發(fā)布時(shí)間： 2016年11月24日

2017年造價(jià)工程師安裝計(jì)量講義：油罐

六、油罐

(一)油罐分類

金屬油罐可根據(jù)油罐所處位置、幾何形狀和不同結(jié)構(gòu)形式等幾方面來劃分。

1.按油罐所處位置劃分

分為地上油罐、半地下油罐和地下油罐三種。

(1)地上油罐。指油罐的罐底位于設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00及其以上;罐底在設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以下但不超過油罐高度的1/2，也稱為地上油罐。

(2)半地下油罐。指油罐埋人地下深于其高度的1/2，且油罐液位的最大高度不超過設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以上0.2m。

(3)地下油罐。指罐內(nèi)液位處于設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以下0.2m的油罐。

2.按油罐的幾何形狀劃分

按油罐的幾何形狀可劃分為：立式圓柱形罐、臥式圓柱形罐和球形罐。

3.按油罐的不同結(jié)構(gòu)形式劃分

按油罐的不同結(jié)構(gòu)形式可分為固定頂儲(chǔ)罐、無力矩頂儲(chǔ)罐、浮頂儲(chǔ)罐和套頂儲(chǔ)罐。

(1)固定頂儲(chǔ)罐。又可分為錐頂儲(chǔ)罐、拱頂儲(chǔ)罐、自支承傘形儲(chǔ)罐。

(2)無力矩頂儲(chǔ)罐(懸鏈?zhǔn)綗o力矩儲(chǔ)罐)是根據(jù)懸鏈線理論，用薄鋼板制造的。其頂板縱斷面呈懸鏈曲線狀。由于這種形狀的罐頂板只受拉力作用而不產(chǎn)生彎矩，所以稱為無力矩頂油罐。

(3)浮頂儲(chǔ)罐。分為浮頂儲(chǔ)罐、內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐(帶蓋內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐)

1)浮頂儲(chǔ)罐。浮頂儲(chǔ)罐的浮頂是一個(gè)漂浮在儲(chǔ)液表面上的浮動(dòng)頂蓋，隨著儲(chǔ)液的輸入輸出而上下浮動(dòng);浮頂與罐壁之間有一個(gè)環(huán)形空間，這個(gè)環(huán)形空間有一個(gè)密封裝置，使罐內(nèi)液體在頂蓋上下浮動(dòng)時(shí)與大氣隔絕，從而大大減少了儲(chǔ)液在儲(chǔ)存過程中的蒸發(fā)損失。采用浮頂罐儲(chǔ)存油品時(shí)，可比固定頂儲(chǔ)罐減少油品損失80%左右。

2)內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是帶罐頂?shù)母№敼?，也是拱頂罐和浮頂罐相結(jié)合的新型儲(chǔ)罐。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的頂部是拱頂與浮頂?shù)慕Y(jié)合，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：一是與浮頂儲(chǔ)罐比較，因?yàn)橛泄潭?，能有效地防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，絕對(duì)保證儲(chǔ)液的質(zhì)量。同時(shí)，內(nèi)浮盤漂浮在液面上，使液體無蒸汽空間，減少蒸發(fā)損失85%～96%;減少空氣污染，減少著火爆炸危險(xiǎn);易于保證儲(chǔ)液質(zhì)量，特別適合于儲(chǔ)存高級(jí)汽油和噴氣燃料及有毒的石油化工產(chǎn)品;由于液面上沒有氣體空間，故減少罐壁罐頂?shù)母g，從而延長儲(chǔ)罐的使用壽命。二是在密封相同情況下，與浮頂相比可以進(jìn)一步降低蒸發(fā)損耗。

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的缺點(diǎn)：與拱頂儲(chǔ)罐相比，鋼板耗量比較多，施工要求高;與浮頂儲(chǔ)罐相比，維修不便(密封結(jié)構(gòu))，儲(chǔ)罐不易大型化，目前一般不超討10000m3。

(二)金屬油罐附件

罐體上安裝的一些供特殊用途的附屬配件，即油罐附件。油罐附件應(yīng)適應(yīng)各種油品的儲(chǔ)存、發(fā)放、計(jì)量和維修等的要求，確保金屬油罐的正常工作。

(1)人孔。專為操作人員進(jìn)出油罐檢查、清洗和修理之用。

(2)透光孔。專為罐內(nèi)進(jìn)行檢查、修理、刷洗時(shí)透光、通風(fēng)之用。一般安裝在罐內(nèi)的頂部。

(3)排污孔(管)用于清掃油罐時(shí)排出淤泥油污等，平時(shí)可以通過放水管排泄罐底沉積水。

(4)放水管。用于排除罐底的沉積水。

(5)罐頂結(jié)合管與罐壁接合管。用于進(jìn)出儲(chǔ)存介質(zhì)之用。

(6)量油孔。用于測(cè)量罐內(nèi)油品的液面、溫度及取樣。量油孔一般與測(cè)量液位的儀表相連，通常安裝在罐頂平臺(tái)附近。

(7)呼吸閥、安全閥。呼吸閥的作用是調(diào)節(jié)罐內(nèi)油氣壓力，當(dāng)罐內(nèi)壓力過高時(shí)，通過呼吸閥將部分多余油氣排出，使罐內(nèi)壓力下降;當(dāng)罐內(nèi)壓力過低時(shí)，通過呼吸閥從罐外吸入空氣，使罐內(nèi)壓力升高，始終保持與大氣壓恒定的狀態(tài)。

安全閥的作用是當(dāng)油罐在操作過程中，由于呼吸閥失靈或其他原因影響正常工作時(shí)，可通過它調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力，從而防止由于罐內(nèi)正壓或負(fù)壓太高、罐壁應(yīng)力過大而造成油罐外形破壞或油罐被抽癟。

(8)防火器。用來防止火星、空氣經(jīng)過安全閥或呼吸閥進(jìn)入罐內(nèi)引起意外，它安裝在呼吸閥或安全閥的下面。

(9)內(nèi)部關(guān)閉閥操縱裝置。該裝置用來連接罐內(nèi)外自動(dòng)關(guān)閉閥，完成進(jìn)油和出油。

(10)加熱器。分局部加熱器和全面加熱器兩種。其作用是通過蒸汽對(duì)原油和重油加熱，以防止油品凝固。

(11)升降管。通過回轉(zhuǎn)接頭與出油接合管相連接，用卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)升降，可選擇抽取罐內(nèi)任何部位油品。一般只安裝在潤滑油或特種油品罐上。

(12)泡沫發(fā)生器。當(dāng)罐內(nèi)油品發(fā)生意外起火燃燒時(shí)，利用泡沫發(fā)生器產(chǎn)生泡沫劑滅火。

(13)進(jìn)料孔。用于進(jìn)料。

(三)金屬油罐的制作安裝

1.罐底預(yù)制與安裝

首先在基礎(chǔ)上放好縱橫十字軸線、罐底中幅板及邊緣圓周線。中幅板的尺寸由現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)鋼板規(guī)格來決定，盡量做到鋼板長度不剪裁，以減少料頭損耗。排板時(shí)以中間條板為基準(zhǔn)，按排板圖的編號(hào)，從基準(zhǔn)板處畫好搭接線，向兩側(cè)按順序鋪板。當(dāng)中幅板鋪完后，再鋪設(shè)邊緣板。經(jīng)檢查罐底直徑及底板相互搭接尺寸符合設(shè)計(jì)要求后，將底板點(diǎn)焊或用夾具臨時(shí)固定。

罐底安裝時(shí)要注意，中間條板的中心線必須與基礎(chǔ)上的縱橫中心線重合。相鄰兩條中幅板上的短縫應(yīng)錯(cuò)開500mm以上，中幅板和邊板的焊縫應(yīng)錯(cuò)開200mm以上。底板鋪設(shè)之前，應(yīng)在底面涂防腐瀝青漆(搭接部位可不刷涂)罐底的焊接步驟是：先焊接中幅板，在丁字縫處用捻錘將焊縫打嚴(yán)，然后按焊接順序?qū)ΨQ施焊。

2.罐頂預(yù)制與安裝

罐頂預(yù)制和安裝與罐體的安裝工藝密切相關(guān)。對(duì)于采用倒裝法安裝工藝的油罐，其罐頂預(yù)制與安裝過程為：當(dāng)罐底鋪好后，即開始安裝罐頂。首先安裝末圈壁板，其方法是先在罐底上以罐底中心為圓心，畫出第一圈及末一圈壁板圓周線，將中心柱垂直立于底板中心。然后按圓周線組裝末圈壁板，待第一圈壁板組裝完后，以設(shè)計(jì)確定的罐頂透光孔位置的中心作為第一塊罐頂板的中心線，并以此線為基礎(chǔ)把每一塊罐頂板的中心線位置用沖子在包邊角鋼上打上記號(hào)。然后按排板圖尺寸點(diǎn)焊好擋鐵，按包邊角鋼所對(duì)應(yīng)的頂板位置決定傘架。

組裝罐頂板時(shí)用弧形樣板調(diào)整好弧度，臨時(shí)點(diǎn)焊固定。待罐頂全部拼裝整形、點(diǎn)焊完畢后，即可進(jìn)行罐頂?shù)暮附印：附油旰?，再根?jù)圖紙規(guī)定的附件位置進(jìn)行放線開孔，把透光孔、管接頭、護(hù)欄、梯踏板、操作平臺(tái)等安裝完畢。接著拆除罐內(nèi)支撐，在罐壁外部下面劃好搭接線及起罐終止的預(yù)視線，同時(shí)組裝好限位拉桿，進(jìn)行第二圈壁板的組裝工作。

3.金屬油罐的安裝施工方法

根據(jù)金屬油罐的不同結(jié)構(gòu)，可選用抱桿倒裝法、卷裝法、充氣頂升法和水浮正裝法。

下面介紹幾種常見的施工方法：

(1)機(jī)械正裝法。是先將罐底鋪設(shè)焊好后，焊縫經(jīng)無損探傷及嚴(yán)密性試驗(yàn)合格后，將罐壁的第一圈板逐塊分別與底板垂直對(duì)接并施焊。當(dāng)?shù)谝蝗薇诮M焊完畢，再用機(jī)械逐塊吊裝第二圈壁板與第一圈壁板焊接，直至最后一圈壁板組焊完畢，再安裝頂板。

(2)抱桿倒裝法。

抱桿倒裝法可分為中心抱桿倒裝法和多抱桿倒裝法。多抱桿倒裝法的抱桿在罐壁內(nèi)均布，用倒鏈提升。

(3)卷裝法。這種儲(chǔ)罐安裝施工方法主要應(yīng)用于罐體，當(dāng)?shù)装灏惭b施焊完畢后，在金屬預(yù)制加工廠將罐壁預(yù)先制成的整幅鋼板，在專用胎具上組對(duì)，采用自動(dòng)焊機(jī)進(jìn)行焊接，并對(duì)焊縫進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。再將組對(duì)好的整幅鋼板卷繞在鋼制圓筒上，運(yùn)到安裝好的罐底底板上，隨后將其在罐底上直立起來，沿罐體設(shè)計(jì)的圓弧線展開，一邊展開，一邊與罐底焊接。在展開過程中安裝罐頂結(jié)構(gòu)。卷裝壁板展開完畢，封閉罐壁板的安裝縱縫，最后再焊接罐壁板與罐底的“T”形焊縫。

(4)充氣升頂法。充氣升頂法是罐壁倒裝法的另一種形式。它與前面所述倒裝法的區(qū)別是：提升罐頂和上部罐壁不是靠起重機(jī)械來吊裝，而是利用鼓風(fēng)機(jī)向罐內(nèi)送入壓縮風(fēng)所產(chǎn)生的浮力使上部罐體上升就位。

它的基本原理是當(dāng)罐內(nèi)空氣壓力大于罐體自重(頂起部分)和附加重量(脹圈等)以及壁板間的摩擦力時(shí)，則罐體上升，反之，則罐體下降。上升和下降的動(dòng)作可根據(jù)作業(yè)需要進(jìn)行充氣和排氣即可。這是一個(gè)較普遍采用的方法，節(jié)省人力，也比較安全可靠。

充氣頂升的風(fēng)機(jī)安裝在地平面距罐壁2m左右的地方，風(fēng)管總長約3m，采用厚3mm鋼板制成。風(fēng)機(jī)一般采用6～9m3/min規(guī)格。充氣頂升裝置是在罐內(nèi)壁套一槽鋼煨制的圓圈，安裝時(shí)用千斤頂將槽鋼煨制的圓圈與罐壁頂壓嚴(yán)實(shí)，然后在槽內(nèi)裝一圈薄膠片，膠皮厚為1.5mm.頂升時(shí)，可采用8個(gè)手動(dòng)葫蘆調(diào)整平衡。

(5)水浮正裝法。適用于大容量的浮船式金屬儲(chǔ)罐的施工。它是利用水的浮力和浮船罐頂結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，給罐體組裝提供方便。

1)單盤浮船油罐的壁板施工

2)雙盤浮船油罐的壁板施工

①罐內(nèi)充水

②壁板的壓制及焊穩(wěn)裝卡具

③吊裝

④焊接操作平臺(tái)

4.金屬油罐的試驗(yàn)

(1)油罐焊縫質(zhì)量的檢驗(yàn)及驗(yàn)收。為確保油罐安裝的焊縫質(zhì)量，應(yīng)對(duì)油罐焊縫上外觀和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，采用相應(yīng)的無損探傷方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。常用的無損探傷方法有：超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷、滲透探傷等。

(2)油罐嚴(yán)密性試驗(yàn)。油罐(包括附件)安裝完畢，應(yīng)按設(shè)計(jì)技術(shù)條件和規(guī)范要求，分別對(duì)罐底、罐壁、罐頂及附件進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。油罐嚴(yán)密性試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)其本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及焊縫嚴(yán)密性。下面簡介幾種試驗(yàn)方法：

1)真空箱試驗(yàn)法

2)煤油試漏方法

3)化學(xué)試驗(yàn)法

4)壓縮空氣試驗(yàn)法

罐底焊接完畢后，通常用真空箱試驗(yàn)法或化學(xué)試驗(yàn)法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。罐壁嚴(yán)密性試驗(yàn)一般采用煤油試漏法，罐頂則一般利用煤油試漏或壓縮空氣試驗(yàn)法以檢查其焊縫的嚴(yán)密性。

(3)油罐充水試驗(yàn)。對(duì)油罐的罐底、罐壁、罐頂分別進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)后，應(yīng)再進(jìn)行充水試驗(yàn)，并檢查下列試驗(yàn)內(nèi)容：罐底嚴(yán)密性，罐壁強(qiáng)度及嚴(yán)密性，固定頂強(qiáng)度、穩(wěn)定性及嚴(yán)密性，浮頂及內(nèi)浮面的升降試驗(yàn)及嚴(yán)密性，中央排水管的嚴(yán)密性，基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)。

充水試驗(yàn)要求：充水試驗(yàn)前所有附件及其他與罐體焊接部位應(yīng)全部焊接完畢;充水試驗(yàn)采用淡水，罐壁采用普通碳素鋼或16MnR鋼板時(shí)，水溫不能低于5℃;采用其他低合金鋼時(shí)，水溫不能低于15℃。

1)罐底的嚴(yán)密性應(yīng)以充水試驗(yàn)過程中罐底無滲透漏為合格。

2)罐壁的強(qiáng)度及嚴(yán)密性應(yīng)以充水到設(shè)計(jì)最高液位并保持48h后罐壁無滲漏、無異常變形為合格。

3)固定頂?shù)膹?qiáng)度及嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，罐內(nèi)水位應(yīng)在最高設(shè)計(jì)液位下1m進(jìn)行緩慢充水升壓，當(dāng)升至試驗(yàn)壓力時(shí)，應(yīng)以罐頂無異常變形、焊縫無滲漏為合格。

6)基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定：

①罐壁下部每隔10m左右設(shè)一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)宜為4的倍數(shù)，且不得少于4點(diǎn);

②充水試驗(yàn)應(yīng)按設(shè)計(jì)文件的要求，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀測(cè)。