CN107401677A - 常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，它包括一个或者多个并列布置的覆土式储罐，所述储罐直接置于沙床上，沙床处于最高地下水位之上，沙床下为沉降均匀的平整地面，储罐外表面全部被覆土层覆盖；每个储罐正下方的沙床内设有罐底通道；所述储罐为常温承压卧式圆筒形储罐，包括筒体、球形封头；筒体内壁焊接有多个罐内加强圈；所述筒体上方设有人孔、气室、沉降监测板；所述筒体下方设有罐底接管，所述罐底接管位于罐底通道内；所述储罐在沙床上放置时，沿轴线向罐底接管一端倾斜放置。该储罐系统有效地防止了沸腾液体膨胀蒸汽爆炸，且不受临近热源、爆炸冲击波、飞溅物冲击或其他突发损害。

Description

常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统

技术领域

本发明涉及一种常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，属于化工过程控制承压设备领域。

背景技术

液化烃，即石油碳氢化合物或混合物，主要是液化石油气（Liquefied PetroleumGas，简称LPG），包括液化丙烯、液化丙烷、液化正烯、液化正丁烷、液化异丁烷及其混合液等。液化烃不仅可以作为燃料使用，还可作为原料生产更多的化工产品。

石化厂、炼油厂、储配站、城市加油加气站、油库等一般都需要大量的液化烃原料、成品及半成品存储设备。这些存储设备通作温度约为-29-60℃，工作压力约为1.6-2.2MPa，不需要设置隔热与低温冷却设施。液化烃产品有易燃、易爆及有毒的特性，一旦其存储设备发生灾害，则可能造成财产损失或人员伤亡事故。

常温压力存储液化烃的设备一般有地上式储罐、球罐及埋地式储罐等。地上式储罐有立式储罐、卧式储罐两种，主要用于小容积液化烃的存储，单罐容积一般不超过200m3，一般不建立罐群；球罐主要用于大容积液化烃的存储，单罐容积1000m3以上，最大可达10000m3，多个球罐还可组成球罐群；埋地式储罐常见于城市边缘的液化石油气储配站、加油加气站，单罐容积一般小于50m3，较大的储配站也可设置多个埋地式储罐形成罐区。

地上式储罐和球罐，露天静置于地面上，在火灾、撞击等外能量作用下，可能导致沸腾液体扩展蒸汽爆炸（Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion，简称BLEVE）的发生，事故后果会对周围人员、设备、建筑造成伤害，常导致重大人员伤亡和财产损失。地上式储罐和球罐，其罐体之间及罐体与其他设备、建筑物之间的安全距离较大，故罐区占地面积较大、土地利用率不高。

埋地式储罐相比地上式储罐和球罐较为安全，罐区占地面积较小。但埋地式储罐可能部分或全部位于地下水位以下，即使位于地下水位以上，在雨季或洪水时期也可能被水淹没，设计时应考虑储罐及埋设土壤浸水后的浮力影响，必要时还需要设置抗浮拉带将其固定于基础锚墩上，现行有关国家标准也限制了埋地式储罐的容积不宜过大。另外，埋地时储罐施工时还需要开挖深基坑构筑罐池，施工难度较大，工期长、工程造价比较高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，

该储罐为圆筒形卧式承压结构，底部无鞍座支撑，直接置于地面以上的连续式沙床上，储罐外表面全部被覆土层覆盖，有效地防止了沸腾液体膨胀蒸汽爆炸，且不受临近热源、爆炸冲击波、飞溅物冲击或其他突发损害，具有美化环境、减少占地面积、缩小与周边设施安全距离等优点。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：它包括一个或者多个并列布置的覆土式储罐，所述储罐直接置于沙床上，沙床处于最高地下水位之上，沙床下为沉降均匀的平整地面，储罐外表面全部被覆土层覆盖；每个储罐正下方的沙床内设有罐底通道；

所述储罐为常温承压卧式圆筒形储罐，包括筒体、球形封头、罐内加强圈、人孔、罐内梯子、气室、工艺管接口、罐底接管、沉降监测板、阴极保护系统；所述筒体两端各设置一个球形封头，筒体内壁焊接有多个罐内加强圈，多个罐内加强圈沿筒体长度方向均匀分布；所述罐内加强圈与筒体内壁连接处的顶部设有透气孔，罐内加强圈与筒体内壁连接处的底部则设有多个流通孔；所述筒体上方设有至少两个伸出覆土层的人孔，人孔内设有罐内梯子，罐内梯子通达筒体底部并与之相连；所述筒体上方设有气室，所有的工艺管接口均集中设置于气室之上，并伸出覆土层；所述筒体上方还设有至少三个沉降监测板，其中一个沉降监测板位于筒体中间，另外两个沉降监测板位于筒体两端靠近球形封头处：所述筒体下方设有罐底接管，一端连接于筒体的端部，另一端连接储罐外部管网；所述罐底接管位于罐底通道内，罐底通道内设有管道吊架，管道吊架用于固定支撑罐底接管；

所述储罐在沙床上放置时，沿轴线向罐底接管一端倾斜放置，倾斜斜度为1:50-1:200。

所述沙床位于地表以上沉降均匀的平整地面上。

所述沙床位于半开挖地面以上沉降均匀的平整地面上。

所述沙床位于连续式基础上。

所述覆土层中设有牺牲阳极阴极保护装置，并与覆土层外的电源输入及监测装置组成阴极保护系统。

所述储罐位于沙床或覆土层中的表面涂敷有防腐涂层；所述防腐涂层为玻璃纤维增强沥青涂层、无溶剂的环氧树脂涂层或无溶剂的聚氨酯涂层，当选用环氧树脂或聚氨酯涂层时，涂层厚度大于600μm。

所述筒体上设置有多个吊耳。

所述罐底通道内设有气体浓度检测装置。

所述罐内加强圈为T型横截面的环形结构，厚度不超过筒体的壁厚，并与筒体为同一材料。

本发明具有以下有益效果：

本发明中的储罐为圆筒形卧式承压结构，底部无鞍座支撑，直接置于地面以上的连续式沙床上，并处于最高地下水位之上，可避免水害或不均匀沉降；储罐外表面全部被覆土层覆盖，可有效地防止常温压力存储液化烃时的沸腾液体膨胀蒸汽爆炸, 且不受临近热源、爆炸冲击波、飞溅物冲击或其他突发损害，同时还具有美化环境、减少占地面积、缩小与周边临近设施安全距离等优点。本发明占地面积比相同总容积的球罐群占地面积减少不少，有利于节约土地。储罐单独或多个同时使用时，可以取代球罐或球罐群，广泛应用于炼油厂、石化厂、储配站、城市加油加气站、油库等地，适用于液化烃原料、成品及半成品的大量存储，具有十分重要的应用价值。其优点还包括：（1）同容积的储罐罐体建造费用相比于球罐低廉；（2）容积较小的储罐可直接在厂房内整体制作，不需要类似球罐的现场组焊；（3）储罐运行受外来干扰少，因而操作稳定性高；（4）避免了深基坑开挖，施工难度小，施工工期较短；（5）建造质量、费用较易控制；（6）后期运行维护、保养方便，成本较低；（7）多个储罐并排布置时，储罐之间的安全防火间距可以显著减小，最小可减小到1m。此外，覆土式储罐一般不需要在罐区再设置防火堤，对消防设施的需求也较少。

附图说明

图1为本发明沿储罐长度方向的截面结构示意图。

图2为本发明中单个储罐布置时的横截面结构示意图。

图3为本发明中三个储罐布置时的横截面结构示意图。

图4为本发明中储罐罐内加强圈处的局部示意图。

图5为本发明中储罐罐内加强圈处的横截面示意图。

图6为当沙床位于地表以上沉降均匀的平整地面上时的储罐轴向截面示意图。

图7为当沙床位于地表以上沉降均匀的平整地面上时的储罐径向截面示意图。

图8为当沙床位于半开挖地面以上沉降均匀的平整地面上时的储罐轴向截面示意图。

图9为当沙床位于半开挖地面以上沉降均匀的平整地面上时的储罐径向截面示意图。

图10为当沙床位于连续式基础上时的储罐轴向截面示意图。

图11为当沙床位于连续式基础上时的储罐径向截面示意图。

图中：1-沙床，2-平整地面，3-覆土层，4-连续式基础，5-筒体，6-球形封头，7-罐内加强圈，8-透气孔，9-流通孔，10-人孔，11-罐内梯子，12-气室，13-工艺管接口，14-沉降监测板，15-吊耳，16-罐底接管，17-罐底通道，18-管道吊架，19-气体浓度检测装置，20-防腐涂层，21- 阴极保护系统。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明（如图1-11所示）。

一种常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，它包括一个或者多个并列布置的覆土式储罐，所述储罐直接置于（连续式）沙床1上，沙床1处于最高地下水位之上，沙床1下为沉降均匀的平整地面2，储罐外表面全部被覆土层3覆盖；每个储罐正下方的沙床1内设有罐底通道17（罐底通道17一般由混凝土或钢筋混凝土构筑，通常可供人通行，以便操作和检修）；

所述储罐为常温承压卧式圆筒形储罐，包括筒体5、球形封头6、罐内加强圈7、人孔10、罐内梯子11、气室12、工艺管接口13、罐底接管16、沉降监测板14、阴极保护系统21；所述筒体5两端各设置一个球形封头6，筒体5内壁焊接有多个罐内加强圈7，多个罐内加强圈7沿筒体5长度方向均匀分布；所述罐内加强圈7与筒体5内壁连接处的顶部设有透气孔8（透气孔8孔径一般为25mm，在储罐水压试验时便于气体的排出），罐内加强圈7与筒体5内壁连接处的底部则设有多个流通孔9（流通孔9孔径一般为50-100mm，以便罐内液化烃流出或积液排尽）；所述筒体5上方设有至少两个伸出覆土层3的人孔10（一般都设置在靠近筒体5的两端，其中一个人孔10的内径尺寸至少为900mm），人孔10内设有罐内梯子11，罐内梯子11通达筒体5底部并与之相连；所述筒体5上方设有气室12，所有的工艺管接口13均集中设置于气室12之上，并伸出覆土层3（当工艺管接口13较多或较大时，可设置2-3个气室12）；所述筒体5上方还设有至少三个沉降监测板14（用于监测储罐运行期间可能的沉降，以便及时采取处理措施，沉降检测板14通过沉降监测板垫板与筒体5固接），其中一个沉降监测板14位于筒体5中间，另外两个沉降监测板14位于筒体5两端靠近球形封头6处（当沉降监测板14比较多时，相邻沉降监测板14的距离一般为筒体5内直径的两倍）：所述筒体5下方设有罐底接管16（一般为液化烃产品液相排液出口），一端连接于筒体5的端部（靠近球形封头6的位置），另一端连接储罐外部管网；所述罐底接管16位于罐底通道17内，罐底通道17内设有管道吊架18，管道吊架18用于固定支撑罐底接管16；

所述储罐在沙床1上放置时，沿轴线向罐底接管16一端倾斜放置，倾斜斜度为1:50-1:200（其作用在于保证罐内液化烃、积液有效地流出或排尽）。

所述沙床1位于地表以上沉降均匀的平整地面2上。

所述沙床1位于半开挖地面以上沉降均匀的平整地面2上。

所述沙床1位于连续式基础4上。

所述覆土层3中设有牺牲阳极阴极保护装置，并与覆土层3外的电源输入及监测装置组成阴极保护系统21。

所述储罐（包括筒体5、球形封头6、人孔10、气室12、沉降监测板14）位于沙床1或覆土层3中的表面涂敷有防腐涂层20（防止储罐覆土后发生各种化学腐蚀、电化学腐蚀）；所述防腐涂层20为玻璃纤维增强沥青涂层、无溶剂的环氧树脂涂层或无溶剂的聚氨酯涂层，当选用环氧树脂或聚氨酯涂层时，涂层厚度大于600μm。

所述筒体5上（均匀）设置有多个吊耳15（用于储罐建造施工时的吊装和运输，吊耳15通过吊耳垫板与筒体5固接）。

所述罐底通道17内设有气体浓度检测装置19（对受限空间内的有害气体浓度进行监测，确保罐底通道17内操作检修人员的安全）。

所述罐内加强圈7为T型横截面的环形结构，厚度不超过筒体5的壁厚，并与筒体5为同一材料。

所述储罐单个容积不超过4000立方米（无最小尺寸和容积的限制），筒体5内直径不超过8.5m，储罐的总长不超过100m，储罐总长与内直径之比不超过8。

相邻罐内加强圈7的距离为筒体5内直径的0.5-1倍，靠近球型封头6处的罐内加强圈7与其临近的球型封头6的距离为筒体5内直径的0.5倍。

覆土式储罐与传统的地上式储罐、球罐的区别在于受力分析的不同：沙床1支撑及覆土层3结构产生了周向弯矩、法向力和剪力，设置罐内加强圈7时，筒体5上的周向弯矩由剪力作用转移至罐内加强圈7上，可有效保护筒体5。

当所述筒体5内直径小于3.5m时，可以不设置罐内加强圈7。

所述储罐，设计寿命至少为25年，运行期每10年重新进行一次水压试验，每5年对储罐内部作全面检查，并执行相关评估工作。

以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：它包括一个或者多个并列布置的覆土式储罐，所述储罐直接置于沙床（1）上，沙床（1）处于最高地下水位之上，沙床（1）下为沉降均匀的平整地面（2），储罐外表面全部被覆土层（3）覆盖；每个储罐正下方的沙床（1）内设有罐底通道（17）；

所述储罐为常温承压卧式圆筒形储罐，包括筒体（5）、球形封头（6）、罐内加强圈（7）、人孔（10）、罐内梯子（11）、气室（12）、工艺管接口（13）、罐底接管（16）、沉降监测板（14）、阴极保护系统（21）；所述筒体（5）两端各设置一个球形封头（6），筒体5内壁焊接有多个罐内加强圈（7），多个罐内加强圈（7）沿筒体（5）长度方向均匀分布；所述罐内加强圈（7）与筒体（5）内壁连接处的顶部设有透气孔（8），罐内加强圈（7）与筒体（5）内壁连接处的底部则设有多个流通孔（9）；所述筒体（5）上方设有至少两个伸出覆土层（3）的人孔（10），人孔（10）内设有罐内梯子（11），罐内梯子（11）通达筒体（5）底部并与之相连；所述筒体（5）上方设有气室（12），所有的工艺管接口（13）均集中设置于气室（12）之上，并伸出覆土层（3）；所述筒体（5）上方还设有至少三个沉降监测板（14），其中一个沉降监测板（14）位于筒体（5）中间，另外两个沉降监测板（14）位于筒体（5）两端靠近球形封头（6）处：所述筒体（5）下方设有罐底接管（16），一端连接于筒体（5）的端部，另一端连接储罐外部管网；所述罐底接管（16）位于罐底通道（17）内，罐底通道（17）内设有管道吊架（18），管道吊架（18）用于固定支撑罐底接管（16）；

所述储罐在沙床（1）上放置时，沿轴线向罐底接管（16）一端倾斜放置，倾斜斜度为1:50-1:200。

2.根据权利要求1所述的常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：所述沙床（1）位于地表以上沉降均匀的平整地面（2）上。

3.根据权利要求1所述的常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：所述沙床（1）位于半开挖地面以上沉降均匀的平整地面（2）上。

4.根据权利要求1所述的常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：所述沙床（1）位于连续式基础（4）上。

5.根据权利要求1所述的常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：所述覆土层（3）中设有牺牲阳极阴极保护装置，并与覆土层（3）外的电源输入及监测装置组成阴极保护系统（21）。

6.根据权利要求1所述的常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：所述储罐位于沙床（1）或覆土层（3）中的表面涂敷有防腐涂层（20）；所述防腐涂层（20）为玻璃纤维增强沥青涂层、无溶剂的环氧树脂涂层或无溶剂的聚氨酯涂层，当选用环氧树脂或聚氨酯涂层时，涂层厚度大于600μm。

7.根据权利要求1所述的常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：所述筒体（5）上设置有多个吊耳（15）。

8.根据权利要求1所述的常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：所述罐底通道（17）内设有气体浓度检测装置（19）。

9.根据权利要求1所述的常温压力存储液化烃的覆土式储罐系统，其特征在于：所述罐内加强圈（7）为T型横截面的环形结构，厚度不超过筒体（5）的壁厚，并与筒体（5）为同一材料。