重油罐

在產油量豐富的地區(qū)，如沙特、阿聯(lián)酋、伊拉克等中東國家，廣泛使用重油作為燃料生產水泥，這是重油與煤粉相比存在優(yōu)勢的結果。

重油和煤粉相比，重油燃燒的熱值更高，重油作為石油冶煉的副產品之一，在富油的中東地區(qū)，相比之下更加經濟實惠。而且煤粉制備和儲存的時候，很容易自燃和引起爆炸，特別是在夏季溫度特別高的中東地區(qū)，重油比煤粉制備更加安全，所以應用更為廣泛。

此項目的重油罐共計4個，罐體的內徑為20 m，每個罐體的容積為4 000 m3。罐體一共分為八層，罐體的材料為Q245-R，采用3 m高的定尺板，方便組對和焊接。根據儲罐頂部的結構，此重油罐屬于固定頂儲罐類別中的無支撐式錐頂罐，以工字鋼和槽鋼為骨架，然后上覆鋼板，采用邊柱倒裝法進行安裝。

邊柱倒裝法，即利用均布在罐壁內側帶有提(頂)升機構的邊柱提升與罐壁板下部臨時脹緊固定的脹圈，使上節(jié)壁板隨脹圈一起上升到預定高度，組焊第二圈罐壁板。然后松開脹圈，降至第二圈罐壁板下部脹緊、固定后再次起升。如此反復，直至組焊完。邊柱倒裝法分為邊柱液壓提升倒裝法和邊柱葫蘆提升倒裝法。此重油罐使用的是邊柱葫蘆提升倒裝法。

(1)在罐壁板內側沿周向均勻設置提升柱，提升柱頂部設置手拉葫蘆或電動葫蘆。提升柱的數量、結構、規(guī)格根據提升需要的最大重量計算確定，背向壁板一側設置防傾覆斜拉撐。

(2) 設置人員進出罐內的通道。

(3) 脹圈用千斤頂或加緊絲與罐壁脹緊。

(4)起吊過程應平穩(wěn)，各起吊點應同步上升。

(1)土建基礎的施工要求和驗收。土建基礎的緩沖層對于重油罐的減震和防銹極其重要，因為重油罐的底板是一層搭接一層焊接起來的，必須保證底板與基礎之間保持密實。為了達到緩沖層的效果，基礎一共分為四層。從下到上第一層為承重的鋼筋混凝土。第二層為連續(xù)壓實的砂礫層。第三層連續(xù)澆注的50 mm厚的瀝青砂漿層，由10%稀釋劑、10%波特蘭水泥和80%的干沙組成。第四層為基礎表面鋪設的厚20 mm的連續(xù)瀝青涂層，這一層瀝青涂層的主要目的就是防銹和緩沖重油罐底板形成空洞，同時基礎表面做1%的錐形放坡，基礎合格后進行后續(xù)的安裝工作。

(2)罐底板鋪設和焊接。首先鋪設弓形邊緣板，固定后點焊，然后再鋪設中幅板，其余的鋼板分別搭接形成階梯形狀鋪滿，要保證和基礎之間密實。底板焊接順序為:中幅板焊縫→罐底邊緣板對接焊縫靠邊緣的300 mm部位→罐底與罐壁板連接的角焊縫(在底圈壁板縱焊縫焊完后施焊)→邊緣板剩余對接焊縫→邊緣板與中幅板之間的收縮縫。

(3)頂層罐壁組對焊接和罐頂骨架安裝。底板鋪設完成后，進行頂層罐壁的組對和焊接。然后進行罐頂骨架的安裝，先設置臨時支撐再將罐頂的骨架安裝，要確保錐形罐頂的角度保持一致。

(4)手拉葫蘆裝置安裝和提升第一層罐體和其他各層罐體的安裝。根據邊柱倒裝法的施工方法進行手拉葫蘆裝置的安裝，包括脹圈的組對焊接以及立柱和斜撐的組對焊接。

立柱的高度必須要確保能夠順利提升兩層罐壁的高度，手拉葫蘆的額定載重量要經過核算能夠滿足使用要求。手拉葫蘆裝置安裝調試后，提升第一層罐壁，提升的時候，務必保持各個手拉葫蘆的受力保持一致。接著，按照同樣的方法進行剩余七層罐體的安裝。各層罐體之間焊接采用手工電弧焊施工，順序為先焊縱向焊縫，后焊環(huán)向焊縫，即當焊完相鄰兩圈壁板的縱向焊縫后，再焊其間的環(huán)向焊縫。焊工應均勻分布，并沿同一方向施焊。

(5)罐體內部熱油管道支架和熱油管道安裝，以及罐頂蓋安裝。罐體按照倒裝法提升完畢后，將罐壁與罐底板之間焊接。為了保證罐內焊接時產生的有害氣體的流通，務必在罐頂蓋安裝之前進行熱油管道的施工。施工完畢后，做好直爬梯和走道樓梯，再進行頂蓋和罐頂欄桿的安裝，同時按照電氣、工藝等專業(yè)的要求進行各種測量孔的開設和防雷接地裝置的安裝。

(6)重油罐施工結束后，要按照相關規(guī)定進行充水試驗。 充水試驗前，所有附件及其他與罐體焊接的構件全部完工并檢驗合格。-般情況下，充水試驗采用潔凈淡水。充水試驗中應進行基礎沉降觀測。在罐壁下部圓周每隔10 m左右，設一個觀測點 ，點數宜為4 的倍數，且不得少于4 點。在充水試驗中，如基礎發(fā)生設計文件不允許的沉降，應停止充水，待處理后方可繼續(xù)進行試驗。充水和放水過程中，應打開透光孔，且不得使基礎浸水。罐底嚴密性試驗:充水進行試驗，觀察基礎周邊。合格標準:無滲漏。

罐壁強度及嚴密性試驗:充水至最高設計液面試驗，保 持 48 h。罐壁無滲漏、無異常變形，方合格。

固定頂強度及嚴密性試驗:罐內充水到最高設計液位下l m ，將所有開孔封閉，緩慢充水升壓，升到試驗壓力時，暫停充水，在罐頂涂以肥皂水檢查。試驗后立即將罐頂孔開啟與大氣相通，恢復到常壓。合格標準:罐頂無異常變形，焊接接頭無滲漏。

固定錐形頂的穩(wěn)定性試驗:充水到設計最高液位，將所有開孔封閉，用放水方法進行試驗，緩慢降壓，達到試驗負壓值時，停止放水，觀察罐頂。試驗后立即將罐頂孔開啟，與大氣相通，恢復到常壓。合格標準:罐頂無異常變形 。

在原油價格持續(xù)處于低位的形勢下，加之重油噴射系統(tǒng)比較安全，越來越多的中東富油國家使用重油作為燃料，如沙特、阿聯(lián)酋、伊拉克、埃及等。重油儲存裝置--重油罐，結構形式為錐形鋼罐，屬于固定頂儲罐類別中的無支撐式錐頂罐。重油罐一般采用正裝或倒裝法安裝，倒裝法具體講，就是邊柱倒裝法，邊柱倒裝法分為邊柱液壓提升倒裝法和邊柱葫蘆提升倒裝法。埃及某水泥廠建設，其重油罐采用邊柱葫蘆提升倒裝法安裝，實踐中該法施工快、質量好 。

重油，又稱燃料油，呈暗黑色液體，主要是以原油提取汽油、柴油后的剩余重質油，由常壓油，減壓渣油、裂化渣油、裂化柴油和催化柴油等為原料調合而成。重油的比重一般在0.82~0.95，熱值在(4.18~4.6)×104 kJ/kg。其成分主要是碳氫化合物，含有大量的氮、硫、蠟質以及金屬，及微量的無機化合物。其特點是分子量大、粘度高，難揮發(fā)，基本不流動。它的燃燒溫度高，火焰的輻射能力強，是水泥熟料生產的優(yōu)質燃料。對用作燃料的重油，除要求有高發(fā)熱量外，還要求:

(1)粘度低。以便于管道輸送，有利于噴吹霧化改善燃燒效率;重油含石蠟量多而粘度大，使用時需進行預熱，使達到100 ℃或100 ℃以上，以降低粘度。

(2)凝固點要低。一般重油凝固溫度為22~36 ℃;對石蠟量多、凝固點高的重油，應采取適當的加熱措施，以便于運輸和裝卸。

(3)閃點溫度高。可采用較高的預熱溫度，便于輸送和霧化，一般重油的閃點在180~330 ℃，都高于需要預熱的溫度。

(4)油中的機械雜質和含水量要少。雜質多和含水量高，不僅降低了重油的發(fā)熱量，而且使用時會引起燒嘴堵塞和火焰波動，故需進行過濾，如將油和水形成乳狀液，則可以改善燃燒效果。

(5)含硫要低。一般含硫量為0.15%~0.30%，但也有少數重油含硫高達2%，使用中會造成不良后果 。

罐壁的板材尺寸是根據罐壁周長計算而采購的定尺板，對卷制要求很嚴格，卷板機卷制的時候一定要保證尺寸，不能對罐壁板材進行切割。

兩層罐體之間焊接時需要按照要求打坡口，需使用J507 低氫鈉型焊條進行焊接，焊前焊條須經300~350 ℃烘焙1 h，隨烘隨用，焊前必須清除焊件的鐵銹、油污、水分等雜質，焊接時須用短弧操作，以窄焊道為宜。隨機抽取20%的焊縫進行著色滲透試驗(PT)。焊縫處理后續(xù)涂刷專用的焊縫油漆，以保護焊縫。

為了保證重油罐的使用壽命，鋪板之前，需要對以下部件噴涂專用防銹漆:底板，罐頂骨架，頂蓋內壁，熱油管道和支架，與底板焊接的離地30 cm以內底層罐壁。對罐體外壁和頂蓋外壁噴涂普通油漆，油漆噴涂三層，分別為底漆、中間漆、藍色面漆，總漆膜厚度為240μm。

該項目的重油罐采用邊柱葫蘆提升倒裝法安裝，和同規(guī)模的老線采用正裝法施工的重油罐相比，施工周期縮減為一個月，安裝質量好，過程控制中既安全又有條不紊，而正裝法施工的周期為兩個月。邊柱葫蘆提升倒裝法是一種經濟適用的儲罐施工方法 。

油罐在油氣儲運過程中起到非常重要的一個作用，在油氣存儲中，大多采用油罐進行油品存儲。當需要油品時，就將油品從油罐中輸出。在油品輸出的過程中，不免遇到這樣的一個問題，油品因為溫度低，變得粘稠使得油品的流動性降低，導致油品無法從油罐中順利的輸出，遇到這樣一個問題，如何解決呢?據介紹，新型油罐局部快速加熱技術很好的解決了這樣的問題。

油罐局部快速加熱器

工作原理:

1、將"渦流熱膜換熱器"沿儲罐徑向伸入油罐底部，熱媒介質(蒸汽)走管程，油品從殼程內德管間流動，殼體吸油口直接連通罐內介質。

2、在換熱器的蒸汽入口設溫控閥，通過感溫探頭對油品出口的溫度的檢測來控制換熱器的蒸汽入口蒸汽進量，從而確保油品溫度的恒定。

換熱器采用高效換熱元件--渦流熱膜管，保持油品在管間合理流動，熱效率是普通換熱器的3-5倍，其強化傳熱機理是:油品流體在內外表面流動時設計成紊流流動，產生強烈的震蕩和沖刷作用，流動的方向不斷改變，是緊貼管壁表面的高溫油品流體不斷更換，隔熱層變薄以至破壞，金屬表面熱量傳遞加快，流體微觀渦流加強，使油品流體內部熱擴散強化。不會使貼近管壁表面的流體產生局部高溫過熱，因此可使油品既得到適當，充分的加熱又無結焦分解的可能。既傳熱量好，又不會阻力很大。

加熱特點:

1、加熱速度快，傳熱效率高，不易結垢。

2、可對油品定量加熱，需要多少加熱多少。

3、油品不會出現(xiàn)局部高溫、炭化，保證了油品質量及加熱器傳熱效率。

4、油罐內出油口溫度最高，保證了倒出油品流動性。

5、避免了反復對罐內油品進行加熱，保證了油品色度、降低了油品處理的成本。

6、使用壽命長，耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結垢功能，極大的提高了換熱器整體性能。

7、工藝結構設計先進，保證了油品順利流出及較好的"抽罐底"作用。

8、可實現(xiàn)自動化控制，可根據油品的進出溫度及倒油流量控制蒸汽進給量。

9、結構緊湊，安裝與維修方便，不會因為加熱器的安裝而影響罐體的安全。與U型管換熱器比較，在同等換熱面積情形下:渦流熱膜換熱器的外型尺寸，僅為U型管換熱器外形尺寸的二分之一左右。

10、相對于電加熱方式，更安全，加熱更溫和，對油品品質影響更小。

據介紹，此新型油罐加熱技術已經獲得多項國家專利，已經在中石油多個油氣儲運單位得到應用。

新型加熱技術與傳統(tǒng)列管式油罐加熱的對比:

注:數據來自中國石化潤滑油實測對比表

油罐在油氣儲運過程中起到非常重要的一個作用，在油氣存儲中，大多采用油罐進行油品存儲。當需要油品時，就將油品從油罐中輸出。在油品輸出的過程中，不免遇到這樣的一個問題，油品因為溫度低，變得粘稠使得油品的流動性降低，導致油品無法從油罐中順利的輸出，遇到這樣一個問題，如何解決呢?據【油罐加熱技術推廣中心】介紹，新型油罐局部快速加熱技術很好的解決了這樣的問題。

油罐局部快速加熱器

工作原理:

1、將"渦流熱膜換熱器"沿儲罐徑向伸入油罐底部，熱媒介質(蒸汽)走管程，油品從殼程內德管間流動，殼體吸油口直接連通罐內介質。

2、在換熱器的蒸汽入口設溫控閥，通過感溫探頭對油品出口的溫度的檢測來控制換熱器的蒸汽入口蒸汽進量，從而確保油品溫度的恒定。

換熱器采用高效換熱元件--渦流熱膜管，保持油品在管間合理流動，熱效率是普通換熱器的3-5倍，其強化傳熱機理是:油品流體在內外表面流動時設計成紊流流動，產生強烈的震蕩和沖刷作用，流動的方向不斷改變，是緊貼管壁表面的高溫油品流體不斷更換，隔熱層變薄以至破壞，金屬表面熱量傳遞加快，流體微觀渦流加強，使油品流體內部熱擴散強化。不會使貼近管壁表面的流體產生局部高溫過熱，因此可使油品既得到適當，充分的加熱又無結焦分解的可能。既傳熱量好，又不會阻力很大。

加熱特點:

1、加熱速度快，傳熱效率高，不易結垢。

2、可對油品定量加熱，需要多少加熱多少。

3、油品不會出現(xiàn)局部高溫、炭化，保證了油品質量及加熱器傳熱效率。

4、油罐內出油口溫度最高，保證了倒出油品流動性。

5、避免了反復對罐內油品進行加熱，保證了油品色度、降低了油品處理的成本。

6、使用壽命長，耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結垢功能，極大的提高了換熱器整體性能。

7、工藝結構設計先進，保證了油品順利流出及較好的"抽罐底"作用。

8、可實現(xiàn)自動化控制，可根據油品的進出溫度及倒油流量控制蒸汽進給量。

9、結構緊湊，安裝與維修方便，不會因為加熱器的安裝而影響罐體的安全。與U型管換熱器比較，在同等換熱面積情形下:渦流熱膜換熱器的外型尺寸，僅為U型管換熱器外形尺寸的二分之一左右。

10、相對于電加熱方式，更安全，加熱更溫和，對油品品質影響更小。