机械清罐过程中，罐内 注氮气时对其封堵）； 11）罐底板、底板壁板、浮顶上下表面、泡沫挡板等局部 防腐；
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3.2 弹性填充密封 在一个密封的封套内，填充弹性好、易变形的物体 如泡沫塑料，或填充适当的流体，依靠填充物的受压变 形达到密封的目的。这种密封的效果较机械密封好，对 罐壁的椭圆度、垂直度及局部凸凹度等要求不是太高， 适应性较强，不易发生浮顶卡死现象。但这类密封功能 单一，需要配套其它如挡雨板、刮蜡机构等设备，另外 该密封还存在耐磨性差、泡沫塑料长期处于压缩状态易 产生塑性变形，尤其是当储罐变形较大、有局部受力时 容易损坏。
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2、中央排水系统 目前，国内大型外浮顶储罐使用的中央排水系统主要 有旋转接头式排水系统、枢轴式排水系统、全软管式排水 系统、分规式排水系统。 2.1 旋转接头式排水系统 回转接头式中央排水装置主要由回转接头与钢管连接 形成的，其中回转接头又是由有相对运动副的套管、滚珠 等部件组成，套管之间由密封圈形成密封结构，既确保了 排水管内的介质不外漏，也阻断了油罐内的介质泄漏到排 水管中。回转接头与钢管相连，随着浮顶的上下运行而转 动，形成折叠管，以满足浮顶运行的需要。 回转接头具有通用性强、易加工、价格相对较低的优 点，但是，由于回转接头存在相对运动副，密封圈本身会 磨损，同时存在法兰静密封点，回转接头式中央排水泄漏
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二、大型外浮顶储罐主要结构及附件 大型外浮顶储罐主要结构有浮顶、中央排水系统、浮 盘密封（一、二次密封）、罐壁、罐底、转动扶梯、盘梯 、静电导出装置、消防设施等。 1、浮顶结构 • 浮顶主要有单盘式和双盘式这2种。单盘式浮顶建造 费用低于双盘式，通常采用单盘式。当单盘式浮顶漂浮在 700 kg／m3的液体上时，应保证在单盘板和任意2个舱室 泄漏或在整个罐顶上平均有250 mm雨水积存在单盘上时浮 顶不沉没，且能保持结构的完整性，不产生强度和稳定性 破坏。此外，正常操作条件下，单盘与储液之间不应存在 油气空间。单盘下设置一定数量的径向和周向加强筋，单 盘上刚性较大的附件周边300 mm范围内的搭接焊缝上下表 面采用连续焊，边缘浮舱与单盘之间采用环形板连接。
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3.3 唇(舌)形密封 依靠弹性唇(舌)片与罐壁滑动接触起到密封作用。这 种密封适应性较强，但制造工艺和材料选用要求很高，同 时也存在上述弹性填充密封的缺点。 3.4 二次密封 二次密封是在一次密封(上述三种密封均为一次密封) 的基础上再增加一道密封。通过实验证实，采用二次密封 后可减少5O%～98% 的油气损耗。并且在安全性、环境保护 方面有更为显著的社会效益和经济效益。9O年代中期，我 国开始使用二次密封技术。
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经过上述四个阶段，我们的设计和施工水平有了大幅 度的提高，尤其经过发改委组织的中国石化牵头的国家石 油储备基地建设用高强度钢板国产化攻关，使我们的大罐 整体水平又上了一个新台阶。到目前为止，国内建成的15 X104 m3超大型浮顶油罐已有三十多台。 我公司大型外浮顶储罐共计8台，分别为4台5X104 m3柴 油罐，4台10X104 m3原油罐。
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2.4 分规式排水系统 分规式排水系统采用的是在两硬管的连接处用复合软 管连接，上下铰链也同样用复合软管过渡到硬管连接的结 构。该形式相对于枢轴式增加了挠性管曲率半径，降低油 罐软管疲劳破裂的风险。
全软管式排水系统
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分规式排水系统
全软管式排水系统在罐内运动轨迹所占区域较大， 影响浮顶支柱及罐内其它设施的布置，且价格比较昂 贵，但寿命较长。旋转接头排水装置在罐内比较固定， 但动密封点较多，且寿命相对较短，但价格便宜。枢 轴式排水装置在罐内比较固定，若储罐长期低液位运 行，可能引起疲劳损坏，容易降低寿命，但价格便宜， 容易维护。分规式排水装置操作简单、安装方便、运 动轨迹简单且价便宜，但在国内使用时间不长，有待 进一步使用观察。 我公司4台柴油罐采用的是枢轴式中央排水系统， 3台原油罐采用的是回转接头式中央排水系统，1台原 油罐（1200-T-003）采用的是全软管式排水系统。到 目前为止只有柴油罐在开工初期发生过金属软管渗漏， 其它运行状况良好。
国内超大型浮顶油罐的发展，概括起来经历了四个阶 段。第一阶段为整套技术引进，包括设计、高强度钢板、 热处理成品部件和施工技术。如20 世纪80 年代中后期在 秦皇岛、大庆、舟山建造的10X104 m3超大型浮顶油罐。第 二阶段为国内自己设计和施工，仅引进高强度钢板和热处 理成品部件。如20 世纪90 年代在镇海、舟山、上海、兰 州等建造的10X104 m3超大型浮顶油罐。第三阶段为国内自 己设计，仅引进高强度钢板，壁板开口焊后消除应力热处 理在国内完成。如20世纪末本世纪初在镇海、宁波大榭、 上海金山、中化舟山等建造的10X104 m3超大型浮顶油罐。 第四阶段从设计、高强度钢板和热处理全部国产化。如 1999 年北京燕山石化公司建造的4 台10X104 m3超大型浮 顶油罐和2004 年后建成的我国一期四大国家石油储备基 地以及近几年中石化、中石油的商业储备，中海油、中国 化工进出口总公司及沿海地带的民间储备油库等。
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（一）、储罐简介 储罐是储存各种油品或液体化工品的设备，是石油 化工装置和储运设施的重要组成部分。随着储罐设计、 建造技术的发展，储罐按照用途、结构形式、容量存在 很多分类。如下： 按位置分类：可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐 海上储罐、海底储罐等。 按油品分类：可分为原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、 食用油罐、消防水罐等。 按用途分类：可分为生产油罐、存储油罐等。 按形式分类：可分为立式储罐、卧式储罐等。 按结构分类：可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐 等。
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四、维护及检修主要内容 大型外浮顶储罐日常维护主要内容包括： 1）外加电流阴极保护系统日常巡检、维护，检查保护电位、 电流情况； 2）浮顶上表面、罐外壁、盘梯、转动扶梯等局部防腐； 3）转动扶梯转轴加润滑脂润滑； 4）静电导出线检查、更换； 5）浮顶卫生清理，尤其是积水坑内部及滤网； 6）浮舱、单盘漏点检查、临时封堵； 7）中央排水管检查排水情况，是否排水顺畅，是否带油， 做好清污分流； 8）检查紧急排水管内水封； 9）检查自动通气阀密封是否严密性，检查活动是否灵活； 10）检查浮顶上呼吸阀阀盘及阻火网；
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3、一、二次密封装置 设置在罐壁与浮顶外圈板的环形空间之上，用以屏 蔽该处气相的蒸发，以减少储存物料的损耗，操作中要 求密封装置与罐体紧密接触，随浮顶一起在罐内升降。 密封件与浮顶的有效结合，才能降低浮顶油品蒸发损耗。 密封的种类很多，常见的密封主要有以下几种形式： 3.1 机械密封 依靠机械力将密封钢板紧密地压靠在罐壁上，使之 能够在罐壁上滑动，又尽量不产生间隙。机械密封使用 的历史较长、形式多样、结构简单、容易制造，但缺点 是油气损耗大，对罐壁的几何形状如椭圆度、垂直度及 局部凸凹度等要求较高，适应性差，因而目前新建储罐 很少使用。
采取这些措施可提高单盘板的强度，减小施工时的焊接 变形，缓和由强风引起的波动，提高抗疲劳能力，使单 盘边缘受力趋于均匀。 单盘根据直径大小需要设置中央浮舱。 中央浮舱的 作用是增强单盘整体刚性，并在单盘破裂或浮顶积水时 为单盘提供浮力，减小单盘向下的挠度，减轻边缘浮舱 承受的载荷。
我公司8台大型储罐浮顶都采用单盘式浮顶，原油罐 单盘中间设有浮仓，柴油罐中间未设置浮仓。