大型双壳低温储罐的设计特点.pdf

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1、静设备石P油化工设备技术，2010，31(4)·7·etro—ChemicalEquipmentTechnology大型双壳低温储罐的设计特点王红光，崔金栋(中国石化集团宁波工程有限公司，浙江宁波315103)摘要：对大型低温储罐的系统性设计理念做了概述，就双壳低温罐的设计特点进行了说明。同时提出了低温储存系统设计应注意的安全措施问题。关键词：低温储罐；设计特点；安全措施随着世界各国对能源储备及调节要求(地区以权衡利弊，设计出一套最为经济合理的低温储间或季节间的能源调节)的日益增长，以及大型综存系统。合化工装置对原料的缓冲需求，低温储存系统近2双壳低温储罐的设计特点年来得

2、到了迅速的发展，并以其储存容量大、较低2．1设计标准的操作维护成本、安全性能较高等特点得以广泛低温储罐的设计技术难度较大，国内缺乏相应用。液氨、丙烯、乙烯、LPG、LNG等原料的较应的设计标准，由住房和城乡建设部和质量监督大规模储存一般都采用低温储罐的型式。检验检疫总局联合发布的《石油化工钢制低温储1低温储罐是一个系统工程的设计罐技术规范》尚处在征求意见阶段。目前国际上一般的储存系统是以低温储罐为中心，配置较为通用的设计标准有美国的API620附录Q以卸船码头、输送管道、BOG压缩机及冰机系统、及附录R、英国的BS7777标准以及EN14620标下游输送装置、火炬等配套设

3、施。图1为一乙烯准。国内投用的双层低温储罐多由国外公司设储存系统的简单工艺流程示意图。计，在设计上普遍采用API标准，该标准适用于设计压力为0．1MPa以下的低温储罐，其中附录R设计最低温度为一5O℃，附录Q设计温度为不低于一167℃。2．2设备结构低温储罐的结构型式分为单包容、双包容及全包容等类型。双壳低温储罐的结构是由储存低温液体的内罐和支撑保冷材料的外罐构成的。内外罐之间设有保冷结构层。图2为一双壁低温储罐结构图。乙烯低温罐双壁低温储罐内罐罐顶为悬挂式，由吊杆悬图1乙烯储存系统示意挂在外罐罐顶上。外罐罐顶为自支撑式拱形结由图1可见，低温储罐的设计是一个系统工构，采用

4、由型钢做出骨架，然后再铺薄板的方法。程的设计，不仅包括重要的单体大型设备，其辅助配套设施也占有很大的份额。就装置的投资来收稿日期：2010—05—04。作者简介：王红光(1965一)，河南商水人，1985年毕业于大看，BOG压缩机及冰机的投资额是不可小视的。连理工大学基本有机化工专业，工学学士，长期从事设计、设但另一方面，由于低温储罐与配套设施之间的影计管理和项目管理工作，已发表论文多篇，现为中国石化集响关系(如低温储罐日蒸发率与压缩机额定功率团宁波工程有限公司副总经理，高级工程师。之间的联系)，给优化设计提供了可能，设计者可Email：wanghg@snec．corn·

5、8·石油化工设备技术储罐基础为承台结构，承台由若干桩柱支撑，距离K)，罐顶玻璃棉毡的导热系数小于0．033W／(m地面1m左右。图2中的低温储罐所有接管采用·K)。随着国内保冷材料厂家生产能力的提高，顶出方式，因此，设置了向罐外送物料的罐内泵。保冷材料基本能实现国内采购。接管顶出方式较侧出是一种更为安全和先进的设计方案，特别在遭遇地震等破坏时，避免了因接管震坏产生的泄漏。外罐罐顶吊杆内罐悬吊顶罐顶保冷层罐内泵泵柱外罐罐壁珍珠岩徉冷层基础承台罐晾泡沫玻璃保冷层内罐罐聪2双壁低温储罐结构示意图3双壁低温储罐保冷结构示意2．3保冷结构设计2．4储罐材料的选择低温储罐的保冷结构分

6、为罐顶保冷、侧壁保因低温储罐内罐与介质接触，要求其材质具冷和罐底保冷三部分。保冷设计是低温储罐的关有良好的低温冲击韧性。不锈钢、9Ni钢、5Ni键设计之一，合理的保冷设计可以有效地控制储钢、SA537，以及外罐用的16MnR、SA36等都是罐的日蒸发率，并有效地调节压缩机及冰机的低温储罐内罐常用的金属材料。其中5Ni钢的使负荷。用温度可达到一170℃，9Ni钢可用达到罐顶的保冷材料为玻璃棉毡，堆积在悬吊顶～195℃，SA537材料可在一50℃条件下使用。上。上层的玻璃棉毡带有铝箔。以上材料的生产、制造技术，焊接工艺、无损检测侧壁保冷层由珍珠岩及弹性毡组成，弹性毡方法等都已

7、非常成熟，因此，低温储罐设计在材料的设置，补偿了内外储罐冷缩量的不同，保证了保选择上不存在难度，只是要在材料投资及制造技冷层的效果。外层的弹性毡表面带有铝箔，一是术两方面做合理的比较。防止珍珠岩碎末进入到弹性毡内，另外珍珠岩由2．5低温储罐的抗震设计现场发泡充装，在充装过程中，要不断地振实，在抗震设计是低温储罐的关键设计，但国内的振实的过程中会跟筒壁产生竖向摩擦载荷，外层抗震标准中未提及低温储罐的抗震设计。国际标光滑的铝箔减除了摩擦载荷的存在。准API620附录L及EN14620标准中7．1．4条底部保冷主要由泡沫玻璃砖及混凝