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“50m3的甲b類立式固定頂儲罐,檢查時有人提出要設置柔性連接或彈簧支架?!爆F(xiàn)實中有很多類似的案例,那么到底什么情況下儲罐需要設置柔性連接,如何設置?設置的目的是什么?
首先今年是治本攻堅三年行動的第一年,我們還是從設計規(guī)范說起,確保本質(zhì)安全設計的合規(guī)性和安全性。提出這個問題的依據(jù)有以下幾個文件:
文件名稱 | 適用范圍 | 相關(guān)條款要求 | 條文解釋 |
《石油化工企業(yè)設計防火標準(2018 版》(GB50160-2008) | 本標準適用于石油化工企業(yè)新建、擴建或改建工程的防火設計。 | 第6.2.25條:儲罐的進出口管道應采用柔性連接。 | 6.2.25 此規(guī)定是為了防止儲罐與管道之間產(chǎn)生的不均勻沉降引起破壞。 |
《石油庫設計規(guī)范 》(GB50074-2014) | 本規(guī)范適用于新建、擴建和改建石油庫的設計。本規(guī)范不適用于下列易燃和可燃液體儲運設施:1石油化工企業(yè)廠區(qū)內(nèi)的易燃和可燃液體儲運設施;2油氣田的油品站場(庫);3 附屬于輸油管道的輸油站場;4 地下水封石洞油庫、地下鹽穴石油庫、自然洞石油庫、人工開挖的儲油洞庫;5 獨立的液化烴儲存庫(包括常溫液化石油氣儲存庫、低溫液化烴儲存庫);6 液化天然氣儲存庫;7 儲罐總?cè)萘看笥诨虻扔?200000m3,僅儲存原油的石油儲備庫。 | 第9.1.10條,與儲罐等設備連接的管道,應使其管系具有足夠的柔性,并應滿足設備管口的允許受力要求。 | 9.1.10 管道與儲罐等設備的連接采用柔性連接,對預防地震和不均勻沉降等所帶來的不安全問題有好處,對動力設備還有減少振動和降低噪音的作用。對于儲罐來說,在地震作用下,罐壁發(fā)生翹離、傾斜,罐基礎不均勻沉降,使儲罐和配管連接處遭到破壞是常見的震害。例如,1989年10月17日美國加州Loma Prieta地震,位于地震區(qū)域的煉油廠所有遭到破壞的儲罐的破壞原因都與罐壁的翹離有關(guān)。此外,由于罐基礎處理不當,有一些儲罐在投入使用后其基礎仍會發(fā)生較大幅度的沉降,致使管道和罐壁遭到破壞。為防止上述破壞情況的發(fā)生,采取增加儲罐配管的柔性(如設金屬軟管)來消除相對位移的影響是必要的,而且也有利于罐前閥門的安裝與拆卸和消除局部管道的熱應力。 |
《石油儲備庫設計規(guī)范》(GB50737-2011) | 本規(guī)范適用于地上儲存原油類型的國家石油儲備庫以及總?cè)萘看笥诨虻扔?20×104m3的企業(yè)石油庫;本規(guī)范不適用于地下巖洞、地下鹽穴、海上浮船、山洞、埋地等儲存類型的石油儲備庫及成品油儲備庫的設計。 | 第 6.4.5 條:管道與油罐連接應采用柔性連接。 | |
《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范 》(SH/T3007-2014) | 本規(guī)范適用于石油化工和煤化工企業(yè)的液體物料(包括原料、中間原料、成品及輔助生產(chǎn)物料)儲運系統(tǒng)儲罐區(qū)的新建、改建、擴建工程設計,不適用于液化烴和液氨的低溫常壓儲罐區(qū)、液化天然氣儲罐區(qū)設計。 | 第5.3.10條:儲罐的主要進出口管道,應采用柔性連接方式,并應滿足地基沉降和抗震要求。 | 5.3.10 管道與儲罐等設備的連接采用柔性連接,對預防地震作用和不均勻沉降等所帶來的不安全影響有好處。對于儲罐來說,在地震作用下,罐壁發(fā)生翹離、傾斜、基礎不均勻沉降,使儲罐和配管連接處遭到破壞是常見的震害之一。此外,由于罐基礎處理不當,有一些儲罐在投入使用后其基礎仍會發(fā)生較大幅度的沉降,致使管道和罐壁遭到破壞。為防止上述破壞情況的發(fā)生,采取增加儲罐配管的柔性(如設金屬軟管、彈簧支吊架、自然彎曲補償?shù)龋?/span>來消除相對位移的影響是必要的,而且也有利于罐前閥門的安裝與拆卸和消除局部管道的熱應力。 |
《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范 》(SH/T3007-2014) | 本規(guī)范適用于石油化工和煤化工企業(yè)的液體物料(包括原料、中間原料、成品及輔助生產(chǎn)物料)儲運系統(tǒng)儲罐區(qū)的新建、改建、擴建工程設計,不適用于液化烴和液氨的低溫常壓儲罐區(qū)、液化天然氣儲罐區(qū)設計。 | 第6.2.5 與儲罐連接的管道應采用柔性連接方式,并應滿足抗震和防止儲罐沉降的要求。不宜采用軟管連接。 | |
《加氫站技術(shù)規(guī)范(2021年版)》(GB50516-2010) | 本規(guī)范適用于新建、改建、擴建的加氫站工程的設計、施工和建造。 | 第6.2.1A 加氫站的液氫增壓系統(tǒng)的設置應符合下列規(guī)定:3 液氫儲存壓力容器與液氫增壓泵之間應采用柔性連接,管道內(nèi)徑不應小于泵進液口直徑,必要時應按工藝要求設有一定坡度。 | 3 本款是為了確保液氫增壓泵進液腔連續(xù)供液,對泵進液管道連接方式作出相關(guān)規(guī)定,來源于液氫增壓泵設備廠家對產(chǎn)品穩(wěn)定運行的需要,通過進液管道合理設置以降低汽蝕風險。 |
綜上,可以看出,設計規(guī)范對于可燃液體儲罐設置柔性連接的目的是為了防止儲罐發(fā)生不均勻沉降導致的的事故。柔性連接的方式有很多種,如設金屬軟管、彈簧支吊架、自然彎曲補償?shù)取?/span>
柔性連接是相對剛性連接而言的,金屬軟管只是柔性連接的一種形式。柔性連接是為了解決管道的應力約束問題;柔性連接可以通過管道布置來消除潛在不均勻沉降帶來的應力,柔性連接和金屬軟管不等同。
注:常見的儲罐進出口管道柔性連接方式:
①金屬軟管;
②可變彈簧支(吊)架;
③改變進出口管形狀;
④以上的組合。
以下是《 石油化工管道柔性設計規(guī)范》(SH/T 3041-2016)對柔性連接設計的一些要求,供參考:
值得注意的是,有些情況下,金屬軟連接的柔性連接的方式是不可以采用的!如液氨、液氯、液化烴等儲罐進出口管道的柔性連接,不能使用金屬軟管,可以采用彈簧支架或管道自然彎曲補償(常見的有π型彎,幾字架等)。相關(guān)文件要求如下:
國務院安委會辦公室《關(guān)于進一步加強危險化學品安全生產(chǎn)工作的指導意見》(安委辦〔2008〕26號) | 第16項“在危險化學品槽車充裝環(huán)節(jié),推廣使用金屬萬向管道充裝系統(tǒng)代替充裝軟管,禁止使用軟管充裝液氯、液氨、液化石油氣、液化天然氣等液化危險化學品。 |
《關(guān)于危險化學品企業(yè)貫徹落實<國務院關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知>的實施意見》(安監(jiān)總管三〔2010〕186號) | 第14項“在危險化學品槽車充裝環(huán)節(jié),推廣使用金屬萬向管道充裝系統(tǒng)代替充裝軟管,禁止使用軟管充裝液氯、液氨、液化石油氣、液化天然氣等液化危險化學品。 |
《石油化工企業(yè)設計防火標準》GB 50160-2008(2018版) | 第7.2.18條的規(guī)定“液化烴、液氯、液氨管道不得采用軟管連接,可燃液體管道不得采用非金屬軟管連接。 |
如何設置柔性連接呢?下面是幾種工程上常用的柔性連接方式:
管線自然補償 | |
Π形彎 | |
金屬軟連接、補償器 |
編輯:周成
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