玻璃钢型
玻璃钢储罐有如下特性:
(1)轻质高强,相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至**过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙*行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有**成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。
(2)耐腐蚀性能好
FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
(3)电性能好
是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。
(4)热性能良好
FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时**高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙*行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。
(5)可设计性好
①可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。
②可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。
(6)工艺性优良
①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
②工艺简单,可以一次成型,经济效果**,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更**它的工艺优越性。
1 大型原油储罐工程危险性分析
1.1 原油危险性分析
原油为甲 B 类易燃液体,具有易燃性 ; 爆炸极限范围较窄,但数值较低,具有一定的爆炸危险性,同时原油的易沸溢性,应在救火工作时引起特别重视。
1.2 火灾爆炸事故原因分析
原油的特性决定了火灾爆炸危险性是大型原油储罐较主要也是较重要的危险因素。发生着火事故的三个必要条件为 : 着火源、可燃物和空气。
着火源的问题主要是通过加强管理来解决,可燃物泄漏问题则必须在储罐设计过程中加以预防和控制。
泄漏的原油暴露在空气中,即构成可燃物。原油泄漏,在储运中发生较为频繁,主要有冒罐跑油,脱水跑油,设备、管线、阀件损坏跑油,以及密封不良造成油气挥发,另外还存在着罐底开焊破裂、浮盘沉底等特大型泄漏事故的可能性。
腐蚀是发生泄漏的重要因素之一。国内外曾发生多起因油罐底部腐蚀造成的漏油事故。对原油储罐内腐蚀情况初步调查的结果表明[ 1 ],罐底腐蚀情况严重,大多为溃疡状的坑点腐蚀 , 主要发生在焊接热影响区、凹陷及变形处,罐**腐蚀次之,为伴有孔蚀的不均匀全面腐蚀,罐壁腐蚀较轻,为均匀点蚀,主要发生在油水界面,油与空气界面处。相对而言,储罐底部的外腐蚀更为严重,主要发生在边缘板与环梁基础接触的一面。
浮盘沉底事故是浮**油罐生产作业时非常忌讳的严重恶性设备事故之一。该类事故的发生,一方面反映了设计、施工、管理等方面的严重缺陷,另一方面又将造成大量原油泄漏,严重影响生产、污染环境并构成火灾隐患。
2 大型原油储罐设计中的主要安全问题及其对策
2.1 储罐地基和基础
储罐工程地基勘察和罐基础设计是确保大型储罐安全运营较根本的保证。根据石化行业标准[ 2 ]规定,必须在工程选址过程中进行工程地质勘察,针对一般地基、软土地基、山区地基和特殊土地基,分别探明情况,提出相应的地基处理方法,同时还应作场地和地基的地震效应评价,避免建在软硬不一的地基上或活动性地质断裂带的影响范围内。
常见的罐基础形式有环墙(梁)式、外环墙(梁)式和护坡式。应根据地质条件进行选型。罐基础必须具有足够的整体稳定性、均匀性和足够的平面抗弯刚度,罐壁正下方基础构造的刚度应予加强,支持底板的基床应富于柔性以吸收焊接变形,宜设防水隔油层和漏油信号管,地下水位与基础**面之间的距离不得小于毛细水所能达到的高度(一般为2m)[ 3 ]。