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3.2 一般规定

3.2.1 石油化工钢制低温储罐适用储存介质的主要物理性质应符合本规范附录A的规定,石油化工钢制低温储罐的设计条件应包括本规范附录B所列内容。

3.2.2 石油化工钢制低温储罐应满足下列基本要求:

1 正常操作条件下应能储存液体和蒸气。

2 应在规定的速率下进料和出料。

3 汽化应处于可控状态,异常情况下可向火炬排放或放空。

4 应能维持指定的压力操作范围。

5 除异常情况下开启负压泄放阀外,应能阻止空气和湿气进入。

6 汽化率应满足规定要求,并应避免外表面的冷凝或霜冻。

7 应能限制特定异常作用引起的破坏,且不应导致储液损失。

本条第7款是提请设计人员充分考虑异常作用的影响,在某些地区,环境温度可能会降低到介质凝点温度以下(例如位于寒冷地区的丁烷储罐),采用吊顶的外罐顶内表面会发生冷凝。冷凝介质会进入环形空间从而引发问题。这时应做特殊处理将介质导入内罐,或者采用其他型式的罐顶保冷系统。

3.2.3 抗震设防烈度大于9度或设计基本地震加速度值大于0.40g的地区,不宜建造石油化工钢制低温储罐。

由于对大于9度或设计基本地震加速度值大于0.40g的地震高烈度地区,还缺乏可靠的近场地地震的资料和确定性的计算分析方法,因此不宜建造大型的低温储罐。

3.2.4 对抗震设防烈度大于或等于6度或设计基本地震加速度值大于或等于0.05g的地区建造的石油化工钢制低温储罐,应进行抗震设计。石油化工钢制低温储罐的抗震设计应符合本规范附录C的规定。

本条要求建在抗震设防地区的低温储罐,应考虑地震的影响。依据《中华人民共和国防震减灾法》等有关法律法规和国家现行的有关强制性标准,在附录C中对石油化工低温储罐的抗震设计提出了基本要求。

3.2.5 预应力混凝土外罐可设置隔气层。当不设置隔气层时,液体密封性应由混凝土受压区保证。

预应力混凝土结构储罐应设有隔气层,没有设置隔气层的预应力混凝土结构的液体密封性,应由混凝土受压区来保证,详见本规范第6章。

3.2.6 储罐物料进出口宜设置在罐顶,当设置在下部时,与外部管道宜采用焊接方式连接。

基于将严重的泄漏风险降至最低的设计原则,所有进口和出口宜优先在罐顶开设。

3.2.7 主储罐和次储罐之间不宜设置固定连接。需要设置固定连接时,应满足本规范第5.7节的规定。

不宜在液体主储罐和液体次储罐之间设置如导向、支柱等固定连接,其目的是最大限度减少泄漏的引发条件,保证安全。

3.2.8 主储罐的罐壁高度应至少高出最高液位300mm。

液体主储罐设计应在设计液位上方留有不小于300mm的空间,是为了防止地震时液体被晃出罐外,因此实际该空间的高度应高于液体晃动波高。

3.2.9 石油化工钢制低温储罐设计时应设置储罐沉降观测点。储罐沉降宜符合下列要求:

1 对钢制储罐,其直径方向的差异沉降值(平面倾斜,以mm计)不应超过储罐直径与高度比值的125倍;储罐周边差异沉降限值应为每10m弧长不超过10mm;储罐中心与边缘的差异沉降值(以mm计)不应超过储罐半径的1/240。

2 对混凝土储罐,其平面倾斜不应超过1/500;储罐中心与边缘的差异沉降不应超过储罐半径的1/300。

在储罐寿命期内的不同阶段(如建造、水压试验、运行等),应对储罐的实际沉降量进行监测。监测频率应与预计时间,载荷随沉降变化速率的关系相匹配。

沉降限值系参考美国石油学会标准《用于储存低温液化气体的储罐系统》API 625—2010(Tank Systems for Refrigerated Liquefied Gas Storage)、《用于盛装低温液化气体的混凝土结构的规范要求及注释》ACI 376—10[Code Requirements for Design and Construction of Concrete Structures for the Containment of Refrigerated Liquefid Gases(ACI 376—10)and Commentary]以及国家标准《石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准》GB 50473-2008中有关储罐沉降方面的内容,经比较后采用了较严的要求。其中第1款系参照API 625附录B编写,且对平面倾斜限值进行了量纲换算(原文为储罐直径与高度比值的5倍,单位为英寸,换算为毫米时乘了25的系数);第2款系参照ACI 376—10第10.3.5条编写,考虑到混凝土罐壁高度较大,其抗非平面倾斜的能力较钢制储罐大得多,故对储罐周边差异沉降未做限制。

3.2.10 石油化工钢制低温储罐设计时应采取防止基础冻胀的措施。当设置基础加热系统时,应保证基础任何部位的温度不低于0℃。

可以选用高架基础,在地面和基础之间将留出一定的间隙允许空气循环。在这种情况下,可能不需要加热系统。如果选用地面基础,应设置加热系统来保证基础任何部位的温度不低于0℃。管路布置和加热系统的适当冗余可确保在一条加热带失效或回路失效时,仍能满足上述要求。

3.2.11 预应力混凝土次储罐应设置热保护系统。热保护系统应覆盖整个底部和罐壁下部,应包括双层底板和保冷材料。

对于混凝土次储罐(如全容罐),如果设有刚性基础墙,可能需要设置热保护系统,防止基础墙连接处或基板内的不可控断裂。一旦主储罐泄漏可能会出现上述现象。

3.2.12 热保护系统的高度应与罐壁与基础底板连接处的温度分布和变形相适应。

热保护系统垂直部分的高度是由刚性转角的温度分布和变形能力确定的。

3.2.13 石油化工钢制低温储罐的雷电防护设施,应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057、《石油化工装置防雷设计规范》GB 50650的规定。

本条提示低温储罐应设置雷电防护措施。

3.2.14 石油化工钢制低温储罐的消防设施,应按现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160和现行国家有关标准要求执行。

本条提示低温储罐应设置火灾防护设施。

3.2.15 石油化工钢制低温储罐的设计载荷应包括下列内容:

1 自重。

2 介质静压力。

3 预应力。

4 外加载荷应包括下列内容:

1)固定式罐顶投影面积内1.2kN/m 2 的均布载荷,当雪载荷超过0.6kN/m 2 时,还应加上超过的载荷;

2)作用在平台和走道上2.4kN/m 2 的均布载荷;

3)作用在平台和走道任意一处300mm×300mm面积上的5kN集中载荷。

5 风载荷。

6 地震作用。

7 雪载荷。

8 保冷层(包括珍珠岩粉末)施加的压力。

9 设计压力。

10 设计负压。

11 试验载荷。

12 热效应。

本条提出低温储罐的设计应考虑的载荷,设计者应对所列的正常载荷进行合理的组合,目的是在设计中计入所有可能在储罐建造、试验、冷却、正常操作和加热过程中产生的组合载荷。

3.2.16 石油化工钢制低温储罐构件的腐蚀裕量应根据介质和环境的腐蚀性确定。

低温储罐储存的介质一般为纯净的液化气体,其腐蚀性甚微,一般不考虑腐蚀,本条是要求使用本规范的各方要充分考虑介质的特性。 mYv0/popPnL+x1/PtgTmBxQ6WKhTz/c6r4DBlria6LO7fQftQ5SPKxWHSIBE9fuZ

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