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大型儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

文檔作者：常岳松１趙生利２杜明巖３宋瑞冬２劉鶴鵬４文檔來源：１．大慶石化工程有限公司２．中國石油大慶石化公司３．中國石化勝利油建工程有限公司４．中國石油第二建設(shè)公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年02月06日
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文章編號(hào)：１０００-７４６６（２０１６）０４-０１００-０３　　①
大型儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾點(diǎn)注意事項(xiàng)
常岳松１，趙生利２，杜明巖３，宋瑞冬２，劉鶴鵬４
（１．大慶石化工程有限公司，黑龍江大慶　１６３７１４；
２．中國石油大慶石化公司，黑龍江大慶?。保叮常罚保矗?
３．中國石化勝利油建工程有限公司，山東東營?。玻担罚埃罚常?
４．中國石油第二建設(shè)公司，甘肅蘭州　７３００６０）
摘要：大型儲(chǔ)罐是化工行業(yè)中比較常見的立式儲(chǔ)存容器之一，用來儲(chǔ)存油品及各種液體化學(xué)品，應(yīng)
用非常廣泛。在大型儲(chǔ)罐常規(guī)設(shè)計(jì)中，存在一些應(yīng)該注意的方面，如罐頂欄桿高度的確定、罐底板
排液槽的設(shè)置、常壓儲(chǔ)罐罐頂通氣孔的結(jié)構(gòu)處理、罐壁結(jié)構(gòu)的選擇等。針對(duì)以上問題提出了一些改
進(jìn)意見，使大型儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)更加合理化，以期達(dá)到改善大型儲(chǔ)罐使用情況、提高安全性的目的。
關(guān)鍵詞：儲(chǔ)罐；欄桿；排液槽；通氣孔；罐壁；設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：ＴＱ０５０．２；ＴＥ９７２．１　文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ｂ?。洌铮椋海保埃常梗叮梗辏椋螅螅睿保埃埃?７４６６．２０１６．０４．０２０
Ｓｏｍｅ Ａｔｔｅｎｔｉｏｎ Ｐｏｉｎｔｓ ｉｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔａｎｋｓ
ＣＨＡＮＧ Ｙｕｅ-ｓｏｎｇ１，ＺＨＡＯ Ｓｈｅｎｇ-ｌｉ２，ＤＵ Ｍｉｎｇ-ｙａｎ３，ＳＯＮＧ Ｒｕｉ-ｄｏｎｇ２，ＬＩＵ Ｈｅ-ｐｅｎｇ４
（１．Ｄａｑｉｎｇ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｄａｑｉｎｇ １６３７１４，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｄａｑｉｎｇ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＣＮＰＣ，Ｄａｑｉｎｇ １６３７１４，Ｃｈｉｎａ；
３．ＳＩＮＯＰＥＣ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，
Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０７３，Ｃｈｉｎａ；
４．ＣＮＰＣ Ｓｅｃｏｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｒｇｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，
ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｔｏｒｅ ｏｉｌ ａｎｄ ａｌｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ．Ｎｏｗ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｌａｒｇｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ，ｔｈｅ ｐｌａｃｅ ｔｈａｔ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐａｉｄ ｔｏ ｉｓ，ｓｕｃｈ ａｓ，ｔａｎｋ ｔｏｐ ｒａｉｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ，
ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｇｒｏｏｖｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｔａｎｋ ｂｏｔｔｏｍ，ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ’ｓ ａｉｒ ｖｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ
ｔｈｅ ｔａｎｋ ｗａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｓｔｏｒａｇｅ
ｔａｎｋ，ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｃａｎ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔａｎｋ；ｔａｎｋ ｔｏｐ ｒａｉｌｉｎｇ；ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｇｒｏｏｖｅ；ａｉｒ ｖｅｎｔ；ｔａｎｋ ｗａｌｌ；ｄｅｓｉｇｎ
　　大型儲(chǔ)罐是一種儲(chǔ)存油品及各種液體化學(xué)品的
大型立式儲(chǔ)存設(shè)備，是石油化工裝置和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)設(shè)
施的重要組成部分之一，是壓力容器設(shè)計(jì)人員經(jīng)常
觸及到的設(shè)計(jì)工作。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大型儲(chǔ)罐可分
為固定頂儲(chǔ)罐和浮頂儲(chǔ)罐兩大類，其中固定頂儲(chǔ)罐
按罐頂又可分為錐頂儲(chǔ)罐、拱頂儲(chǔ)罐、傘型頂儲(chǔ)罐和
網(wǎng)殼頂儲(chǔ)罐４ 種，浮頂罐可分為浮頂儲(chǔ)罐（外浮頂
罐）和內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐（帶蓋浮頂罐）２ 種［１］。
經(jīng)過多年的實(shí)際應(yīng)用，大型儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方
法已經(jīng)比較成熟。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，由于大
型儲(chǔ)罐體積較大、附件較多，設(shè)計(jì)人員常常只遵循以
前的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)方案，而忽略了以前設(shè)計(jì)方案存在的
一些需要注意和改進(jìn)的地方，由此導(dǎo)致已經(jīng)投入運(yùn)
行的大型儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上或多或少存在著一些不合
　第４５ 卷　第４ 期　　　　　　　　　　　　　石　油　化　工　設(shè)　備　　　　　　　　　　　　　　Ｖｏｌ.４５　Ｎｏ.４　
?。玻埃保?年７ 月　　　　　　　　　　　　　ＰＥＴＲＯ-ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　　　　　　　　　　　　　?。剩酰欤?２０１６　
①　收稿日期：２０１６-０２-２６
　作者簡介：常岳松（１９８６-），男，黑龍江大慶人，工程師，學(xué)士，主要從事壓力容器設(shè)計(jì)工作。
理之處。
文中根據(jù)在大型儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中和使用過程中遇到
的問題，結(jié)合ＧＢ ５０３４１—２０１４《立式圓筒形鋼制焊
接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范》［２］、ＧＢ ５０１２８—２０１４《立式圓筒形
鋼制焊接儲(chǔ)罐施工規(guī)范》［３］、ＧＢ ５０３９３—２００８《鋼質(zhì)
石油儲(chǔ)罐防腐蝕工程技術(shù)規(guī)范》［４］、ＳＨ／Ｔ ３５３０—
２００１《石油化工立式圓筒形鋼制儲(chǔ)罐施工工藝標(biāo)
準(zhǔn)》［５］中對(duì)大型儲(chǔ)罐的要求，根據(jù)多年的現(xiàn)場檢測情
況，提出了大型儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)，以期為
相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供借鑒。
１　罐壁結(jié)構(gòu)選擇
從大型儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)案例來看，大型儲(chǔ)罐的罐壁
結(jié)構(gòu)大致可分為搭接和對(duì)接２ 種。從ＧＢ ５０３４１—
２０１４ 中６．１ 部分及文獻(xiàn)［１］下篇第三章第四節(jié)部分
可知，近年來儲(chǔ)罐罐壁一般均采用對(duì)接結(jié)構(gòu)。
搭接罐壁結(jié)構(gòu)存在的主要缺點(diǎn)：①焊縫受力情
況不好，導(dǎo)致安全性較低。②搭接結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)罐罐壁
內(nèi)徑并不是定值，而是從下至上遞減，因此對(duì)儲(chǔ)罐體
積造成一定影響。③由于罐壁內(nèi)徑的變化，防腐處
理的難度增加（罐壁噴砂處理存在死角，防腐涂料涂
敷困難）。④對(duì)于浮頂儲(chǔ)罐來說，罐壁搭接結(jié)構(gòu)會(huì)增
加浮盤的升降阻力，并在密封結(jié)構(gòu)通過搭接處時(shí)增
加浮盤下部介質(zhì)的泄漏可能。因此，現(xiàn)行儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)
中多采用的是對(duì)接結(jié)構(gòu)，不僅可以有效提高設(shè)計(jì)安
全性，還可以減少防腐等內(nèi)壁處理的難度，同時(shí)不會(huì)
對(duì)浮盤上下移動(dòng)造成困難。
２　罐底排液槽位置設(shè)置
根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，許多大型儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)中均要
求設(shè)置排液槽。根據(jù)儲(chǔ)罐的現(xiàn)場實(shí)際使用情況來
看，罐底發(fā)生泄漏是大型儲(chǔ)罐使用壽命縮短的主要
原因之一。實(shí)際使用效果表明，排液槽位置設(shè)置不
合理是造成罐底發(fā)生泄漏的主要原因之一。大型儲(chǔ)
罐內(nèi)儲(chǔ)存的介質(zhì)大多為易燃、易爆物料，這些介質(zhì)的
危險(xiǎn)性比較高，一旦發(fā)生泄漏，不僅會(huì)對(duì)裝置的正常
運(yùn)行帶來不確定的安全隱患，而且還將對(duì)環(huán)境造成
不必要的污染。為此，有必要妥善考慮排液槽的設(shè)
計(jì)位置。
大型儲(chǔ)罐罐底板結(jié)構(gòu)為多塊罐底板搭接而成，
如果排液槽設(shè)置在２ 塊罐底板交界處，將對(duì)２ 塊罐
底板之間的焊縫產(chǎn)生一定影響，使其嚴(yán)密性變差，因
而易發(fā)生罐底泄漏。筆者建議，排液槽應(yīng)盡可能安
排在１ 塊罐底板上，這樣可以減少上述情況發(fā)生的
可能性。
３　罐頂欄桿
在罐頂欄桿的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員常將欄桿的設(shè)
計(jì)高度作為安全高度，而忽視了罐頂周邊踏步的存
在對(duì)罐頂欄桿安全高度的影響，設(shè)計(jì)出來的欄桿在
減去踏步高度后實(shí)際起安全作用的高度不滿足要求
（圖１）。現(xiàn)場施工完畢后，發(fā)現(xiàn)還需要對(duì)欄桿進(jìn)行
再一次加高才能保證其有足夠的安全性。
圖１　儲(chǔ)罐罐頂欄桿設(shè)置高度示圖
鑒于沒有將罐頂周邊踏步高度考慮在內(nèi)，設(shè)計(jì)
完的欄桿實(shí)際安全高度比設(shè)計(jì)時(shí)想要達(dá)到的安全高
度低。因此，欄桿的安全作用會(huì)降低。
筆者建議，在設(shè)計(jì)欄桿時(shí)，如遇到罐頂存在周邊
踏步的情況下，應(yīng)考慮適當(dāng)加高欄桿高度，使其設(shè)計(jì)
高度在減去踏步高度后仍滿足安全高度的要求。
４　罐頂通氣孔防水防污功能
對(duì)常壓儲(chǔ)罐（如水罐等），常需要在罐頂設(shè)置通
氣孔，與大氣直接相連以保證儲(chǔ)罐內(nèi)、外壓保持一
致。經(jīng)過現(xiàn)場的多年使用經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在遇到雨雪天
氣或者沙塵天氣時(shí)，降下的雨雪或沙塵可能經(jīng)過通
氣孔直接進(jìn)入罐內(nèi)，對(duì)現(xiàn)場儲(chǔ)存的介質(zhì)產(chǎn)生一定程
度的污染。
為了解決以上問題，筆者建議，可將通氣孔結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)為一段直管加１８０°彎頭，將與大氣接觸的開口
結(jié)構(gòu)變?yōu)橄蛳拢@樣可以有效避免多數(shù)雨雪及沙塵
的進(jìn)入。考慮到通氣管口直徑較大且為敞口結(jié)構(gòu)，
有飛禽等物經(jīng)由通氣口進(jìn)入罐內(nèi)的可能性，可采用
金屬絲網(wǎng)對(duì)開口進(jìn)行保護(hù)?？紤]到部分儲(chǔ)罐所處地
域冬季溫度較低，通氣管口存在結(jié)冰問題，絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)
還應(yīng)當(dāng)設(shè)置成可拆卸型式，便于工作人員對(duì)通氣管
　第 ４ 期　　　　　　　　　 　　常岳松，等：大型儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾點(diǎn)注意事項(xiàng) · １０１ ·
內(nèi)部進(jìn)行除冰處理，見圖２。
圖２　罐頂通氣孔改進(jìn)后示圖
５　結(jié)語
文中提及的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)已在實(shí)際工程設(shè)
計(jì)中得到應(yīng)用，不僅節(jié)省了因設(shè)計(jì)不合理而進(jìn)行再
次改造所增加的施工投資，也提高了大型儲(chǔ)罐的安
全性，用戶反饋良好，具有可操作性及可適用性。
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Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｒｇｅ
Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔａｎｋｓ ｗｉｔｈ ａ Ｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄ Ｓｈｅｌｌ Ｄｏｍｅ ［Ｊ］．
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Ｄｅｓｉｇｎ，２００６，４４（１）：２９-３１．）
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Ｔａｎｋ Ｗａｌｌ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔａｎｋ ｕｎｄｅｒ Ｓｔａｔｉｃ Ｌｏａｄｓ
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２０１５，４２（１）：９８．）
（許編）
· １０２ · 　　　　　　　　　　　　石　油　化　工　設(shè)　備　　 　　　　　　　　　?。玻埃保?年　第 ４５ 卷

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