仪表人有必要了解的有关储罐的一些常识

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  储罐在流体工业中存在广泛应用,多用于储存原料、成品及中间产品,在保证装置安全生产、节能减排、提升整体管理上的水准等方面的作用无法替代,国家战略储备也离不开很多类型的储罐。而要掌握储罐中的料位或液位、压力、流量等参数,仪器仪表同样不可或缺,所以作为仪表人非常有必要了解有关储罐的一些常识,以使仪表能够在储罐中更好地发挥其应有的作用。

  由于工况复杂多样,为确保生产的安全,工业储罐一般为钢制储罐。一般地,储罐材质多采用碳钢、低温钢、不锈钢等材料,主要是依据储存介质特性及储存温度、压力等参数做出合理的选择。其他材质如玻璃钢、塑料等由于不满足防火、抗压等要求,一般不予考虑。

  球罐在石油、化工、冶金等流程工业中应用广泛,作为一种大容量、承压的球形储存容器,常用于储存液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质。也可用于压缩气体(空气、氧气、氮气、城市煤气等)的储存。

  球罐通常用于储存温度下饱和蒸汽压大于大气压的物料,多在常温、低温或深冷温度下储存。

  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。

  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一般大于-20℃。很常见的有用于储存液化石油气、氮、煤气、氧等的球罐。

  该类球罐的设计温度-100℃以下。一般在介质液化点以下储存,压力不高,有时为常压。由于对保冷有着较高的要求,多采用双层球壳。

  卧罐的容积较小(一般都小于100m³),但占地面积较大。大多数都用在酸碱等化学品的储存,在一些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。

  拱顶储罐是罐顶为球冠状、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,应用广泛,最常用的容积为1000~10000m³,在国内,目前拱顶储罐的最大容积已达到30000m³。

  拱顶罐一般为低压力储罐或常压储罐,在流体工业中应用广泛,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。

  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。

  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,相对于无浮顶的拱顶罐来说没有蒸发的空间。这不仅减少了产品蒸发损失,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有100~500mm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。

  内浮顶罐是带罐顶的浮顶罐,也是拱顶罐和浮顶罐相结合的储罐,其外部为拱顶,内部为浮顶。内浮顶储罐具有独特的优点:

  一是相比浮顶罐,带有固定顶的内浮顶储罐,能够更有效地防止风、砂、雨雪或灰尘的侵入,保证储液的质量。同时,由于内浮盘漂浮在液面上,使得液体没有蒸发的空间,从而使蒸发损失减少85%~96%;减少空气污染及火灾、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,特别适于储存高级汽油、喷气燃料及有毒的石油化学工业产品;由于液面上没有气体空间,也减少了罐壁罐顶的腐蚀,从而延长储罐的使用寿命。

  但与拱顶罐相比,内浮顶储罐的钢板耗量比较多,施工要求高;由于是密封结构,也为维修带来了不便,且储罐不易大型化,目前一般不超过10000m³。

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