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更新时间:2020-07-26 21:36

  储油罐_建筑/土木_工程科技_专业资料。储油罐 科技名词定义 中文名称: 储油罐 英文名称: oil tank 其他名称: 油库 定义: 储存燃油、脱水、加热的大型容器。 应用学科: 电力(一级学科);燃料(二级学科) 本内容由全国科学技

  储油罐 科技名词定义 中文名称: 储油罐 英文名称: oil tank 其他名称: 油库 定义: 储存燃油、脱水、加热的大型容器。 应用学科: 电力(一级学科);燃料(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 储油罐 储油罐是储存油品的容器,它是石油库的主要设备。储油罐按材质可分金属油罐和非金属油罐;按所处位置可分地下油 罐、半地下油罐和地上油罐;按安装形式可分立式、卧式;按形状可分圆柱形、方箱形和球形。 目录 分类 储油罐火灾的原因分析及控制技术 储油罐防雷应当注意的问题 分类 储油罐火灾的原因分析及控制技术 储油罐防雷应当注意的问题 展开 编 辑本段 分类 (一 )金属油罐 金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。普通金属油罐采用的板材是一种 代号叫 A3F 的平炉沸腾钢;寒冷地区采用的是 A3 平炉镇静钢;对于超过 10000m3 的大容积油罐采用的是高强度的低合金钢。 常见的金属油罐形状,一般是立式圆柱形、卧式圆柱形、球形等几种。 立式圆柱形油罐根据顶的结构又可分为桁架顶罐、 无力矩顶罐、 梁柱式顶罐、 拱顶式罐、套顶罐和浮顶罐等,其中最常用的是拱顶罐和浮顶罐。拱顶罐结 构比较简单,常用来储存原料油、成品油和芳烃产品。浮顶罐又分内浮顶罐 和外浮顶罐两种,罐内有钢浮顶浮在油面上,随着油面升降。浮顶不仅降低 了油品的消耗,而且减少了发生火灾的危险性和对大气的污染。尤其是内浮 顶罐,蒸发损耗较小,可以减少空气对油品的氧化,保证储存油品的质量, 对消防比较有利。目前内浮顶罐在国内外被广泛用于储存易挥发的轻质油品, 是一种被推广应用的储油罐。 卧式圆柱形油罐应用也极为广泛。由于它具有承受较高的正压和负压的 能力,有利于减少油品的蒸发损耗,也减少了发生火灾的危险性。它可在机 械,一成批制造,然后运往工地安装,便于搬运和拆迁,机动性较好。缺点 是容量一般较小,用的数量多,占地面积大。它适用于小型分配油库、农村 油库、城市加油站、部队野战油库或企业附属油库。在大型油库中也用来作 为附属油罐使用,如放空罐和计量罐等。 球形油罐具有耐压、节约材料等特点,多用于石油液化气系统,也用做 压力较高的溶剂储罐。 (二 )非金属油罐 非金属油罐的种类很多,有土油罐、砖油罐、石砌油罐、钢筋混凝土油 罐、玻璃钢油罐、耐油橡胶油罐等等。石砌油罐和砖砌油罐应用较多,常用 于储存原油和重油。该类油罐最大的优点是节约钢材、耐腐蚀性好、使用年 限长。非金属材料导热系数小,当储存原油或轻质油品时,因罐内温度变化 较小,可减少蒸发损耗,降低火灾危险性。又由于非金属罐一般都具有较大 的刚度,能承受较大的外压,适宜建造地下式或半地下式油罐,有利于隐蔽 和保温。但是一旦发生基础下陷,易使油罐破裂,难以修复。它的另一大缺 点是渗漏,虽然使用前经过防渗处理,但防渗技术还未完全解决。 (三 )地下油罐 地下油罐指的是罐内最高油面液位低于相邻区域的最低标高 0. 2m,且 罐顶上覆土厚度不小于 0 . 5m 的油罐。这类油罐损耗低,AG手机客户端,着火的危险性小。 (四 )半地下油罐 半地下油罐指的是油罐埋没深度超过罐高的一半,油罐内最高油面液位 比相邻区域最低标高不高出 2m 的油罐。 (五 )地上油罐 地上油罐指的是油罐基础高于或等于相邻区域最低标高的油罐,或油罐 埋没深度小于本身高度一半的油罐。地上油罐是目前炼油企业常见的一类油 罐,它易于建造,便于管理和维修,但蒸发损耗大,着火危险性较大。 基本参数 1、压力:常压 温度: -19℃~200℃ 介质:燃料油(石油化工原料等) 2、 5m~100 m 卧式油罐基本参数和尺寸 3、安全: 储罐应有壁雷、防静电措施、消防措施,根据工程实际情况由选用单位 与环卫措施等统一考虑。 4、防腐: 储罐内壁防腐措施应根据罐内贮存介质确定,外壁防腐措施根据罐土质 确定。 5、根据现在容器所造材质及规格不同,主体材质可选用不锈钢、碳钢、 低合金钢。最后根据客户要求来设计制造、安装。 编 辑本段 储油罐火灾的原因分析及控制技术 1 爆炸原因分析 1.1 明火 由明火引起的油罐火灾居第 1 位,其主要原因是在使用电气、焊修储油 设备时,动火管理不善或措施不力而引起。例如,检修管线不加盲板;罐内 有油时,补焊保温钉不加措施;焊接管线时,事先没清扫管线,管线没加盲 板隔断;油罐周围的杂草、可燃物未清除干净等。另一个重要原因是在油库 禁区及油蒸气易积聚的场所携带和使用火柴、打火机、灯火等违禁品或在上 述场合吸烟等。 1.2 静电 所谓静电火灾是指静电放电火花引燃可燃气体、可燃液体、蒸汽等易燃 易爆物而造成的火灾或爆炸事故。 静电的实质是存在剩余电荷。当两种不同物体接触或摩擦时,物体之间 就发生电子得失,在一定条件下,物体所带电荷不能流失而发生积聚,这就 会产生很高的静电压,当带有不同电荷的两个物体分离或接触时,物体之间 就会出现火花,产生静电放电 (ESD)。 静电放电的能量和带电体的性质及放电形式有关。静电放电的形式有电 晕放电、刷形放电、火花放电等。其中火花放电能量较大,危险性最大。 静电引起火灾必须具备以下 4 个条件: (1)有产生静电的条件。一般可燃液体都有较大的电阻,在灌装、输送、 运输或生产过程中,由于相互碰撞、喷溅与管壁摩擦或受到冲击时,都能产 生静电。特别是当液体内没有导电颗粒、输送管道内表面粗糙、液体流速过 快时,都会产生很强的摩擦,从而产生静电。 (2)静电得以积聚,并达到足以引起火花放电的静电电压。油料的物理 特性决定了其内产生的静电电荷难以流失而大量积聚,其电压可达上万伏, 遇到放电条件,极易产生放电引起火灾。 (3)静电火花周围有足够的爆炸性混合物。油品蒸发、喷溅时产生的油 雾和储油罐良好的蓄积条件致使油面上部空间形成油气一空气爆炸性混合 物。 (4)静电放电的火花能量达到爆炸性混舍物的最小引燃能量。当静电放 电所产生的电火花能量达到或大干油品蒸气引燃的最小能量 (0.2-0.25mJ) 时,就会点燃可燃混合气体,造成燃烧爆炸。 因静电放电 (ESD)引起的火灾爆炸事故屡见不鲜,而且静电火灾具有一 定的突发性、易爆炸、扑救难度大、易造成人员伤亡等特点,故如何更好地 做好防静电危害工作一直是安全管理工作的重要组成部分。 1.3 自燃 自燃是物质自发的着火燃烧过程,通常是由缓慢的氧化还原反应而引起, 即物质在没有火源的条件下,在常温中发生氧化还原反应而自行发热,因散 热受到阻碍,热量积蓄,逐渐达到自燃点而引起的燃烧。所以自燃的条件有 3 个,即发生氧化还原反应、放热、热量积蓄,主要过程有氧化、聚热、升 温、着火。 一般来说,引发储油罐自燃主要原因有 3 种:静电自燃、磷化氢自燃、 硫自燃。 静电自燃如上面介绍的,油罐在频繁装卸过程中,油品或运动部件与内 壁相互摩擦,拍打油面,液位波动,运动部件晃荡,又由于油品含水和杂质 量大等多种原因, 极易产生静电, 在运动部件和油罐形成巨大的飘浮带电体, 静电通过接触点及突出部位放电,产生静电火花。 磷化氢自燃源于油品中的磷化氢,据有关资料表明,油品中的磷化氢以 PH3 或 P2H4 的形式存在。 PH3 通常以气态的形式存在于油罐的气相空间,且 含量极低,其自燃点 100℃,一般无自燃可能;而 P2H4 通常以液态的形式存 在于油罐的液相空间, 其与空气反应的活化能很低, 在常温下就能发生自燃, 但由于汽油的极性较强,少量 P2H4 溶解其中,且与空气隔绝,也不会发生 燃烧。 硫自燃起因于硫化铁自燃,硫化铁是石油贮罐硫腐蚀的主要产物,硫化 铁在与空气接触时强烈反应放热,如出现热积蓄,温度提高,就发生自燃。 原油中的硫分为活性硫和非括性硫,元素硫、硫化氢和低分子硫酵等统 称为活性硫。活性硫对金属具有较高的腐蚀性,硫对设备的腐蚀可以分为低 温湿 H2S 腐蚀、高温硫腐蚀等,其对储油罐的腐蚀属于低温湿 H2S 腐蚀。低 温湿 H2S 腐蚀又有 2 种腐蚀方式:一种是硫化氢气体溶解在罐壁上的水中生 成氢硫酸,氢硫酸与罐壁金属铁发生电化学腐蚀:另一种是储罐内湿的硫化 氢气体,在没有氧气存在的条件下与储罐内壁铁的腐蚀产物一铁的氧化物及 其水合物发生电化学腐蚀。两类腐蚀的主要产物均是硫化亚铁。 长期处于气相空间的储罐内壁腐蚀特别严重,其内防腐涂层被硫化成一 层胶质膜,而处在液相部位的内防腐层无明显腐蚀痕迹,由于胶质膜对 FeS 具有保护作用,因此在 FeS 氧化时,氧化热量不容易及时释放,加快了其自 燃速度。 在罐顶通风口附近, FeS 与空气接触,迅速氧化,热量不易积聚,而在 油罐下部,越靠近浮盘的气相空间,氧含量越低,部分 FeS 被不完全氧化, 生成单晶硫。该单晶硫呈黄色颗粒状,燃点较低,掺杂在块状、松散结构的 焦硫化铁中,为焦硫化铁中的 FeS 的自燃提供了充足的燃烧条件。当油罐处 于付油状态时,大量的空气充满油罐的气相空间,原先浸没在浮盘下和隐藏 于防腐膜内的 FeS 渐被暴露出来,并在胶质膜薄弱部位首先发生氧化,迅速 发热自燃,引起单晶硫胶质、橡胶密封圈燃烧,甚至导致火灾爆炸事故。 1.4 雷电 油罐区存在的油气混合物遇到雷击起火, 即使油罐接地, 亦会造成火灾。 而浮顶罐雷击起火往往是浮顶与罐壁的电器连接不良或罐体密封性差所致。 2 控制措施 2.1 人的管理 所谓人的管理,就是要千方百计地防止因违章作业、违章操作、违章指 挥而引起的爆炸事故。不仅要加强职工安全方面的培训、教育工作,让其认 识到储油罐爆炸的危害性和严重性;还要进一步规范职工的行为,严格按照 操作规程作业,尤其是操作细节,比如穿防静电工作服,不穿化纤类衣服和 胶鞋上班作业等等。 2.2 技术控制 2.2.1 从控制氧气的进入来破坏爆炸条件的形成 根据可燃物发生燃烧和爆炸的条件可知,要想避免储油罐发生火灾和爆 炸事故,就必须禁止氧气或空气进入储油罐内。对于容量大的内浮顶油罐, 可以实行收付混合操作方式,使浮盘在较小的范围内浮动,减少浮盘以下空 间的硫化亚铁外露与空气接触的机会; 采取高液位操作, 减少油罐气相空间, 减少腐蚀范围;采取惰性气体置换 (氮气保护 )的方法,既可实现无氧操作又 可防止爆炸性混合气体的形成;在油罐付油时,采取注入蒸气或氮气等保护 措施,在停止注入蒸气后,应及时注入氮气,防止空气进入油罐。 2.2.2 从工艺方面入手来加强顶防和控制 改进常压装置“一脱四注”工艺来降低硫含量;采用油渣加氢转化工艺 来降低常压渣油的硫含量;油品进罐前进行有效的脱水来降低含水量;在分 馏塔顶添加缓腐蚀剂,使钢材表面形成保护膜来起阻蚀作用,在油品中添加 抗静电剂提高油品的电导率。 2.2.3 从设备方面采取措施 在易被腐蚀的地方,使用耐腐蚀的钢材;在易腐蚀设备内表面采用喷涂 耐腐蚀金属或涂镀耐腐蚀材料等技术;在储油罐内壁严格按标准使用防静电 涂料以消除静电放电产生的危害或静电引力导致的各种生产障碍;采用罐顶 喷淋技术来有效降低油罐温度,延缓硫腐蚀,同时及时消散硫化铁氧化放出 的热量;通过静电接地、跨接、设置静电缓和器来加强静电泄漏,防止静电 积聚;安装避雷针来有效避免雷电的危害;加强罐体密封性检查和维修;对 大型油罐安装可燃气体报警装置、灭火和冷却设施。 2.2.4 从日常操作中进行控制 采取底部装油减少空气的进入、静电的产生和油雾的产生;加大注油管 的管径以控制流速减少静电的产生;在检测井内进行检测和取样,并通过静 置几分钟来避免静电的产生;定期采用酸洗、高 pH 值溶剂、多级氧化剂、 钝化剂等方法来清除硫化亚铁沉积物;定期清罐尽可能地排除储罐中的积水; 加强日常设备的检修、 罐区的安全检查和巡检工作, 将事故消灭在萌芽状态。 2.2.5 从在线)建立适合的腐蚀监测网来控制与预防硫腐蚀失效。通过合理选点与 布点做到在线监测和离线监测,长周期挂片与瞬时腐蚀速率测量相结合,可 以全方位把握腐蚀状况,以便及时采取措施,防患于未然。 (2)用可燃性气体报警器检测环境,使可燃气体、可燃液体蒸气和粉尘 的浓度控制在低于引起爆炸的极限范围。 (3)对易燃、易爆作业场所的防火设计采用自动报警和自动灭火系统。 自动报警的探测器应采用防爆型 ,自动灭火的灭火剂应采用 CO2 气体灭火剂。 编 辑本段 储油罐防雷应当注意的问题 一、认清雷电属性,正确采取措施 雷电是自然界中放电现象。产生雷电时,电压可达 30 万伏以上,电流 可达 20 万安培以上。雷电直击在建筑物上,有相当大的冲击力,并产生热 量。其动力可将巨数劈倒,顽石击裂。雷电本身产生的热量足以酿成一场大 火。只有正确采取措施,才能避免事故发生。正确预防首先就要认清雷的自 然属性。雷最常见的是线状雷,有时也会出现球形雷。他们都是以放出电荷 作用与物体,但其作用方式不同。线状雷直击物体,AG手机客户端球形雷绕击物体。因线 状雷经常出现。根据其性质目前通常使用避雷针,它的原理是它能够将雷电 引向自身,将强大的雷电流导入大地,从而达到保护油罐的目的,但其对球 形雷是无能为力的,尽管球形雷出现次数较少,但不是不能发生,因此亦应 加以防范。根据球形雷的性质,其预防措施应采用静电屏蔽。就是用金属网 构成笼式防雷网,以防止球雷进入,从而达到了保护油罐的目的。 目前已研制出一种新的防雷保护设施——半导体消雷器,它既能防线状 雷,也能防球状雷,还有待广泛用于防雷实践中。 二、储油罐不同,防雷措施不同 (一)对于密封金属油罐。罐壁厚度大于或等于 4mm, 一般不装避雷针, 仅作防感应雷接地,其接地电阻不应大于 30 欧姆即可。 (二)有呼吸伐带有阻火器,且液压安全阀密封的密闭金属油罐,罐壁 厚度和顶盖厚大于或等于 4mm 的,可以采取自身保护,只要与其连接的管线 及其他金属配件等有良好的电器联结,且与接地装置相联结处不少于两点的, 可不装避雷针。 (三)对于外浮顶油罐,由于罐的顶盖随液面的升降而浮动,罐内的空 气间隙极小不能形成爆炸性的混合物,而且浮顶和罐壁之间是密封的。多疑 也可以不装避雷针,一般只接地即可。但浮动的金属罐顶,要用可扰得跨接 线与金属罐体相连,并通过罐体接地,其接地电阻不应大于 10 欧姆。对于 内浮顶油罐,虽然浮动部件与罐底、罐顶做良好的电器连接,并接地可靠, 但由于浮顶罐的浮盘与罐顶之间的空间内可能聚集爆炸性混合物,因此还需 设防雷措施。 (四)对于其他油罐,应设避雷针,避雷针最好单独设置,但也允许焊 在油罐的顶部或圈板的边缘。对于拱顶罐需在罐顶先焊一块 40mm、厚度 4mm 的钢板,然后装针。 三、防雷设施的检查及应注意的问题 在安装防雷设施时,应对油罐周围的一切金属构件、电气设备、管线等 做统一的全面考虑,同时不许有架空线进入罐区,避免产生放电火花及将雷 电波导入。 另外,在阴雨天气不宜进行收发油作业,必须进行的,要严格按照安全 操作规程进行操作。避免罐内外形成的大量易燃易爆混合物与雷击爆炸起火。 对于防雷设施要进行定期检查,保证完好有效。 (一)凡装设独立或罐顶接闪器的防雷接地设施,每年雷雨季节到来之 前检查一次。要求安装牢固,引下线接头数要少,断接卡接头应卡密并无断 裂松动。最好用搭接焊接方式。如用螺栓连接必须拧紧,并且将软绞线端口 焊固在供螺栓连接的线夹内,其垫圈应镀锌。 (二)引下线m 一段的保护设施要完好。引下线 应短而直,避免转弯和穿越铁管等闭合结构,以防雷电流通过时因电磁感应 而形成火花放电。 (三)从罐壁接地卡直接入地的引下线,要检查螺栓于连接件的表面有 无松托和锈蚀现象。如有应及时擦拭紧固。 (四)无接闪器的储罐,要检查罐顶附件与罐顶金属有无绝缘连接,尤 其是呼吸阀与阻火器、阻火器于连接短管之间的螺栓螺帽。有无少件,锈蚀 或松脱而影响雷电通路。 (五)每年检查两次外浮顶及内浮顶储油罐的浮盘和罐体之间的等电位 连接装置是否完好,软铜导线有无断裂和缠绕。 (六) 每年对接地电阻检测两次, 其种雷雨季节到来之前必须测定一次, 其独立电阻值不应大于 10 欧姆,满足不了要求或电阻值增大过快时,应挖 开检查,按不同情况进行处理或补打接地极。 (七)单纯的防感应电接地,每年检测不少于一次,其电阻不大于 30 欧姆,如不符合要求,应作相应处理。 (八)罐区有地面或地下工程施工时,要加强对接地极的监护,如可能 影响接地时,要进行检查测定。 (九)接地电阻越小越好,以便能安全的把雷电流导入大地,还可以限 制接地装置上的雷击高电位,防止雷击油罐时,雷电向其他金属物体发出反 击。在接地体的布置上要考虑限制接地装置周围的雷击跨步电压,以免造成 人员伤害。 综上所述,对于雷击引起的油罐区火灾事故,只要加强领导和广大职工 的防火安全意识,强化防火组织管理,提高消防监督力度,保证防雷措施得 力,设施完好,是完全可以避免储油罐的火灾事故。

 
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