
儲罐設(shè)計是一項綜合性工程任務(wù),需兼顧安全性、經(jīng)濟性和功能性。以下是儲罐設(shè)計的要素及流程:
一、設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)
1. 介質(zhì)特性:明確儲存物質(zhì)的性質(zhì)(液態(tài)、氣態(tài)、腐蝕性、毒性等),直接影響材料選擇及密封要求。例如,酸性介質(zhì)需采用不銹鋼或內(nèi)襯防腐層。
2. 容量與壓力:根據(jù)工藝需求確定容積(50-50,000m³不等)及工作壓力(常壓至高壓),決定儲罐結(jié)構(gòu)形式。
3. 環(huán)境條件:考慮烈度、風載荷、溫差變化及地質(zhì)條件,確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
二、結(jié)構(gòu)選型與材料
- 類型選擇:立式圓筒罐(適用于常壓液體)、臥式壓力罐(高壓氣體)、球形罐(液化氣儲存)或雙壁罐(?;贩佬孤?。
- 材料規(guī)范:碳鋼(Q345R)、不銹鋼(S30408)、復(fù)合材料或高分子涂層,需符合GB/T 150、ASME BPVC等標準。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
1. 罐體強度計算:通過薄殼理論進行壁厚設(shè)計,校核內(nèi)壓、外載及液柱靜壓,需預(yù)留腐蝕余量(通常0.5-3mm)。
2. 基礎(chǔ)設(shè)計:大型儲罐采用環(huán)形鋼筋混凝土基礎(chǔ),設(shè)置沉降觀測點;軟土地基需樁基加固。
3. 附件配置:包括呼吸閥(氮封系統(tǒng))、液位計、溫度傳感器、緊急泄放裝置及防雷接地系統(tǒng)。
四、安全與環(huán)保
- 設(shè)置二次密封及泄漏檢測系統(tǒng)(如雙壁罐夾層監(jiān)測),?;穬拗苓呅杞ǚ罎B圍堰。
- 采用浮頂式設(shè)計減少揮發(fā)性有機物(VOC)排放,符合API 650標準。
五、制造與檢測
- 焊接工藝評定需符合NB/T 47014,焊縫100%射線檢測(RT)或超聲波檢測(UT)。
- 水壓試驗壓力為設(shè)計壓力的1.25-1.5倍,氣密性試驗采用肥皂水檢漏。
六、全生命周期管理
設(shè)計階段需考慮后期維護通道、清罐設(shè)施及腐蝕監(jiān)測系統(tǒng),延長使用壽命至20年以上。通過有限元分析(FEA)優(yōu)化應(yīng)力分布,降低運營風險。
儲罐設(shè)計需融合機械工程、材料科學(xué)及自動化技術(shù),通過三維建模(如SolidWorks或PDMS)實現(xiàn)設(shè)計,終形成包含工藝、結(jié)構(gòu)、電氣的完整方案。