油气田常用设备描述.doc

第三十章 设备
本章所描述的是输油管道工程中常用的非标设备包括：大型立式钢制圆筒形储罐、钢制压力容器及常压容器。
第一节 钢制拱顶储罐
拱顶储罐的拱顶是一种自支承式的罐顶，形状近似球面，它由中心顶板和瓜皮板搭接组成，支承于焊在罐壁上的包边角钢上。罐壁由若干圈不同厚度的钢板对接而成。目前国内最大的拱顶罐为20000 m3，最常用的范围为10000m3或更小。
一、 适用范围
钢制拱顶储罐系列适用于油气田、输油管道用储存密度小于或等于1000kg/m3的常压液态石油、石油产品及污水。
适用的操作条件
操作压力：正压 1.8kPa；负压 0.3kPa；
操作温度：介质温度低于150℃
二、钢制拱顶储罐系列按以下设计条件进行设计
设计压力：正压 2kPa；负压 0.5kPa；
设计温度：介质温度低于150℃；环境温度高于 -20℃；
基本风压：0.6kPa；
抗震设防烈度：7度；
腐蚀裕度：罐顶1.5mm；罐底1.0mm；罐壁1.0mm；
介质密度：≤1000kg/m3 ；
雪载荷：≤0.6kPa；
风压高度变化系数：1；
场地土类型：II
当工艺要求不符合上述设计条件时，应提供以下参数重新进行设计
1、 公称容积
2、 操作压力
3、 操作温度
4、 设计载荷：包括基本风压、抗震设防烈度、基本雪压
5、 介质密度及介质腐蚀情况
6、 储液高度
7、 建造地区及地区的最低日平均温度
8、 场地土类型（场地指数）
9、 其他工艺要求
三、钢制拱顶储罐系列基本参数与尺寸表30-1-1
第二节 钢制内浮顶储罐
内浮顶罐是在拱顶罐内再加上一个组合式铝浮盘作为浮动顶盖，内部的浮顶可减少油品的蒸发损失，而外部的拱顶又可避免雨水、尘土等异物进入罐内。这种罐主要用于储存航空煤油、汽油等要求高的油品。由于受到拱顶的限制，内浮顶罐系列最大可到10000m3。
一、适用范围
钢制内浮顶储罐系列适用于储存密度小于或等于1000kg/m3的易挥发的石油产品。
适用的操作条件
操作压力：常压
操作温度：介质温度低于90℃
二、储罐系列按以下设计条件进行设计
设计压力：正压 0kPa；
设计温度：介质温度低于90℃；环境温度高于 -20℃；
基本风压：0.6kPa；
抗震烈度：7度；
腐蚀裕度：罐顶1.5mm；罐底1.0mm；罐壁1.0mm；
介质密度：≤1000kg/m3
雪载荷：≤0.6kPa；
风压高度变化系数：1；
场地土类型：II
当设计条件不能满足工艺要求时，应提供以下参数重新进行设计
1、 公称容积
2、 操作温度
3、 设计载荷：包括基本风压、抗震设防烈度、基本雪压
4、 介质密度及介质腐蚀情况
5、 储液高度
6、 建造地区及地区的最低日平均温度
7、 场地土类型（场地指数）
8、 其他工艺要求
4、储罐系列基本参数与尺寸表30-2-1
第三节 浮顶油罐
浮顶油罐是目前在国内、外大型或中型油罐当中最常用的一种结构型式。这种罐的浮顶可直接放在油面上，随油品收发而上下浮动。在浮顶与罐壁之间的环形空间有随着浮顶上下的密封装置。因为这种罐几乎全部消灭了气相空间，从而大大减少了油品的蒸发损失。此外这种油罐的顶部与拱顶相比，结构处理容易，因而大型油罐几乎全部采用浮顶油罐。这种罐主要用于储存原油等清洁要求不高的油品。
一、浮顶储罐设计应提供以下参数
1、 公称容积
2、 操作温度
3、 设计载荷：包括基本风压、抗震设防烈度
4、 介质密度及介质腐蚀情况
5、 建造地区及地区的最低日平均温度
6、 场地土类型（场地指数）
7、 其他工艺要求
二、我国常用的浮顶油罐基本参数及尺寸见表30-3-1
表30-3-1 浮顶油罐基本参数及尺寸
储罐容积
(m3)
储罐内径
(mm)
储罐高度
(mm)
储罐总质量
(kg)
抗风圈与加强圈数量
10000
28500
15850
220000
2
20000
40500
15850
368000
2
30000
46000
19350
(约)640000
2
50000
60000
19400
1200000
4
100000
80000
21970
2020000
4

第四节 球形储罐
一、 储罐特点：
球形储罐具有以下特点：
1、表面积最小，即在相同的容量下球形容器所需钢材面积最小。
2、球形容器壳板承载能力比圆筒形容器大一倍，即在相同的直径、压力下，采用同样的材料时，球形容器的板厚只需圆筒形容器板厚的一半。
3、球形容器占地面积小。
二、 球罐型式
常用的球罐型式为桔瓣式和混合式
将球壳按桔瓣结构进行分割的组合结构称为桔瓣式球壳，它的特点是球壳拼装焊接较规则、施工简便、加快组焊进度、便于采用自动焊；但球瓣在各带位置尺寸大小不一，只能在本带内或在上下对称的带之间进行交换，下料及成型较复杂，原材料利用率较低，球极板往往尺寸较小。桔瓣式球罐的基本参数见表30-4-1
混合式球壳的特点是球体赤道带、上下温带的球瓣按桔瓣式分割，上下极带采用与赤道球瓣近似的尺寸分割成极中板、极侧板和极边板。它极带球心角大，克服了桔瓣式极板尺寸小的不足，人孔及接管较易配置。但组装校正较为麻烦，制造精度要求高，适合较大容积的球罐设计。混合式球罐的基本参数表30-4-2
三、球罐的设计压力、设计温度应根据操作工况来确定。
球罐设计时应提供以下参数
1、 公称容积
2、 操作压力
3、 操作温度
4、 设计载荷：包括基本风压、抗震设防烈度、基本雪压值
5、 介质密度及介质腐蚀情况
6、 保温情况
7、 建造地区及地区的最低日平均温度
8、 场地土分类
9、 其他工艺要求
对于盛装液化石油气的容器，其设计压力按500C时混合液化石油气组分的实际饱和蒸汽压来确定，设计温度为500C，作为储存容器还按历年来月平均最低气温的最低值考虑了最低设计温度；充装系数为0.9。
表30-4-1桔瓣式球罐的基本参数

公称
容积
m3
球壳内直径或球罐基础中心圆直径
mm

几何
容积
m3
支柱底板
底面至球壳中心的距离
mm

球壳
分带数

支柱
根数
50
4600
51
4000
3
4
120
6100
119
4800
4
5
200
7100
187
5200
4
6

400

9200

408

6200
4
6
8
5
8

650

10700

641

7000
4
6
8
5
8
1000
12300
974
8000
5
8
10
1500
14200
1499
8800
5
8
10
2000
15700
2026
9600
5
10
12
3000
18000
3054
10600
5
10
12
4000
19700
4003
11600
6
12
14
5000
21200
4989
12200
6
12
14
6000
22600
6044
13000
6
12
14
8000
24800
7986
14000
7
14
10000
26800
10079
15000
7
14

表30-4-2混合式球罐的基本参数

公称
容积
m3
球壳内直径或球罐基础中心圆直径
mm

几何
容积
m3
支柱底板
底面至球壳中心的距离
mm

球壳
分带数

支柱
根数
1000
12300
974
8000
3
8
4
10
1500
14200
1499
8800
3
8
4
10
2000
15700
2026
9600
4
10
5
12
3000
18000
3054
10600
4
10
5
12
4000
19700
4003
11600
5
12
14
5000
21200
4989
12200
5
12
14
6000
22600
6044
13000
5
12
14
8000
24800
7986
14000
5
14
10000
26800
10079
15000
5
14
第五节 压力容器
一、压力容器是输油管道工程中常用的非标设备，其设计是根据给定的工艺尺寸和工作条件，并考虑到制造、安装和检修等要求按GB150《钢制压力容器》和《压力容器安全技术监察规程》进行设计。与接管相配的法兰及紧固件按HG20592~20635-97标准选取。
二、设计范围
压力容器包括卧式容器和立式容器，其具体设计范围为：
设计压力 0.1MPa≤P≤35MPa；
真空度≥0.02MPa；
设计温度范围由介质温度状况和钢材允许的使用温度确定；
内直径(对非圆形截面，指宽度、高度或对角线，如矩形为对角线，椭圆形为长轴) ≥150mm。
三、压力容器的压力等级
压力容器的设计压力分为低压、中压、高压、超高压四个等级，具体划分如下：
低压 0.1MPa≤p＜1.6MPa
中压 1.6MPa≤p＜10MPa
高压 10 MPa≤p＜100MPa
超高压 p ≥100MPa
四、 压力容器公称直径
压力容器筒体采用钢板卷制时，其公称直径为以内径为基准的公称直径(见表30-5-1)；筒体采用无缝钢管制作时，其公称直径为以外径为基准的公称直径(见表30-5-2)。其中以内径为基准的公称直径规格较多，但有些规格是与之配套使用的椭圆形封头现行标准中所没有的，表30-5-1中只列出椭圆形封头标准中所具有的规格，基本能满足工程设计需要。
表30-5-1以内径为基准的压力容器公称直径
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2800
3000
3200
3400
3500
3600
3800
4000
4200
4400
4500
4600
4800
5000
5200
5400
5500
5600
5800
6000

表30-5-2以外径为基准的压力容器公称直径
159
219
273
325
377
426
第六节　常压容器
一、 适用范围
常压容器包括卧式、立式圆筒形容器。适用于盛装日用柴油、汽油等石油产品及水，其具体设计范围如下：
设计压力： -0.02MPa＜P＜0.1MPa；
设计温度：-20℃＜ t ≤350℃；
容积限制：0.5m3≤V＜100m3；
二、 设计要求
常压容器设计应提供以下参数：
1、 容积及规格尺寸；
2、 2、操作温度；
3、介质腐蚀情况；
4、对于储存容器应提供储存介质、设备保温情况及建造地区的环境温度。
三、 基本参数
常压容器的基本参数(见表30-6-1、30-6-2)是根据公称容积来确定常用的公称直径和长度，如有特殊要求，可根据需要另行确定。最小公称容积是根据JB/T4735《钢制焊接常压容器》确定的，卧式容器最大容积确定为100m3、立式容器最大容积确定为40m3是因为容积的进一步增大会影响容器的结构形式及制造、检验和安装等多方面的技术要求。
表30-6-1卧式椭圆形封头容器基本参数
公称容积
V(m3)
筒体(mm)
公称容积
V(m3)
筒体(mm)
公称直径
长度
公称直径
长度
0.5
※600
1600
20
2200
4600
0.8
700
1800

25
※2000
7400
1
※800
2200
5800
1.5
2800
※2400
4800
2
900

32
※2000
9400
2.5
※1000
2200
7600
3
※1000
3400
※2400
6200
4
※1200
3200

40
2200
9800
5
4000
※2400
8000
1400
2800
※2600
6600
6
3400

50
※2400
10200
※1600
2600
※2600
8400
8
1400
4800
2800
7200
※1600
3600

63
※2600
11000
10
4400
2800
9400
1800
3400
※3000
8000
12
※1600
5600

80
※2600
14200
1800
4200
2800
12000
16
1800
5600
※3000
10200
※2000
4400
100

2800
15200
20
5800
※3000
13200

表30-6-2立式椭圆形封头容器基本参数
公称容积
V(m3)
筒体(mm)
公称容积
V(m3)
筒体(mm)
公称直径
高度
公称直径
高度
0.5
700
1000
12
1800
4200
0.8
※800
1200
※2000
3200
1
1800
2200
2400
1.5
※1000
1600
16
※2000
4400
2
2200
2200
3400
※1200
1400
※2400
2800
2.5
1800
20
2200
4600
1400
1200
※2400
3600
3
※1200
2200
※2600
3000
1400
1600
25
2200
5800
4
※1200
3200
※2400
4800
1400
2200
※2600
3800
5
2800
32
2200
7600
※1600
2000
※2400
6200
6
1400
3400
※2600
5200
※1600
2600
40
※2400
8000
8
3600
※2600
6600
1800
2600
2800
5600
10
3400

※2000
2600

注：表中※者为优先选用规格。

表30-1-1 钢制拱顶储罐基本参数与尺寸表
序号
公称
容积
计算
容积
储罐
内径
储罐高度(mm)
罐壁厚度(mm)
拱顶
厚度
底板厚度(mm)

罐体
材料

盘梯
包角
储罐
总质量
(kg)
加强圈
数量
m3
Φ(mm)
罐壁
拱顶
总高
底圈
二
三
四
五
六
七
八
九
十
mm
中幅板
边缘板
1
100
107
5140
5170
570
5747
5
5
5

6
7
7
Q235-A
111o39’31”
6420

2
200
212
6580
6250
727
6984
5
5
5
5

6
7
7
Q235-A
106o37’53”
9795

3
300
315
7710
6750
850
7607
5
5
5
5

6
7
7
Q235-A
108o32’56”
12685

4
400
420
8240
7880
908
8795
5
5
5
5
5

6
7
7
Q235-A
118o42’40”
15115

5
500
520
8920
8330
982
9319
5
5
5
5
5

6
7
7
Q235-A
115o43’11”
16800

6
700
730
10200
8930
1122
10059
6
5
5
5
5

6
7
7
Q235-A
107o6’7”
22155

7
1000
1031
11500
9930
1264
11194
6
5
5
5
5

6
7
7
Q235-A
105o47’50”
28420

8
2000
2112
15700
10910
1719
12636
8
7
6
6
5
5

6
7
7
Q235-A
84o43’40”
50930

9
3000
3117
18900
11110
2068
13185
9
8
7
6
6
6

6
7
7
Q235-A
71o49’28”
72185
1
10
5000
5140
23640
11710
2585
14304
12
10
8
7
6
6

6
7
9
Q235-A
60o49’11”
111585
1
11
10000
10260
31120
13490
3402
16901
18
14
12
10
8
6
6

6
7
9
20R/Q235-A
52o47’32”
208790
1
12
20000
20508
40588
15850
4569
20419
18
16
14
12
12
12
10
8
8
8
6
7
10
16Mn/Q235-A
47o15’35”
365980
2
注：储罐总质量包括盘梯质量。

表 30-1-2钢制内浮顶储罐基本参数与尺寸表
序号
公称
容积
计算
容积
储罐
内径
储罐高度(mm)
罐壁厚度(mm)
拱顶
厚度
底板厚度(mm)

罐体
材料

盘梯
包角
储罐
总质量
(kg)
加强圈
数量
m3
Φ(mm)
罐壁
拱顶
总高
底圈
二
三
四
五
六
七
八
九
十
mm
中幅板
边缘板
1
100
130
4700
7430
522
7958
5
5
5
5
5

6
6
6
Q235-A
214o7’40”
8470

2
200
240
5700
9430
631
10067
5
5
5
5
5
5
5

6
6
6
Q235-A
218o20’25”
12080

3
300
370
6700
10390
740
11136
5
5
5
5
5
5
5

6
6
6
Q235-A
204o42’13”
15190

4
400
459
7500
10390
827
11223
5
5
5
5
5
5
5

6
6
6
Q235-A
185o18’4”
17240

5
500
586
8200
11090
904
12000
5
5
5
5
5
5
5

6
6
6
Q235-A
179o10’55”
19930

6
700
790
9200
12030
1013
13049
6
5
5
5
5
5
5
5

6
6
6
Q235-A
172o23’22”
24430

7
1000
1024
11000
12670
1209
13886
7
6
6
6
6
6
6
6

6
7
7
Q235-A
152o3’3”
36260

8
2000
2353
14500
14250
1588
15845
9
9
8
7
6
6
6
6
6

6
7
7
Q235-A
128o38’55”
60410

9
3000
3590
17000
15830
1861
17700
11
11
10
9
8
7
6
6
6
6
6
7
9
Q235-A
120o54’9”
86410
1
10
5000
5480
21000
15830
2297
18136
14
12
11
10
9
8
7
6
6
6
6
7
9
Q235-A
98o33’50”
122390
1
11
10000
11190
30000
15830
3279
19118
18
17
15
13
12
10
8
7
6
6
6
7
9
20R/Q235-A
69o32’39”
226940
1
注：储罐总质量包括盘梯质量。