玻璃钢储罐

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玻璃钢储罐

储罐用以存放酸碱、醇、气体、液态等提炼的化学物质。储罐广泛在华北地区，根据材质不同大体上有：聚乙烯储罐、聚丙烯储罐、玻璃钢储罐、陶瓷储罐、橡胶储罐、不锈钢储罐等。
就储罐的性价比来讲，现在以钢衬聚乙烯储罐为，其具有的耐腐蚀性能、强度高、寿命长等，外观可以制造成立式、卧式、运输、搅拌等多个品种 。
中文名 储罐 外文名 Storage tank 材 质 滚塑、玻璃钢、陶瓷、橡胶等 结 构 拱顶式、浮顶式、内浮顶式、卧式
简介
用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐，钢制储罐工程是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、等行业的、重要的基础设施，我们的经济生活中总是离不开大大小小的钢制储罐，钢制储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。随着眼前储罐行业的不断发展，越来越多的行业和企业运用到了储罐，越来越多的企业进入到了储罐行业，钢制储罐是储存各种液体（或气体）原料及成品的设备，对许多企业来讲没有储罐就无法正常生产，特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的储罐。我国的储油设施多以地上储罐为主，且以金属结构居多。
用途
储罐是长输油气管道输送介质的储存容器。输油管道首站的储油罐用于收集、储存石油和管线输油量的稳定，末站的储油罐用于接收和储备来油，并提供给用油单位。输气管道末端门站的储气罐主要用于城市燃气的调峰，正逐渐被地下储气库和管道储气所代替 [1] 。
工艺
生产
1、适于模塑大型及特大型制件
绝大多数塑料成型加工工艺，在成型程中，塑料及模具均处于相当高的压力(压强)之下，比如应用极为广泛的注塑、压缩模塑，挤出．吐塑等，因此应用这些成型工艺生产大型塑料制件时，不仅使用能够承受很大压力的模具，使模具变得笨重而复杂，而且塑料成型设备也设计、制造得十分牢固，机模的加工制造难度相应增大，成本增加。与此相反，防腐储罐由于滚塑成型工艺只要求机架的强度足以支承物料、模具及机架自身的重量，以及防止物料泄漏的闭模力，因此即使滚塑大型及特大型塑料制件，防腐储罐等也无需使用十分笨重的设备与模具，机模的加工制造十分方便，制造周期短、成本低。 1、从理论上讲，用滚塑成型工艺成型的制件，在尺寸上几乎没有上限。但是容易受到生产条件和公路运输的限制。而生产这样大的塑料容器，如采用吐塑成型，不用十分昂贵而庞大的吹塑设备是不可能的。
2、防腐储罐等适用于多品种
小批量塑料制品的生产。 由于滚塑成型用模具不受外力作用，故模具简单、价格低廉、制造方便。另外，滚塑设备也具有较大的机动性，一台滚塑机，既可以安装一只大型模具，亦可安排多只小型棋具；它不仅可以模塑大小不同的制件，而且也可以同时成型大小及形状均极不相同的制品，只要滚塑制品采用的原料相同，制品厚度相当，均可同时滚塑成型，因此防腐储罐滚塑成型工艺较之其他成型方法有更大的机动性。 3、滚塑成型极易变换制品的颜色。 滚塑成型每次将物料直接加到模具中，这使物料均全部进入制品制品从模具中取出以后再加入下次成型所需要的物料，因此当我们需要变换制品的颜色时，既不致浪费点滴原料也不需要耗费时间去清理机器与模具防腐储罐。当我们在使用多只模具滚塑成型同一种塑料制品时还可以在不同的模具中加入不同颜色的物料，同时滚塑出不同颜色的塑料制品。
加工
(1)聚乙烯储罐的加工工艺：
聚乙烯(PE) 卧式储罐以纯聚乙烯(线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE)为原料，采用滚塑工艺整体一次成型。
(2)钢衬塑储罐的加工工艺：
钢衬塑立式储罐亦称龟甲衬里储罐(龟甲衬里—钢、网、塑三合一)是钢塑复合系列产品的精华。它采用特殊滚塑成型工艺。它是将钢网(龟甲)焊接于钢体表面，以纯聚乙烯（线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE）为原料，采用滚塑工艺将钢板、钢网（龟甲）与聚乙烯有机结合成一体。聚乙烯牢固沾钢体表面。产品具有无焊接缝、不渗漏、性、、抗冲击、耐腐蚀、寿命长、符合卫生标准等优点。它弥补了全塑滚塑储罐刚性强度差，不耐压，耐温差的缺点。
特点
分类
由于储存介质的不同，储罐的形式也是多种多样的。
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。
按大小分类： 50m3以上为大型储罐，多为立式储罐； 50m 3 以下的为小型储罐，多为卧式储罐。
按储罐的材料：储罐工程所需材料分为罐体材料和附属设施材料。罐体材料可按抗拉屈服强度或抗拉标准强度分为低强钢和高强钢，高强钢多用于5000m3以上储罐；附属设施（包括抗风圈梁、锁口、盘梯、护栏等）均采用强度较低的普通碳素结构钢，其余配件、附件则根据不同的用途采用其他材质，制造罐体常用的国产钢材有20、20R、16Mn、16MnR、以及Q235系列等。
结构
我国使用范围广泛、制作安装技术成熟的是拱顶储罐、浮顶储罐和卧式储罐。
拱顶式
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为广泛，常用的容积为 1000 -10000m 3 ，国内拱顶储罐的大容积已经达到 30000m 3 。
罐底：罐底由钢板拼装而成，罐底中部的钢板为中幅板，周边的钢板为边缘板。边缘板可采用条形板，也可采用弓形板。一般情况下，储罐内径< 16.5m 时，宜采用条形边缘板，储罐内径≥ 16.5m 时，宜采用弓形边缘板。
罐壁：罐壁由多圈钢板组对焊接而成，分为套筒式和直线式。
套筒式罐壁板环向焊缝采用搭接，纵向焊缝为对接。拱顶储罐多采用该形式，其优点是便于各圈壁板组对，采用倒装法施工比较安全。
直线式罐壁板环向焊缝为对接。优点是罐壁整体自上而下直径相同，特别适用于内浮顶储罐，但组对安装要求较高、难度亦较大。
罐顶：罐顶有多块扇形板组对焊接而成球冠状，罐顶内侧采用扁钢制成加强筋，各个扇形板之间采用搭接焊缝，整个罐顶与罐壁板上部的角钢圈（或称锁口）焊接成一体。
浮顶式
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。
罐底：浮顶罐的容积一般都比较大，其底板均采用弓形边缘板。
罐壁：采用直线式罐壁，对接焊缝宜打磨光滑，内表面平整。浮顶储罐上部为敞口，为增加壁板刚度，应根据所在地区的风载大小，罐壁顶部需设置抗风圈梁和加强圈。
浮顶：浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式。
单盘式浮顶：由若干个立舱室组成环形浮船，其环形内侧为单盘顶板。单盘顶板底部设有多道环形钢圈加固。其优点是造价低、好维修。
双盘式浮顶：由上盘板、下盘板和船舱边缘板所组成，由径向隔板和环向隔板隔成若干立的环形舱。其优点是浮力大、排水效果好。
内浮顶式
内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成，罐内增设浮顶可减少介质的挥发损耗，外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内，罐内介质清洁。这种储罐主要用于储存轻质油，例如汽油、航空煤油等。内浮顶储罐采用直线式罐壁，壁板对接焊制，拱顶按拱顶储罐的要求制作。国内的内浮顶有两种结构：一种是与浮顶储罐相同的钢制浮顶；另一种是拼装成型的铝合金浮顶。
卧式
卧式储罐的容积一般都小于 100m3 ，通常用于生产环节或加油站。卧式储罐环向焊缝采用搭接，纵向焊缝采用对接。圈板交互排列，取单数，使端盖直径相同。卧式储罐的端盖分为平端盖和碟形端盖，平端盖卧式储罐可承受 40kPa 内压，碟形端盖卧式储罐可承受 0.2Mpa 内压。地下卧式储罐设置加强环，加强还用角钢煨制而成。
设计
1 大型原油储罐工程危险性分析
1.1 原油危险性分析
原油为甲 B 类易燃液体，具有易燃性 ; 爆炸极限范围较窄，但数值较低，具有一定的爆炸危险性，同时原油的易沸溢性，应在救火工作时引起特别重视。
1.2 火灾爆炸事故原因分析
原油的特性决定了火灾爆炸危险性是大型原油储罐主要也是重要的危险因素。发生着火事故的三个必要条件为：着火源、可燃物和空气。
着火源的问题主要是通过加强管理来解决，可燃物泄漏问题则在储罐设计过程中加以预防和控制。
泄漏的原油暴露在空气中，即构成可燃物。原油泄漏，在储运中发生较为频繁，主要有冒罐跑油，脱水跑油，设备、管线、阀件损坏跑油，以及密封不良造成油气挥发，另外还存在着罐底开焊破裂、浮盘沉底等特大型泄漏事故的可能性。
腐蚀是发生泄漏的重要因素之一。国内外曾发生多起因油罐底部腐蚀造成的漏油事故。对原油储罐内腐蚀情况初步调查的结果表明[ 1 ]，罐底腐蚀情况严重，大多为溃疡状的坑点腐蚀 , 主要发生在焊接热影响区、凹陷及变形处，罐顶腐蚀次之，为伴有孔蚀的不均匀全面腐蚀，罐壁腐蚀较轻，为均匀点蚀，主要发生在油水界面，油与空气界面处。相对而言，储罐底部的外腐蚀更为严重，主要发生在边缘板与环梁基础接触的一面。
浮盘沉底事故是浮顶油罐生产作业时非常忌讳的严重恶性设备事故之一。该类事故的发生，一方面反映了设计、施工、管理等方面的严重缺陷，另一方面又将造成大量原油泄漏，严重影响生产、污染环境并构成火灾隐患。
2 大型原油储罐设计中的主要安全问题及其对策
2.1 储罐地基和基础
储罐工程地基勘察和罐基础设计是确保大型储罐安全运营根本的。根据石化行业标准[ 2 ]规定，在工程选址过程中进行工程地质勘察，针对一般地基、软土地基、山区地基和特殊土地基，分别探明情况，提出相应的地基处理方法，同时还应作场地和地基的地震效应评价，避免建在软硬不一的地基上或活动性地质断裂带的影响范围内。
常见的罐基础形式有环墙（梁）式、外环墙（梁）式和护坡式。应根据地质条件进行选型。罐基础具有足够的整体稳定性、均匀性和足够的平面抗弯刚度，罐壁正下方基础构造的刚度应予加强，支持底板的基床应富于柔性以吸收焊接变形，宜设防水隔油层和漏油信号管，地下水位与基础顶面之间的距离不得小于毛细水所能达到的高度（一般为2m）[ 3 ]。
加热技术编辑
传统的储罐加热方式是这样的：采用罐内安装列管式或盘管式加热器，使罐内粘稠液体通过与热媒体（一般以饱和蒸汽为热媒体）的交换，实现对粘稠液体的升温，降低液体粘度，改善其流动性，以便于泵的输送。
传统储罐加热方式使用的很多年，不免越来越显现它的弊端：
1、换热效率低，蒸汽耗量大。传统罐内加热器对粘稠液体的加热是一种静置式的自然对流换热，其放热系数极低。由于换热效率低，泠凝水温度高，常常随着大量蒸汽排除。同时由于在加热管表面的粘稠液体温度过高，在换热管高温面长时间滞留，极容易产生分解物，结聚于换热管表面，容易结焦，严重阻碍热量的传递，也影响换热效率。
2、加热过程不经济。当只需要倒出少量粘稠液体时，也要对整个罐内的粘稠液体全部进行加热，加热的数量是该次使用量的几倍，使大量的蒸汽做了无用功。
3、罐内各部分粘稠液体温度不均衡。靠近加热器的粘稠液体温度较高，远离加热器的粘稠液体温度较低，抽取粘稠液体的温度更低，严重影响了出油的流动性。
4、影响粘稠液体质量。反复对罐内粘稠液体进行加热，加热过程中产生大量细小的分解物，对粘稠液体质量产生一定的影响，增加了后期处理的成本。
鉴于传统储罐加热方式的弊端，一种新型局部快速加热器技术产生。
新型局部快速加热器
新型局部快速加热器
新型局部快速加热器
工作原理：
1、将“涡流热膜换热器”沿储罐径向伸入储罐底部，热媒介质（蒸汽）走管程，粘稠液体从壳程内德管间流动，壳体吸油口直接连通罐内介质。
2、在换热器的蒸汽入口设温控阀，通过感温探头对粘稠液体出口的温度的检测来控制换热器的蒸汽入口蒸汽进量，从而确保粘稠液体温度的恒定。
换热器采用换热元件——涡流热膜管，保持粘稠液体在管间合理流动，热效率是普通换热器的3-5倍，其强化传热机理是：粘稠液体流体在内外表面流动时设计成紊流流动，产生强烈的震荡和冲刷作用，流动的方向不断改变，是紧贴管壁表面的高温粘稠液体流体不断更换，隔热层变薄以至破坏，金属表面热量传递加快，流体微观涡流加强，使粘稠液体流体内部热扩散强化。不会使贴近管壁表面的流体产生局部高温过热，因此可使粘稠液体既得到适当，充分的加热又无结焦分解的可能。既传热量好，又不会阻力很大。
局部快速加热技术
局部快速加热技术
加热特点：
1、加热速度快，传热，不易结垢。
2、可对粘稠液体定量加热，需要多少加热多少。
3、粘稠液体不会出现局部高温、炭化，了粘稠液体质量及加热器传热效率。
4、储罐内出油口温度高，了倒出粘稠液体流动性。
5、避免了反复对罐内粘稠液体进行加热，了粘稠液体色度、降低了粘稠液体处理的成本。
6、使用寿命长，耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能，的提高了换热器整体性能。
7、工艺结构设计，了粘稠液体顺利流出及较好的“抽罐底”作用。
8、可实现自动化控制，可根据粘稠液体的进出温度及倒油流量控制蒸汽进给量。
9、结构紧凑，安装与维修方便，不会因为加热器的安装而影响罐体的安全。与U型管换热器比较，在同等换热面积情形下：涡流热膜换热器的外型尺寸，仅为U型管换热器外形尺寸的二分之一左右。
10、相对于电加热方式，更安全，加热更温和，对粘稠液体品质影响更小。