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化工储罐基础施工全过程

近几年各种特大型炼化一体化企业的建设,大型LNG接收站、国家储备库、商业储备库等建设速度不断加快,作为石油化工行业连接上下游产业和各生产工艺段非常重要的环节,仓储及储运罐区在生产、转运、销售、进出口环节占有重要的地位。其中储罐广泛应用于化学工业,用于储存原料、成品及中间产品,在保证装置安全生产、节能减排、提高整体管理水平等方面具有不可替代的作用,国家战略储备也离不开各种类型的储罐。下面为大家介绍化工储罐基础知识,包括储罐分类、设计采用标准规范、安全运行事项、常用仪表设置及化工储罐基础施工全过程。



一、化工储罐基础知识大全



1、储罐分类




储罐按结构形式分为:球罐、卧罐、拱顶罐、外浮顶罐及内浮顶罐。



1.1球罐



球罐为大容量、承压的球形储存容器,广泛应用于石油、化工、冶金等流程工业,常用于作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。也可作为压缩气体(空气、氧气、氮气、城市煤气等)的储罐。球罐用于常温、低温或深冷储存。一般用于储存温度下饱和蒸汽压大于大气压的物料。



常温球罐,如液化石油气、氮、煤气、氧等球罐。此类球罐的压力较高,取决于液化气的饱和蒸汽压或压缩机的出口压力。常温球罐的设计温度大于-20℃。



低温球罐,这类球罐的设计温度低于或等于-20℃,一般不低于-100℃。



深冷球罐,设计温度-100℃以下往往在介质液化点以下储存,压力不高,有时为常压。由于对保冷要求较高,常采用双层球壳。



1.2卧罐



卧罐容积较小(一般都小于100m3),占地面积大。主要用于酸碱等化学品的储存,在生产装置内也常用于小容量的其他介质(储存温度下饱和蒸汽压大于或等于大气压的物料)的储存。卧罐筒体轴向与地面平行,常用鞍式支座,一般为带压力储存,可承受较高的正压和负压,属压力容器。



1.3拱顶罐



拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器。拱顶储罐制造简单、造价低廉,所以在国内外许多行业应用广泛,最常用的容积为1000~10000m3,国内拱顶储罐的最大容积已经达到30000m3。



拱顶罐一般为低压力储罐或常压储罐,广泛应用于流体工业,常用于乙B和丙类液体,也可用于有特殊储存需求的甲B和乙A类液体储存,国外也有用于大型LNG深冷储存。大型酸碱储罐有时也可选用拱顶罐。



根据GB50160对液化烃、可燃液体的火灾危险性分类如下:



饱和蒸汽压是指在一定温度下的密闭容器中,当达到气液两相平衡时气液分界面上的蒸汽压,它随温度而变化。对于液化石油气和液化天然气之类,都不是纯净物,而是一种混合物,此时的饱和蒸汽压与混合比例有关,可根据道尔顿定律和拉乌尔定律进行计算。



1.4浮顶罐



浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降,浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置,罐内介质始终被内浮顶直接覆盖,减少介质挥发。



浮顶罐常用于储存温度下饱和蒸汽压低于大气压的甲B和乙A类液体储存。



浮顶罐分为内浮顶罐及外浮顶罐。



外浮顶罐,通常用于存储诸如原油、汽油或煤油等有挥发性的石油产品储罐的敞口的圆柱形钢制储罐内,相对于无浮顶的拱顶罐来说没有蒸发的空间。不仅减少产品蒸发损失,同时减少了环境污染,降低了易燃介质与空气混合形成爆炸气体的危险性。



储罐壳体与外浮顶浮盘之间存在100~500 mm的间隙以保证运行过程中不会卡盘。使用边缘密封系统以减少边缘蒸发,在浮顶上有中央排水系统以保证雨雪天积水可以顺利排出,避免沉盘事故。



内浮顶储罐是带罐顶的浮顶罐,也是拱顶罐和浮顶罐相结合的储罐,外部为拱顶,内部为浮顶。内浮顶储罐具有独特优点:一是与浮顶罐比较,因为有固定顶,能有效地防止风、砂、雨雪或灰尘的侵入,保证储液的质量。同时,内浮盘漂浮在液面上,使液体无蒸汽空间,减少蒸发损失85%~96%;减少空气污染,减少火灾、爆炸危险,即使发生火灾一般也不会造成大面积燃烧,易于保证储液质量,特别适合于储存高级汽油和喷气燃料及有毒的石油化工产品;由于液面上没有气体空间,故减少罐壁罐顶的腐蚀,从而延长储罐的使用寿命,二是在密封相同情况下,与浮顶相比可以进一步降低蒸发损耗。



内浮顶储罐与拱顶罐相比,钢板耗量比较多,施工要求高;维修不便(密封结构),储罐不易大型化,目前一般不超过10000m3。



1.5罐区的分类



流体工业中一般按用途或压力等级将相应的储罐集中布置,称为罐区。



按介质和压力等级一般分为常压罐区、球罐区、酸碱罐区及深冷罐区。



按用途通常分为原料罐区、中间罐区及成(产)品罐区。



在各罐区内再根据储罐类型,介质物性及压力等级、防爆、防火要求等进一步分成不同的罐组。



2、罐区设计采用标准规范



罐区设计经常采用的国内标准如下:



SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》



SH/T3014-2012《石油化工储运系统泵区设计规范》



SH3136-2003《石油化工液化烃球形储罐设计规范》



GB/T20368-2012《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》



GB50160-2008(2018版)《石油化工企业设计防火规范》



GB/T 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》



3、罐区及储运的安全运行



流程工业用储罐通常都是易燃、易爆、有毒介质,因此罐区的安全生产永远是第一位的,防火、防爆、防溢、防抽空等均需要有相应的措施。



对可燃介质、有毒介质应按规范要求设置检测器并将报警信号引入有人值守的现场控制室或消防值班室。



现场检测器的设置应考虑介质特性、环境条件、风向等因素,同时应考虑检测器本身的限制。



除按防火规范进行罐区布局外,应考虑仪表本身的防火要求,通常采用阻燃电缆、金属槽板敷设或埋地敷设,电缆应从围堰顶部引至围堰外,或采取有效的防火封堵措施。



为避免一旦火灾发生后的事故扩大,应在可燃介质储罐的进出口设置紧急切断阀门,并应保证电源故障或气源故障时阀门处于安全位置,并在围堰的出入口处设置紧急关断按钮,该按钮一般以罐组为单位进行设置,即,一旦发生火灾将切断该围堰内的所有进出储罐的阀门,当采用气动阀门时,应采用PVC或尼龙管缠绕阀体。



紧急切断阀门必须具有防火结构。



通过设置合适的仪表实现储罐的防溢、防抽空,并应考虑仪表失效或误动作带来的后果,根据罐区操作的连续性、危险性,通过二取一、二取二、或三取二等措施来解决。



罐区仪表还应根据规范采取合适的防静电、防雷措施。



可燃液体储罐的液位、温度、压力等测量仪器仪表,应采用铠装电缆或穿线钢管配线,电缆外皮或配线钢管与罐体应做电气连接。



现场安装的仪表应满足环境要求,现场安装的电子式仪表应至少满足IEC60529和GB4208标准规定的IP65的防护等级:非电子式的现场仪表应至少满足IP55的防护等级。



所有现场安装的电子式仪表应根据危险区域的等级划分,选用符合IEC60079标准或GB3836标准,具有国家防爆合格证的产品。值得注意的是环境的低温可能增加爆炸力,在GB3836中规定的隔爆认证适用温度为-20℃以上,因此当环境温度低于-20℃时应有相应措施或采用其他防爆形式。



4、罐区及储运的常用仪表



储罐是流体工业普遍需要使用的储存设备,主要测量其液位、温度、密度和压力(带压储罐)等参数,据以计算出储液的体积及质量储量,以及进出口阀门的控制,进出流量必要的计量。



低温储罐的制冷不在此讨论。



储罐一般分为中间罐和贸易罐(原料、成品)两大类。



中间储罐仅对液位、温度和压力(带压储罐)等参数进行监测,以防止油罐发生冒顶、抽真空等事故,不需要交接计量;贸易用罐内介质的液位、温度、密度、体积、质量则必须监测和计量,且精度要求很高。不同的体积和种类的油罐,所采用液位计的性能特点也不一样,因此,应根据用户的需要及投资条件,合理选用液位计,以便达到最合理的性能价格比。



除计量用仪表,其他仪表的稳定性、可靠性的需求要高于精度的需求。



在仪表选型时应根据环境条件(温度、湿度、海拔、海洋气候、风沙等)储罐形式、罐区检修及操作周期,结合全生命周期成本,选择合适的仪表。



4.1液位仪表



中国罐区计量一般以重量计算,在正常生产中却需要监视液位,本文着重讨论液位计的选用,并根据储罐形式计算体积量,必要时可采用密度补偿计算其储存质量。



常用的储罐液位仪表主要有雷达液位变送器、伺服液位计、钢带浮子液位计、磁致伸缩液位计、射频导纳液位计、外贴式超声波液位计、差压式液位变送器、浮筒液位变送器、磁浮子液位计、玻璃板液位计、浮标液位计等。



储罐液位仪表的精度取决于其用途,作为监视、报警、联锁精度一般选择±5mm,就地仪表精度为±10mm,作为贸易计量则精度应为±1mm。



4.1.1雷达液位计



雷达液位仪表是一种不与液体接触、无机械传动部件的仪表,工作可靠,特别适用于高黏度、腐蚀性强的介质,个别产品可用于高温,最大优点是液位测量精度高,一般5mm,高精度可达1mm,特殊的可达0.1mm,一般用于大型储罐,高温、高黏、高腐蚀性介质,响应速度快。



当储罐内有遮挡物及搅拌器时也可应用。



选用雷达液位计时,应考虑如下参数、储罐类型、介质及物性(介电常数、挥发、沸腾、蒸汽、粉尘、黏附等),操作参数(温度、压力等),测量范围等。



4.1.2伺服液位计



伺服式液位计被广泛用于储罐液位的高精度测量,是一种多功能仪表,既可以测量液位也可以测量界面、密度和罐底。该液位计基于浮力平衡的原理,用一台伺服电机驱动体积较小的浮子,使浮子随液位或界面变化,能够精确测量出液位等参数。



伺服液位计适用于各类储罐液位检测、控制,其精度可达0.7mm,通过平均温度计的连接,在计算物料体积时可做温度补偿。



伺服液位计可靠性高,故障率比较低。



伺服液位计其与计算机联网,具有很强的数据处理能力,经运算处理可以给出油罐计量所需要的各种参数,如液位、界位、体积、密度、质量等。



安装分为有导管和无导管两种,需要注意的是,对于浮顶罐、有压罐及带有搅拌器或有严重旋流的储罐都应采用导管安装,导管尺寸通常选用150mm或200mm。



4.1.3外贴式超声波液位计



储罐外贴式超声波液位计由主机、探头、金属结构件3部分组成,它主要是用于对铁路罐车、汽车罐车及各类储罐的液位测量。



外贴式超声波液位计原理是采用了超声波在罐外穿透罐壁及液体的方法,通过接收液体表面回波信号,测出液面高度。



外贴式超声波液位计最大特点是,无需设备开孔,不受介质本身的限制,常用于液位的高低限的补充测量。



外贴超声波液位计只有四线制,可选信号类型有4~20 mADC、干接点。



使用中应避免电磁干扰、超声干扰及振动场合。



4.1.4钢带浮子液位计



钢带浮子液位计,结构较简单,观测比较直观、价格较低,精度可达2mm,适用范围广,拱顶罐及内浮顶罐均可使用,但其传动部件多,维护量大,对安装要求高,当介质黏度较大时,可能会黏附于导向钢丝上,不宜使用。



一般分为恒力盘簧式和重锤式,测量范围可达30m。



由于外浮顶罐的钢带易受风力影响,导致指示不稳定并且容易破坏衡力盘簧,因此应避免使用。



钢带浮子液位计分为远传型和就地指示型,远传型液位计只有四线制,可选信号类型有4~20mADC、干接点。



4.1.5浮标液位计



浮标液位计原理与钢带浮子液位计一样,显示部分采用标尺,其精度较低,不能远传,但价格较低。



4.1.6磁致伸缩液位计



磁致伸缩液位计是一种非接触式的液位计,精度较高,可以安装在油罐的顶部或侧面,其工作原理是利用磁场脉冲波,测量时液位计的头部发出电流“询问脉冲”,此脉冲同时产生磁场,沿波导管内的感应线向下运行,在液位计管外配有浮子,浮子可随液位沿侧杆上下移动,浮子内设有一组永久磁铁,其磁场与脉冲产生的磁场相遇则产生一个新的变化磁场,随之产生新的电磁“返回脉冲”,测定“询问脉冲”和“返回脉冲”的周期便可知道液位的变化。因此,磁致式液位计是以浮子为测量元件通过磁耦合的变化传递到指示器,使指示器能够清晰地指示出液位的高度,液位计配备有液位报警器和液位变送器。报警器可实现液位的上下限控制及极限报警,液位变送器可以将液位的变化转换成一定强度的电流信号。



磁致伸缩液位计,维护量小,安装比较简单,精度也比较高,但不适合重质(黏度大)易黏附介质的测量。



4.1.7电容液位计与射频导纳液位计



电容液位计是利用电容量的变化,来测量容器内介质物位的测量仪表。在容器内,由电极和导电材料制造的容器壁构成了一个电容。对于一个给定的电极,被测介质的介电常数不变时,给电极加一个固定频率的测量电压,则流过电容的电流取决于电容电极间介质的高度,并与之成比例。因此电容物位计是基于电容量的改变,来进行物位测量的。



用电容物位计测量物位的一个基本要求是:被测介质的相对介电常数(被测介质与空气的介电常数之比)在测量过程中应稳定。当操作条件变化对介电常数干扰较大时,不宜用电容液位计。



由于电容电极使用中容易挂料,产生附加电容和电阻会对电容液位计产生直接的影响,因此诞生了射频导纳液位计,通过增加缓冲放大器及交流驱动等补偿技术克服挂料所引起的测量误差。



4.1.8差压式液位变送器



差压式液位测量主要采用差压变送器实现,可根据具体使用条件选择吹气法、普通差压变送器、单法兰差压变送器,双法兰差压变送器,插入式法兰差压变送器。



吹气法适用于常压容器中黏稠或腐蚀介质的液位测量,方法简单,但测量范围小,精度较低。



普通差压变送器,适用于不易发生相变,洁净介质的液位测量,必要时应采取保温、伴热等措施。



单法兰差压变送器适用于气相不易相变的常压或低压容器,当气相压力变化时,应将气相压力引入变送器负压侧。



当被测介质含有悬浮物、泡沫、易相变或洁净等工况时,宜采用双法兰差压变送器,当测量范围较大时,会产生较大的滞后。



插入式法兰适用于易析出、易结晶等场合。



此外,还有一种新型的电子远传差压变送器,其原理是两个压力传感器通过电连接,实现差压测量,适用于量程较大的场合,以避免双法兰变送器毛细管受温度影响产生的误差及过长引起的滞后。



静压式储罐测量系统(HTG),用静压原理测量液位并带密度补偿、温度补偿,精度取决于变送器精度,综合精度可达0.01%,一般在储罐下部配置两台压力变送器,高度差2~3m(两变送器间必须为液体),当储罐为带压时,应在顶部再装一台压力变送器,由于其综合精度低于雷达及伺服液位计且设备上开口较多,除要求质量测量外,现在采用较少。



4.1.9浮筒液位变送器



浮筒液位变送器常用于小量程洁净介质的液位/界面的测量,分为内浮筒及外浮筒液位变送器,测量原理分为扭力管式和力平衡式,一般连接尺寸为2”(外浮筒)或4”(内浮筒),采用两线制供电,可选信号类型有4~20mADC、HART、Foundation Field Bus、Profibus PA,干接点输出。



4.1.10超声波液位计



超声波液位计采用声波反射测量液位,易受气雾、温度等干扰,一般用于敞口的水池等的液位测量,罐区液位测量中一般不采用。



4.1.11音叉液位开关



音叉液位开关常用于储罐的高液位报警或联锁。



音叉液位开关,音叉探头有固定的频率振动,当传感器探头接触到液体时,音叉振动频率产生变化,电子检测器将这一变化转化成接点信号输出,工作温度-40℃~150℃,工作压力6.4MPa,一般连接尺寸为1”或2”,四线制供电,干接点输出。易黏附或含较大尺寸固体颗粒时不宜采用。



4.1.12浮球液位开关



浮球液位开关,由浮球、磁钢、外壳和触点等组成,浮球随液位变化从而带动连杆端部的磁钢,外部安装的磁钢经耦合后反向动作,带动微动开关,使触点闭合或断开。操作压力可达6.4MPa,工作温度-40℃~150℃。无需外部供电。



浮球液位开关用于储罐的高低液位报警或联锁,不需要外接电源,一般连接尺寸为1”或4”,干接点输出。



4.1.13现场指示液位计



就地观测的仪表主要有磁浮子液位计、玻璃板液位计或彩色石英玻璃液位计,示值直观,价格便宜,但精度不高,一般在10mm。



某些磁浮子液位计配上各种变送装置,将液位转换为标准电信号送至控制室显示,精度低、可靠性差,一般仅用于投资有限的小规模罐组。



根据行业不同,大型球罐或立罐逐渐采用其它液位仪表的现场显示功能取代玻璃板等现场液位计。



4.2压力仪表



储罐的压力测量比较简单,一般球罐或带压拱顶罐需要压力报警或联锁,微正压拱顶罐或内浮顶罐一般仅氮封时,需要压力测量,压力测量选用压力变送器。



4.3温度仪表



储罐一般以常温或低温储存,因此常用RTD进行检测,必要时现场采用双金属温度计就地显示,非计量用储罐采用单点温度计,需要进行计量的原料或成品应采用平均温度计,根据储罐高度一般以6~10点为宜。



由于储罐温度变化较缓慢,可以采用多点温度变送器,以降低费用,但低温储罐应采用单点温度变送器。



温度变送器应能克服现场的温度变化带来的温飘,否则应将RTD信号直接引入控制系统。



4.4流量仪表



除非需要计量,罐区一般不需要流量仪表,常用的罐区流量仪表为质量流量计、容积式流量计。



公用工程的计量一般可采用涡街流量计或差压节流装置,必要时采取温度、压力补偿。



4.5阀门



储罐的氮封一般选用调节阀,并采用分程控制,为减少扰动及排放,分程应设置足够大的死区(输出信号40%~60%设为死区)。当要求不高时,也可选用自力式调节阀,其调节精度较低。



储存可燃介质的储罐进出口应设置紧急切断阀,用于事故或火灾时的紧急切断,通常选用气动阀门(根据口径选用球阀、蝶阀或闸阀),带防火认证,并采用非金属软管缠绕阀体及执行机构,以保证火灾发生时的有效切断,紧急切断按钮一般设在罐组围堰的入口处。当采用电动执行机构时,电缆及执行机构必须满足持续工作时间15 min的防火要求。



根据需要可采用双电磁阀配置,通过并联或串联提高储罐的安全性或可用性。



倒罐或生产用开关阀一般需要故障保位,根据管线尺寸可选择电动执行机构、配储气罐的双作用气缸或带气锁阀的单作用气缸。



风沙较大或环境较恶劣的应用环境应采取必要措施,防止大气直接进入气缸,以免造成气缸活塞的损坏。



电动执行机构,一般选择380VAC电源由电气专业直接提供,应区分电动执行机构的信号类型(连续式、脉冲式),根据介质的不同,必要时采用多段式开关阀。



液氨中含有微量的触媒催化剂,在液氨的输送过程中这些黑色粉末状物质极易在管道和阀道内沉积,若是闸板阀将会导致阀门无法关严而失效。所以最好选用截止阀或球阀,而且球阀的效果优于截止阀。



用于低温或深冷介质的阀门,必须考虑阀门关闭时的泄压措施。



4.6气体检测



对于储存可燃介质或有毒介质的罐区应设置可燃气体/有毒气体检测仪,可燃气体检测仪一般选用催化燃烧式,有毒气体一般选用电化学式。



有毒气体/可燃介质报警器,一般直接接入DCS系统,采用独立的点卡或卡笼,也可根据需要接入火灾报警系统,组成火灾气体报警系统。



5、储罐仪表的设置



5.1一般原则



流程工业储罐内介质一般为可燃危险品,且仪表的设置又与介质特性有关,常压和低压储罐应设置液位计、温度计和高液位报警器,大于或等于10000m3的储罐应设高高液位报警并与进料管道控制阀联锁,低压储罐还应设置压力表。



高液位报警值的设定应为储罐的设计储存液位,高高位报警值设定:10~15min储罐最大进料量折算高度及0.3 m的安全裕度。



低液位报警应满足10~15min不会抽空。



球罐和卧罐上的温度计的安装位置,应保证在最低液位时能测量液相的温度并便于观察和维修。



仪表测量应采用连续量,以便增加仪表的自诊断功能,从而保证罐区的安全性。



5.2球罐



常温的气体储罐(如压缩空气)一般需设置压力、温度测量,必要时在底部设置液位测量用于脱水。



液化烃球形罐必须设置安全阀、液位计、压力计及温度计等安全附件。



液化烃球罐本体应设置就地和远传温度计,并应保证在最低液位时能测量液相的温度而且便于观测和维护。



本体上应设置就地和远传压力表,并单独设压力高限报警。压力表与球罐之间不得连接其他用途的任何配件或接管。应保证在最高液位时能测量气相压力。



球罐应设就地和远传液位计,不应选用玻璃板液位计,所采用的液位计应安全、可靠,并尽可能减少在液化烃球罐上的开孔数量。



球罐应设高液位报警和高高液位联锁。必要时设低液位报警器。



对于间歇操作下槽车装卸的液化石油气球罐,应设置高高液位自动联锁紧急切断进料装置,对于单组分液化烃或炼化生产装置连续操作的球罐,其联锁要求应根据上下游工艺生产流程的要求确定。



液化石油气上的阀门主体材质宜为碳素钢,并具有与罐体材质一样的耐低温及抗H2S腐蚀的性能。切断阀宜选用截止阀,当选用闸阀和球阀时,应带有阀腔泄压机构。阀门的设计压力不应小于2.5MPa。



液化石油气球罐进出口应设紧急切断阀,位置宜靠近球罐。



液化烃球罐液位计设置,通常采用三取二联锁,可以采用3套雷达液位计用于联锁,一套伺服液位计用于液位控制或计量。



也可以根据SIL要求,选用两套雷达液位计及一套伺服液位计用于联锁,伺服液位计同时用于控制或计量;有时为减少开孔等原因也有采用一套外贴液位仪表替代其中一套雷达液位计。



5.3卧罐



卧罐常用液位计为:浮筒液位计、磁致伸缩液位计、射频导纳液位计、液位开关、现场液位计等。



卧罐常用的有液位控制、液位联锁、压力联锁,有时需要设置温度报警。



5.4拱顶罐



拱顶罐的液位测量一般选用雷达液位计、伺服液位计、磁致伸缩液位计、射频导纳液位计等。



拱顶罐常用的有液位控制、压力控制、液位联锁,此外需要设置温度报警。



拱顶罐一般需要氮气密封,一般采用压力的分程控制。



5.5浮顶罐



浮顶罐的液位测量一般选用雷达液位计、伺服液位计、磁致伸缩液位计、射频导纳液位计等,这些液位计需配置稳波管,也可以采用钢带浮子液位计。



浮顶罐常用的有液位控制、液位联锁,此外需要设置温度报警。



内浮顶罐有时需要氮气密封,一般采用压力的分程控制。



5.6特殊储罐的要求



当球形储罐储存的液化烃含有H2S时,受压元件材料应考虑应力腐蚀;在满足工艺要求的情况下,尽可能减少球形储罐底部的接口数量。



储存不稳定的烯烃、二烯烃等物质时,应采取防止生成过氧化物,自聚物的措施。



LNG或其他低温介质,其连接法兰、阀门、密封或其他非焊接接头处可能因介质泄漏造成低温,应设计成适宜低温或予以保护不受低温影响。



LNG或其他低温储罐应安装一套罐底温度监视系统,根据预定模式测量整个表面温度,监控底部绝热层和罐基础加热系统(如果有)的性能。



LNG储罐通常为双层壁,内外罐间为绝热层。所有仪表应考虑此因素。



LNG储罐应配备两套独立的液位计。液位计应能适应液体密度的变化,由于LNG密度不稳定,不适合差压式仪表。



液氨储罐必须配置至少两种不同类别的液位检测仪表,且应配备高、低液位报警回路,必要时还应配有液位与相关工艺参数之间的联锁系统。



液位计设计和安装应使其更换不影响储罐操作,如伺服液位计配置切断球阀及标定腔,当需要检修时将浮子缩入标定腔并关闭切断球阀。



储罐应配备两个独立的高液位报警器,可以是液位计的一部分。报警点的设置应让作业者有充分的时间来终止液流,避免液位超出最大允许充装高度,且报警器应安装在充装作业者所能听见的位置,且不能用高高液位替代这一报警器。



除外浮顶储罐外,各储罐应配备一台压力表,取压点应高于最高液位。



在有真空夹套的设备上,应配备仪表或接口以便检查在环形空间中的绝对压力。



储罐应配备温度计,以便在储罐投用时辅助温度控制,或作为检查和校准液位计的一种手段。



深冷容器和设备的基础,可能受到土壤结冰或霜冻的不利影响,应配备温度检测系统。



液化、储存和气化设备的仪表设计,在仪表供电或供风发生故障时,应能让系统进到并保持在时效保护状态,指导操作人员采取适当措施重启或保护系统。



各种密封、隔离或其他方式应能防止易燃液体沿着配管、穿线管和电缆流动。



6、罐区生产监控与管理



储运监控管理系统由储罐液位监控管理系统、储运自动化系统组成,应与全厂主装置采用与相同的控制系统,以便实现全厂的信息化、数字化。提高管控水平。



储罐液位监控管理系统主要完成储罐及与储罐密切关联的工艺过程的数据采集、信息处理、过程控制、安全报警及储罐液位、容量(质量)、密度等工艺过程参数的测量和计算。



二、化工储罐基础施工全过程



桩基施工安全知识




LNG储罐工程桩采用钻孔灌注桩施工,钻孔灌注桩是通过机械在地基中钻进形成桩孔,在孔内放置钢筋笼、浇筑混凝土形成的桩体。



钻孔灌注桩施工工艺流程为:桩位测放→泥浆制备→埋设护筒→钻孔→成孔检查→清孔→安装钢筋笼→下设导管→二次清孔→水下混凝土浇筑→提拔护筒。



其施工过程中应注意:



①施工前应制订专项施工方案,并对所有施工人员进行交底。



②雨季施工应做好排水工作,防止钻机基础软化导致钻机倾斜或倒塌。



③夜间施工应有足够的照明设施。



④当遇到雷雨、大雾、六级及以上大风等恶劣天气时,应停止起重吊装及桩机作业。



⑤提前规划泥浆池布设点,泥浆池等坑洞的周边应设置防护栏杆,设置安全警示标牌。



⑥电缆线不得浸泡于泥浆,接头应绑扎牢固,不得透水、漏电。



⑦机电设备要有防雨措施,遇雷雨时应切断电源。



⑧钻进时,作业人员应位于安全位置,严禁靠近和触摸钻杆。



⑨停钻时,钻头、钻杆应置于孔外安全位置,停止施工的孔桩,孔口应加盖防护,四周应设置护栏及明显的警示标志,夜间应悬挂示警红灯。



⑩旋挖钻机移机时摸清地形,严禁盲目移机行走。



⑪旋挖钻机避免在10°以上的斜坡上作业,不得在斜坡上转向,以防发生倾覆。



⑫钢筋笼堆放不得超过2层,两侧要有可靠防滑动措施;增加十字形或三角形支撑,防止变形。



⑬起重吊装设备使用前应检查安全装置是否有效,吊索具是否完好;吊装机械就位场地应坚实平稳,支腿垫放牢固。



⑭吊物应吊点合理,绑扎牢固,严禁单点起吊,吊装前应先试吊,确认正常后方可正式吊装。



⑮吊装作业必须设专人指挥,指挥人员必须站在吊车司机可以看到的安全地点,并明确规定指挥联络信号。



⑯吊装作业时,应划设警戒区域并设立警示标识,严禁人员在吊装区域停留或通行。



承台施工安全知识



承台是为承受、分布由上部储罐传递的荷载,在基桩顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台。



承台施工的流程为:施工准备→底模安装→放线定位→钢筋和预埋件安装→侧模安装→混凝土浇筑→混凝土养护。



①施工准备



施工前,技术人员应认真熟悉图纸,并按照图纸设计要求进行分区。工人进场搭设模板前,技术人员应向施工作业人员做好安全技术交底;



②底模安装



底模安装前应先进行测量放线,并在承台满堂支撑体系的钢管上设置标高控制点,保证模板搭设标高符合图纸设计要求。



搭设完成后应及时清理模板表面的垃圾,并将模板接缝处用纸基胶带进行密封处理,确保施工中不发生漏浆,避免质量缺陷;相邻两底模之间的高低差不得超过2mm。



底模安装完成后应进行自检,确认无误后报验;



③放线定位



承台底模搭设完成后,在底模上放出承台边缘线,并在模板上弹出控制线。



根据图纸设计的钢筋间距及位置要求,弹出钢筋的分档线,包括墙体插筋的位置线,预应力喇叭口的位置线、安装倾斜仪导管的区段要放出倾斜仪导管位置和预埋件的位置线。



位置线应符合图纸设计要求,偏差符合规范要求。



④钢筋和预埋件安装



安装前应合理规划钢筋和预埋件的安装顺序,避免安装过程中预埋件的遗漏。



安装过程中应确保预埋件的定位精度和牢固程度。



测斜仪管道接口应做好密封避免混凝土浇筑过程中因漏浆导致堵塞。



钢筋和预埋件安装固定完成后,应先进行自检,确认无误后报检。



⑤侧模安装



侧模安装时,应用拉结筋进行加固,防止混凝土浇筑的过程中出现胀模、跑模等问题。



每个桩头部位拉结筋的数量不得少于4根,固定侧模的拉结筋应当采用钢筋与桩主筋绑扎拉结,拉结筋与桩主筋连接应当做成180°弯钩形式,拉结筋的长度应依据施工现场的需要进行加工。



侧模外侧应搭设斜撑,斜撑应与主龙骨连接。



混凝土浇筑前,应对模板及支架进行检查,合格后方可浇筑。



⑥混凝土浇筑



侧模安装完成后应及时申请隐蔽工程验收,验收通过后方可开展混凝土浇筑。



承台混凝土浇筑应按照大体积混凝土控制,分区分层浇筑。



⑦混凝土养护



混凝土终凝前应进行养护,养护时间不少于14天。养护过程中应监测水化热情况,水化热产生内外温差不应超过25℃。



墙体施工安全知识



LNG储罐墙体施工是利用DOKA模板体系逐层绑扎钢筋、浇筑混凝土,直至达到设计高度,形成储罐墙体的过程。



其施工过程中须注意:



①高处作业人员必须100%系挂安全带,并按要求高挂低用。作业平台安全防护措施牢固可靠,严禁集中堆载。



②起重吊装前,确保起重设备性能良好、吊点绑扎合理,周围设置好警戒区域。起吊时应先进行试吊,并用缆风绳牵引控制起吊物的方向和稳定性。



③运输车辆行驶过程中,按照指定线路行驶,不得超载、超速,行驶速度不得超过15km/h。



④临时用电设备金属外壳必须做好绝缘和接零保护,及时维修和更换老化、破损线路,非电工严禁私接电线。



⑤钢筋网片安装时,操作人员必须站在合格的操作平台上。加固检查合格后,操作人员方可摘钩。



⑥内外模板需用对拉螺杆链接牢固,同层模板用三道连接钢板连接牢固,上平台用连接板连接。



⑦模板拆除、提升前应先让模板处于被吊装状态,禁止暴力拆模。作业人员不得站在正在拆除的模板上面。起吊前,确保模板的安全销、防风拉杆以及模板之间的连接链全部解除,模板上的零散部件应全部清理干净。



⑧浇筑时注意观察模板状态,如模板体系出现爆模等异常现象,应立即停止作业,撤离作业区。



安装施工安全知识



①施工前应对所有施工人员进行安全、技术交底,司索工、信号指挥人员、起重司机以及焊工等特种作业人员必须持证上岗。



②电焊机、砂轮机等用电设备经检查合格后才能参与施工。焊机必须进行重复接地,破损的电缆和把线必须包扎好。



③施工平台、上下爬梯安装前应进行受力计算,满足施工安全要求。要每天检查施工平台、上下爬梯的连接情况。作业人员按要求系挂安全带。



④起重吊装前,应将设备支垫牢固,及时更换损坏的钢丝绳,吊装区域内需要设置隔离警戒线。对壁板吊耳强度进行受力验算。吊装过程中,使用溜绳保证吊物在吊车回转过程中平稳和受控



⑤壁板打磨和焊接时要戴好焊接面罩和手套。打磨前检查砂轮机,及时更换有裂纹的砂轮片。



⑥在作业点的下方设置警戒区域,安排专人看管,无关人员不得进入,严禁交叉作业。



⑦在吊装的区域内需要设置隔离警戒线,设立指挥人员,起吊前先试吊。在吊运物体过程中,任何人员都不得站在吊运物体下方,严禁其他工作人员在吊装区域内通行,严禁其他工作人员在吊装区域内通行。



保冷施工安全知识



①高处及临边作业,作业人员正确使用劳动防护用品。



②保冷施工过程中,现场人员必须佩戴防护口罩,扎紧袖口、裤口。



③环形空间内、吊顶等施工区域照明应充足,满足现场施工的要求。



④在人员进入吊顶及环形空间作业前,要进行气体检测,必要时进行通风。



⑤进入吊篮施工的人员必须是二人一组,严禁单独作业,作业人员必须佩戴好安全带,并且系挂独立的生命绳。



⑥吊篮施工期间,上下方位严禁人员走动,工具应装入工具袋中,临边的物品要及时清理,防止坠物伤人。



⑦在保温材料存放区四周配备足量灭火器并专人定期检查保养,材料包装及时清理出吊顶。



⑧动火作业应严格执行动火票证制度。



以上就是化工储罐基础知识汇总,当前不少企业对仓储及储运罐区疏于管理,存在明显的薄弱环节,使之成为危化品行业重要的安全短板,作为重大危险源,一旦酿出事故,将带来巨大的损失,因此,有必要加强石油化工仓储、储运和罐区的安全管理。

发布时间:2022-12-23