几种储罐的结构

工艺金属结构一般系指下述三方面的内容：

1．在工业生产中用来支撑和传递工艺设备、工艺管道以及其他附加应力所引起的静、动荷载，或为了操作方便所设置的辅助设施，如设备框架、支架、管廊、柱子、桁架结构、操作平台、梯子等；

2．服务于工业生产，在现场制作安装的大型的物料储存设备，如金属油罐、钢质球形储罐、气柜、料仓料斗等；

3．排放处理生产废气的大型金属构造物以及相应辅助设施，如火炬、排气筒、烟道、烟囱等。

一、金属油罐制作安装

油罐是炼油和石油化工工业液态碳氢化合物的主要存储设备，主要用于存储油品类液态物质。油罐按其结构外形分为立式油罐和卧式油罐。在石油化工工业中立式油罐用得较多，可分为桁架油罐、无力矩油罐、拱顶油罐、浮顶油罐等。下面简要介绍石化行业应用最广的拱顶油罐和浮顶油罐。

(一)拱顶油罐

拱顶油罐系指罐顶为球冠状，罐体为圆筒形的一种容器，其容积可达20000m3。罐顶盖是由4～6mm的薄钢板和加强筋压制而成，如图10-1-1所示。

图10-1-1自支式拱顶油罐简图

拱顶油罐能承受较高的压力，有利于减少储液挥发损耗。拱顶油罐除罐顶板的制作较复杂（需用胎具压制拱形）外，其他部位的制作较易，造价较低，在国内外炼油和石油化工行业应用很广泛。

(二)浮顶油罐

顾名思义，浮顶油罐的顶不是固定的，而是能随油品液面上下浮动。浮顶油罐的工况特点是浮顶与罐壁之间有一个密封装置，浮顶直接与油品液面接触，没有气体空间，从而大大减少了油品的挥发损耗。

浮顶油罐的种类很多，有单盘式、双盘式等，如图10-1-2和图10-1-3所示。常用

的单盘式浮顶油罐在浮顶周围建造环形浮船，用隔板将浮船分隔成若干个不渗漏的船室，在环形浮船范围内的面积以单层金属板覆盖。而双盘式浮顶油罐的浮顶则是上、下两面分别以金属板覆盖。不论是单盘浮顶油罐还是双盘浮顶油罐，浮盘上面都安装有梯子、平台和栏杆。建造浮顶的金属材料有碳钢和铝合金两种，目前，碳钢材料的浮顶已逐渐被铝合金浮顶所替代。浮顶一般均在专门的制造厂建造，作为成品部件供货。

图10-1-2和图10-1-3所示的浮顶油罐亦可称为无盖浮顶油罐。

(三)内浮顶油罐

内浮顶油罐是带罐顶的浮顶油罐，也是拱顶罐和浮顶油罐相结合的一种油罐，外部为拱顶，内部为浮顶。见图10-1-4。

与无盖浮顶油罐相比较，内浮顶油罐的优点是能有效地防止雨雪、砂尘的侵入，保证储液的质量。同时，内浮顶漂浮在液面上，使液体无蒸发空间，外层还有一个拱顶保护，减少储液的蒸发损失，减少空气污染，减少着火爆炸危险。因此，内浮顶油罐特别适合储存高级汽油、航空煤油等要求较高的油品。

(四)金属油罐附件

为保证各种油品的储存、发放、计量和油罐维修的要求，在罐体上需要安装一些不同用途的附属配件，通常称为油罐附件。

1.人孔、透光孔

人孔用于操作人员进出油罐检查、清洗和修理之用。为了人员进出方便，人孔安装的中心线一般距罐底700mm，人孔公称直径为600mm。透光孔专门为对罐内进行检查、修理、刷洗时透光、通风之用，一般安装在罐的顶部，公称直径为500mm。

2.排污孔、清扫孔

排污孔一般安装于轻油罐底部，用于清扫油罐时排除污泥，平时用于排除罐内污水。清扫孔一般安装于重油罐底部，清扫时可排出污水及清除罐内污泥，规格一般为

500mm×700mm。

3.罐顶结合管与罐壁结合管

用于储存介质的进入或排出。

4.量油孔

用于测量罐内油品的高度、温度及采样。

5.呼吸阀、安全阀、通气管

呼吸阀的作用是调节罐内的油气压力，当罐内压力过高时，通过呼吸阀将部分多余油气排出，使罐内压力下降；当罐内压力过低时，通过呼吸阀从罐外吸入空气，使罐内压力升高，始终保持与大气压恒定的状态，呼吸阀安装在油罐的顶部。

安全阀的作用是油罐在操作过程中，当呼吸阀失灵时起安全作用，其工作压力稍高于呼吸阀压力，能防止由于罐内正压或负压太高，而造成油罐被破坏。安全阀安装在罐顶中部。

储存挥发性差的燃料油、重柴油、润滑油、蜡油等油罐需安装通气管，以便调节罐内气压。

6.防火器

防火器(亦称阻火器)由防火箱、铜丝网和铝隔板组成，安装在呼吸阀或安全阀的下面，用以防止火星、空气经过呼吸阀或安全阀进入罐内引起意外。

7.加热器

加热器的作用是通过蒸汽或电对原油或重油加热，防止油品凝固，便于输送。局部加热器安装在进出油结合管附近。全面加热器安装在罐底上。

8.其他附件

其他附件包括旁通管、膨胀管、升降管、喷淋降温管线、消防管线、静电接地、避雷针、梯子、操作平台、栏杆等，均有其相应的作用，不再赘述。

(五)金属油罐的制作安装

大型立式金属油罐，由于其直径和高度较大，壁板较薄，不适于整体预制，只能在施工现场进行本体安装。常见的施工方法有正装法、倒装法、气顶法和水浮法几种。

1.正装法

机械正装法是按施工规范先将罐底在基础上铺设焊好，经真空试漏合格后，将罐壁的第一圈板逐块分别与底板按划线垂直对好并施焊。当第一圈罐壁组焊完毕，检查合格后再用机械逐块吊装第二圈壁板与第一圈壁板组装焊接，按此方法直至最后一圈壁板组焊完成，再安装顶板。此种施工方法，大部分作业均在高空进行，不安全因素较多，较难保证质量，目前一般很少采用。

充水正装法适用于大容量的浮船式金属储罐的施工，它是利用水的浮力和浮船结构的特点，为罐体组装提供方便。其方法是先将罐底铺设在基础上，焊好后经无损探伤及严密性试验合格，将罐壁的第一圈壁板按线逐块分别与罐底焊接，第一圈壁板安装完毕，检查合格后开始安装储罐的浮顶。当浮顶安装完后，进行充水使浮顶上升到安装其他圈壁板的合适位置，也就是将浮顶作为安装操作平台。此方法在安装浮顶油罐时用的较多。

2.倒装法

与正装法正好相反，倒装法是先将底板铺好后，然后从上到下进行安装。其安装顺序是先将罐顶和罐顶下的第一圈壁板在底板上装配并安装好，再将罐顶下的第二圈壁板围在第一圈壁板的外围，并以第一圈壁板为胎具，组对壁板的纵向焊缝并焊成圆形，将罐顶和第一圈壁板整体吊至第一、二圈壁板相搭接的位置停下点焊，再进行环焊缝的焊接。其他各带壁板均依同样方法顺序安装，直至储罐的最下一圈壁板焊接后与罐底板焊接完成。倒装法示意图见图10-1-5。

倒装法安装基本上在地面进行，避免了高空作业，保证了施工安全，有利于提高工效和工程质量，但需要较大的吊装机具。

3.充气升顶法

充气升顶法是罐壁倒装法的另一种形式，采用充气升顶法安装油罐既节省人力、物力，又安全可靠，远比采用笨重的起重设备进行倒装法安装要优越得多，见图10-1-6。