埋地儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)及安裝
地下的儲(chǔ)油罐在化工和石化等行業(yè)被廣泛使用,。由于儲(chǔ)油罐是埋在地下的,,其出色的防火和防爆特性使得儲(chǔ)油罐之間的距離以及它們與相鄰建筑物之間的設(shè)置距離可以縮短,同時(shí)不需要建造防火堤,,這樣就節(jié)省了土地資源,,降低了工程的造價(jià),施工過(guò)程簡(jiǎn)單,,消防要求也較低,。
然而,,埋地儲(chǔ)油罐除了需要承受物料重量和介質(zhì)內(nèi)壓,還需要考慮上方覆土壓力,、地下水浮力和土壤腐蝕等因素的影響,。如果存在滲漏,這種類型的儲(chǔ)油罐可能不容易被發(fā)現(xiàn),,且維修起來(lái)也可能比較困難,。這些都是設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的因素。
以下以某藥廠的乙醇埋地罐區(qū)為例,,介紹埋地儲(chǔ)油罐的設(shè)計(jì)方法,。圖1為該項(xiàng)目的工藝流程圖,乙醇通過(guò)槽車運(yùn)輸?shù)铰竦貎?chǔ)油罐進(jìn)行儲(chǔ)存,,然后通過(guò)泵輸送到車間的各個(gè)使用點(diǎn),。
埋地儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
考慮到儲(chǔ)罐安裝于地下,檢修困難且泄漏不易被發(fā)現(xiàn),,因此應(yīng)盡量減少罐體上的開口,,將接管口集中在一起。這樣既可以減少焊縫數(shù)量,,降低焊縫腐蝕的可能性,,也便于管道的安裝。
為了方便安裝,、拆卸,、清洗和檢修儲(chǔ)罐內(nèi)部,需要設(shè)置一個(gè)人孔,。進(jìn)出口管路及液位計(jì)均通過(guò)人孔蓋接出,,人孔上部安裝一個(gè)DN1100的人孔井,內(nèi)設(shè)爬梯,,便于檢修使用,。為避免雨水進(jìn)入腐蝕管件閥門,人孔井上方設(shè)置了擋雨棚,。
也有部分企業(yè)要求設(shè)置兩個(gè)人孔,,分別供管道的進(jìn)出及檢修用。專門的檢修孔使得進(jìn)罐檢修更為方便,,但這也帶來(lái)過(guò)多的地面障礙物的麻煩,。
為了平衡進(jìn)出液時(shí)儲(chǔ)罐內(nèi)外氣壓,儲(chǔ)罐需要設(shè)置呼吸閥,。呼吸閥下部需安裝阻火器,,防止火焰進(jìn)入儲(chǔ)罐。
為了監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐的泄漏情況,可以設(shè)置積液坑,,通過(guò)檢測(cè)管抽取液體進(jìn)行檢測(cè),。
此外,為防止地下水的侵蝕,,罐池應(yīng)設(shè)置防水防腐涂層,,罐池底部也要有一定的坡度。
埋地儲(chǔ)罐的安裝固定
由于工藝管道的穩(wěn)定性及法蘭密封面的密封要求,,儲(chǔ)罐必須固定,。
埋地儲(chǔ)罐的固定方法一般有兩種。
第一種方法是儲(chǔ)罐直接放置在混凝土鞍座基礎(chǔ)上,,罐體本身不帶鞍座,,僅在罐體底部支撐區(qū)域焊接兩塊襯板,,襯板上焊接兩塊定位板,,防止儲(chǔ)罐的轉(zhuǎn)動(dòng),待設(shè)備就位后再將定位板與混凝土鞍座上預(yù)埋的鋼板焊接或用螺栓固定,。
另一種方法是一般的鞍座的形式(臥式容器支座也有圈座及支腿支撐形式,,前者適用于大直徑薄壁容器,后者只適用于小型容器),;儲(chǔ)罐罐體上設(shè)置鞍座時(shí),,鞍座底部應(yīng)開螺栓孔,罐池底部需預(yù)埋基礎(chǔ)墊板,,且預(yù)埋地腳螺栓,,設(shè)備就位時(shí)螺栓與鞍座螺栓孔固定。應(yīng)注意的是,,采用鞍座時(shí),,兩個(gè)或多個(gè)鞍座中必須有一個(gè)為固定支座,其余為滑動(dòng)支座(其螺栓孔為長(zhǎng)條形),,以減少熱脹冷縮或物料沖擊引起的附加應(yīng)力,。
如果儲(chǔ)罐全部或局部埋入地下水位以下,或儲(chǔ)罐四周存在積水,,就要進(jìn)行抗浮力計(jì)算,,根據(jù)公式F=Kpvg-mg即可計(jì)算空罐浮力大小,安全系數(shù)K可取1.2~1.5,,據(jù)此可計(jì)算抗浮包帶的地腳螺栓的大小及數(shù)量,。
由于罐池頂部覆上了防雨層,罐池四周有防水層,,所以可不考慮浮力的影響,,對(duì)于未設(shè)置防雨防水層的情況,需額外設(shè)計(jì)抗浮包帶。同時(shí)在設(shè)計(jì)中儲(chǔ)罐應(yīng)考慮吊耳,,方便儲(chǔ)罐的安裝運(yùn)輸及檢修,。
埋地儲(chǔ)罐的管道設(shè)計(jì)
埋地儲(chǔ)罐的進(jìn)液口位于地面以下,進(jìn)液口與離心泵的高度差及其吸入管道的管道阻力都不宜過(guò)大,,以避免發(fā)生汽蝕,,導(dǎo)致抽液困難。因此離心泵應(yīng)盡量靠近進(jìn)液口,,離心泵安裝高度不宜過(guò)高,。本項(xiàng)目所在位置海拔高,氣壓僅為海平面的66%左右,,因此應(yīng)尤其重視安裝高度問(wèn)題,。
泵的最大安裝高度計(jì)算如下式所示,可見實(shí)際安裝高度小于泵最大安裝高度,,所以管路設(shè)計(jì)可行,,不會(huì)發(fā)生汽蝕。如果采用過(guò)DN50進(jìn)液管和泵離罐區(qū)稍遠(yuǎn)的方式,,兩種情況均會(huì)導(dǎo)致管阻增大,,均直接導(dǎo)致最大安裝高度過(guò)小,無(wú)法抽液,。所以對(duì)于海拔較高的情況,,應(yīng)密切關(guān)注汽蝕問(wèn)題。
埋地儲(chǔ)罐的防爆防火特性,,越來(lái)越多地為各企業(yè)所使用,。埋地儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)與安裝在滿足相關(guān)法規(guī)的基礎(chǔ)上,還有諸多需考慮的要點(diǎn),,如外壓力計(jì)算,,固定安裝方式,抗浮計(jì)算等,,且應(yīng)對(duì)泵吸入管路進(jìn)行驗(yàn)算,,避免發(fā)生汽蝕。在設(shè)計(jì)中還需根據(jù)具體情況具體分析,,才能確保設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行,。
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