儲(chǔ)油罐的隨著應(yīng)用的不斷廣泛,儲(chǔ)油罐生產(chǎn)廠家也不斷的增多。儲(chǔ)油罐的材料分為罐體材料和附屬設(shè)施材料。罐體材料可按抗拉屈服強(qiáng)度(6s)或抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度(6b)分為低強(qiáng)鋼和高強(qiáng)鋼,高強(qiáng)鋼多用于5000m3以上儲(chǔ)罐;附屬設(shè)施(包括抗風(fēng)圈梁、鎖口、盤(pán)梯、護(hù)欄等)均采用強(qiáng)度較低的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,其余配件、附件則根據(jù)不同的用途采用其他材質(zhì)。制造儲(chǔ)罐常用的國(guó)產(chǎn)鋼材有20、20R、16Mn、16MnR以及Q235系列等。
儲(chǔ)油罐的構(gòu)造拱頂儲(chǔ)罐是指罐頂為球冠狀、罐體為圓柱形的一種鋼制容器。拱頂儲(chǔ)罐制造簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉,所以國(guó)內(nèi)外許多行業(yè)應(yīng)用最為廣泛,最常用的容積為1000-10000m3,目前,國(guó)內(nèi)拱頂儲(chǔ)罐的最大容積已經(jīng)達(dá)到30000m3。
罐底:罐底由鋼板拼裝而成,罐底中部的鋼板為中幅板,周邊的鋼板為邊緣板。邊緣板可采用條形板,也可采用弓形板。一般情況下,儲(chǔ)罐內(nèi)經(jīng)<16.5m時(shí),宜采用條形邊緣板,儲(chǔ)罐內(nèi)經(jīng)≥16.5m時(shí),宜采用弓形邊緣板。
罐壁由多圈鋼板組對(duì)焊接而成,分為套筒式和直線式。
套筒式罐壁板環(huán)向焊縫采用搭接,縱向焊縫為對(duì)接。拱頂儲(chǔ)罐多采用該形式,其優(yōu)點(diǎn)是便于各圈壁板組對(duì),采用倒裝法施工比較安全。
直線式罐壁板環(huán)向焊縫為對(duì)接,優(yōu)點(diǎn)是罐壁整體自上而下直徑相同,特別適合用于內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐,但組對(duì)安裝要求較高、難度亦較大。
罐頂:罐頂有多塊扇形板組對(duì)焊接而成球冠狀,罐頂內(nèi)測(cè)采用扁鋼制成加強(qiáng)筋,各個(gè)扇形板之間采用搭接焊縫,整個(gè)罐頂與罐壁板上部的角鋼圈(或稱(chēng)鎖口)焊接成一體。
儲(chǔ)油罐容積一般都小于100m3,通常用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)或加油站,臥式儲(chǔ)罐環(huán)向焊縫采用搭接,縱向焊縫采用對(duì)接,圈板交互排列,取單數(shù),使端蓋直徑相同。臥式儲(chǔ)罐的端蓋分為平端蓋和蝶形端蓋,平端蓋臥式儲(chǔ)罐可承受40Kpa內(nèi)壓,蝶形端蓋臥式儲(chǔ)罐可承受0.2Mpa內(nèi)壓。地下臥式儲(chǔ)罐必須設(shè)置加強(qiáng)環(huán),加強(qiáng)還用角鋼煨制而成。
隨著儲(chǔ)油罐數(shù)量的不斷增加,給油庫(kù)的生產(chǎn)管理增加了難度。原油在儲(chǔ)油罐中有一定的儲(chǔ)存時(shí)間,其溫度不能低于某個(gè)數(shù)值。為了保證儲(chǔ)油罐能夠安全運(yùn)行,就必須對(duì)儲(chǔ)油罐進(jìn)行加熱升溫,但是由于對(duì)罐內(nèi)原油溫降過(guò)程中溫度的分布狀況不清楚,僅憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行升溫操作有一定的盲目性。
首先以大慶儲(chǔ)運(yùn)公司北油庫(kù)9號(hào)浮頂儲(chǔ)油罐內(nèi)原油溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為研究基礎(chǔ),研究分析實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及相關(guān)的溫降理論模型,得到了浮頂儲(chǔ)油罐內(nèi)原油的溫度分布規(guī)律和溫降規(guī)律,并且應(yīng)用C#語(yǔ)言編制了原油溫降速率計(jì)算器軟件,實(shí)現(xiàn)了溫降速率計(jì)算的可視化,使溫度與溫降的計(jì)算過(guò)程變的簡(jiǎn)單方便。接下來(lái)本論文又對(duì)浮頂儲(chǔ)油罐穩(wěn)罐(罐內(nèi)原油液位不發(fā)生變化)時(shí)其內(nèi)原油的溫降過(guò)程、傳熱機(jī)理以及原油在自然溫降過(guò)程中溫度場(chǎng)、流場(chǎng)的變化情況進(jìn)行了計(jì)算分析。
具體采用CFD方法,針對(duì)具體的浮頂儲(chǔ)油罐,應(yīng)用計(jì)算流體軟件FLUENT對(duì)原油的溫降過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,對(duì)原油在浮頂儲(chǔ)油罐中的傳熱機(jī)理進(jìn)行了討論,得出由于浮頂儲(chǔ)油罐內(nèi)外的溫度差異導(dǎo)致原油密度分布發(fā)生變化,進(jìn)而得到儲(chǔ)油罐內(nèi)主要的熱量傳遞方式為自然對(duì)流的結(jié)論;得到了原油在浮頂儲(chǔ)油罐內(nèi)溫降過(guò)程中溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的分布圖,又以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),把應(yīng)用軟件計(jì)算所得數(shù)值與實(shí)際測(cè)試數(shù)值進(jìn)行了對(duì)比分析。總的來(lái)說(shuō),通過(guò)本文的研究,豐富了研究?jī)?chǔ)油罐內(nèi)油品溫降的方法,為儲(chǔ)油罐內(nèi)原油的溫降速率計(jì)算提供了參考,為油庫(kù)實(shí)施溫降經(jīng)濟(jì)性的分析提供了仿真計(jì)算模型,并為儲(chǔ)油罐的正常運(yùn)行提供了理論依據(jù)。
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