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液化烃球形储罐安全设计规范.PDF

液化烃球形储罐安全设计规范

adancz
2014-02-13 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《液化烃球形储罐安全设计规范pdf》,可适用于工程科技领域

ICSP备案号:中华人民共和国石油化口巨行业韦示刹韭SH液化烃球形储罐安全设计规范Designspecificationforsafetyofliquefiedhydrocarbonsphericaltanks发布实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布SH目次前言······、······················································。·····················································⋯⋯III范围···················································································································⋯规范性引用文件·········。·························································································⋯⋯术语和定义·····。···················································。···············································⋯⋯液化烃球形储罐的设计·基本规定···························。······················································。···················⋯⋯,液化烃球形储罐的材料················。·························································。············⋯⋯液化烃球形储罐的结构··。·················。·································································⋯⋯液化烃球形储罐的接口······················。································································⋯⋯设计文件·····························································。············································一制造与安装················。······································。··············································⋯⋯仪表···························。·······。···········。·······。························································⋯⋯温度········、····································。·············。·······。···········································⋯⋯压力··············································································································⋯⋯液位·······························································。··········。····································⋯⋯阀门·········································。······················。·················································⋯⋯紧急切断阀·························································································。··。·········⋯⋯安全阀···································································。········································、·一排液阀············································································································⋯⋯排气阀·····························································。··············································⋯⋯止回阀····················································。··············································。······⋯⋯与液化烃球形储罐连接的管道及其组成件····················································。。···········⋯⋯了其它·························································································。··········。·············⋯⋯用词说明···························。···················································································⋯⋯附:条文说明········································································································⋯⋯SH月明吕本规范是根据原国家经贸委《关于下达年行业标准项目计划的通知》(国经贸厅行业〔号)和中国石化安技函【号文的通知由中国石化集团上海工程有限公司主编、中国石化集团洛阳石化工程公司及中国石化工程建设公司参编由中国石化集团公司工程建设管理部组织审定。本规范共分章主要内容包括储存液化烃用碳素钢和低合金钢钢制焊接球形储罐的设计条件、材料选择、结构设计、设计文件组成及设计对制造、安装的技术要求、以及与球形储罐本体相连的仪表、阀门、及其组成件等相关安全附件的设计。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文必须严格执行。本规范在实施过程中如发现需要修改和补充之处请将意见和有关资料提供给主编单位(地址:上海市浦东新区张杨路号邮编)以便今后修订时参考。本规范由主编单位负责解释本规范的主编单位:中国石化集团上海工程有限公司参加编制的单位:中国石化集团洛阳石油化工工程公司中国石化工程建设公司主要起草人:华峰王宗仁汪永福钱小燕金国强李勇赵建新刘洪波赵广明吴绍平SH液化烃球形储罐安全设计规范范围为规范液化烃球形储罐及其附件的安全设计提高液化烃球形储罐的安全性避免或减少事故的发生特制订本规范。本规范适用于石油化工装置及储运设施中液化烃球形储罐及其附件的安全设计。规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范然而鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本规范。压力容器安全技术监察规程GB钢制压力容器GB低温压力容器用低合金钢钢板GBT熔敷金属中扩散氢测定方法GBT碳钢焊条GBT低合金钢焊条GB化肥设备用高压无缝钢管GBT输送流体用无缝钢管GB石油裂化用无缝钢管GB钢制球形储罐GBT液体石油产品静电安全规程GBT钢制球形储罐型式与基本参数GB爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB球形储罐施工及验收规范GB(版)石油化T企业设计防火规范GBT工业设备及绝热工程设计规范JB钢制压力容器焊接工艺评定JB压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB低温压力容器用低合金钢锻件JB压力容器无损检测HG^钢制管法兰、垫片、紧固件SH石油化工自动化仪表选型设计规范SH石油化工储运系统罐区设计规范S石油化工设各和隔执枯术规范SHSH石油化工设备和涂料防腐蚀技术规范SH石油化工企业球罐基础设计规范术语和定义下列术语与定义适用于本规范。液化烃是指℃时的饱和蒸气压大于NMa的烃类液体及其它类似的烃类液体。液化石油气是指以丙烷、丁烷为主其密度约为空气密度倍的液化烃类混合物。设计压力是指设定的容器顶部的最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件其值不低于工作压力。设计温度是指容器在正常工作情况下设定的元件的金属温度(沿元件金属截面的温度平均值)。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。液化烃球形储罐的设计基本规定乙烯、乙烷组分的球形储罐设计参数的确定。a)乙烯、乙烷组分的球形储罐其设计温度不得高于受压元件金属可能达到的最低温度详见表,表C}组分液化烃球形储罐的设计参数充装介质设计参数最低设计温度℃设计压力MPa(表)充装系数腐蚀裕量mm焊接接头系数浦FF试聆FF为气密性试验压力MPa(表)MPa(表)液化乙烯低于最低工作温度倍的工作压力蕊倍的设计压力等于设计压力液化乙烷低于最低工作温度倍的工作压力倍的设计压力等于设计压力注:通常根据最低设计温度确定C,组分液化烃球形储罐的设备材料根据储存条件下可能达到的最高温度对应的饱和蒸气压所确定的工作压力乘以作为球形储罐的设计压力除非另有规定b)凡设计温度下限低于或等于一℃时球形储罐的设计、制造、组焊、检验与验收应符合GB((钢制球形储罐》中附录A《低温球形储罐》标准的规定。C,C组分的液化烃或液化石油气球形储罐设计参数的确定。SHa)C,C组分的液化烃或液化石油气球形储罐的设计压力应按不低于℃时的实际饱和蒸气压来确定并应在图样上注明限定的组分和对应的压力。若无实际组分数据或不做组分分析。其设计压力则应不低于表规定的压力。表CC组分的液化烃球形储罐的设计参数C,C组分的液化烃或液化石油气℃的饱和蒸气压力MPa绝)设计压力MPa(表)充装系数腐蚀裕量rnm焊接接头系数液压试验压力MPa(表)气密性试验压力MPa(表)续异丁烷C饱和蒸气压力等于℃异丁烷的饱和蒸气压力S倍的设计压力等于设计压力>异丁烷℃饱和蒸气压力蕊丙烷'C饱和蒸气压力等于'C丙烷的饱和蒸气压力>丙烷℃饱和蒸气压力等于℃丙烯的饱和蒸气压力注:球形储罐的设计压力与储存的介质有关若按混合物设计时应充分考虑储存介质组分的变化b)当壳体的金属温度受大气环境气温条件所影响时其最低设计温度可按该地区气象资料取历年来月平均最低气温的最低值。注:月平均最低气温是指当月各天的最低气温相加后除以当月的天数月平均最低气温的最低值是气象部门实测的十年逐月平均最低气谧资料中的最小值。c)对于储存正丁烷、异丁烷的球形储罐当其储存温度下的饱和蒸气压小于工MPa时球形储罐的设计应考虑能耐全真空条件。液化烃球形储罐的材料球形储罐受压元件的设计选材应根据其设计压力、设计温度、介质特性等操作条件同时要考虑到材料的可焊接性能、可加工性能及经济合理性等因素来综合确定。球形储罐受压元件用碳素钢或低合金钢板材应符合GB《压力容器用钢板》、GB(低温压力容器用钢板》的规定R,MnR,MnDR等采取正火状态下供货MnCrMoVR,MnNiCrMoVDR采取调质状态下供货。球形储罐受压元件用无缝钢管应符合GBT《输送流体用无缝钢管》、GB《石油裂化用无缝钢管》、GB《化肥设备用高压无缝钢管》的规定。球形储罐受压元件用锻件应符合JB《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》、JB《低温压力容器用低合金钢锻件》的规定。人孔锻件不低于m级接管和法兰锻件不低于n级。当球形储罐储存的液化烃含有H,S时受压元件材料应考虑应力腐蚀。球形储罐受压元件材料除应符合相应的材料标准外还应符合《压力容器安全技术监察规程》、GB《钢制压力容器》、GB《钢制球形储罐》的规定当有其它特殊要求时必须在图纸或相关的技术文件中注明SH球壳的焊接接头以及直接与球壳焊接的焊接接头应选用低氢型药皮焊条。焊条应具有质量证明书质量证明书应包括焊条牌号、熔敷金属的化学成分及力学性能、扩散氢含量及检测标准等。其各项指标必须符合GBT<碳钢焊条》、GBT《低合金钢焊条》的规定。制造厂应对焊条进行复验其中扩散氢含量应按批号复验。扩散氢试验方法应按GBT《熔敷金属中扩散氢测定方法》中的气相色谱法测定。焊条烘干后的实际扩散氢含量必须符合GB《钢制球形储罐》表的规定。液化烃球形储罐的结构球形储罐的结构及尺寸应参照GBT《钢制球形储罐型式与基本参数》确定。Cs,C,组分的液化烃球形储罐应考虑设置降温措施当采用冷却喷淋水时应与消防冷却水系统相结合设置。C:组分的液化烃球形储罐应设置外保冷层。外保冷层厚度应根据所选保冷层材料按GB《工业设备及绝热工程设计规范》和SH《石油化工企业设备和隔热设计规范》计算确定。液化烃球形储罐的支柱应覆盖防火层其耐火极限不应低于小时。液化烃球形储罐的接口在满足工艺要求的情况下尽可能减少球形储罐底部的接口数量。液化烃球形储罐必须设有安全阀、液位计、压力计及温度计等安全附件。人孔应分别布置于上、下两极气体放空接管应设置在罐顶。液化烃球形储罐壳体开孔应采用全焊透补强结构。液化烃球形储罐其法兰应采用带颈对焊钢制突面或凹凸面管法兰垫片应采用带内外加强环型(对应于突面法兰)或内加强环型(对应于凹凸面法兰)缠绕式垫片紧固件采用等长或通丝型螺柱、厚六角螺母。法兰、垫片及紧固件应符合HG^《钢制管法兰、垫片、紧固件》标准的规定。设计文件液化烃球形储罐的设计必须有符合标准的设计图纸、主要受压元件强度计算书和制造及安装技术条件等技术文件。液化烃球形储罐的设计图纸应包括球形储罐本体图、开口接管图、球形储罐本体平台梯子图、球形储罐本体平台梯子及附属管道垫板图、罐体支柱防火层图、基础垫板图。液化烃球形储罐设计应符合《压力容器安全技术监察规程》的有关规定并按GB《钢制压力容器》、GB《钢制球形储罐》进行设计计算。液化烃球形储罐的设计技术要求至少应包括以下内容:液化烃球形储罐名称及设备编号所遵循的标准:球形储罐的主要技术参数球壳用钢板质量要求包括材料名称、供货状态、板厚负偏差限制、机械性能与化学成分、碳当量及硬度限制、超声检测、拉伸与冲击试验、制造厂对进货材料的复验等球形储罐用锻件质量要求包括材料名称、符合标准、锻件级别、拉伸与冲击试验、制造厂对进货材料的复验等球形储罐用钢管质量要求包括材料名称、符合标准、制造厂对进货材料的复验等SH制造技术要求包括标记及下料、球壳压制、坡口处理等球壳的焊接要求包括所采用的焊条牌号、熔敷金属的化学成分及力学性能要求、熔敷金属的扩散氢含量及检测标准、焊接工艺评定、焊接质量及焊后消氢处理等:球壳受压焊接接头采用无损检测方法和比例、遵循标准及合格级别等球壳的焊后热处理要求及热处理前后主要焊接接头硬度测定要求球壳的液压试验和气密性试验要求。制造与安装液化烃球形储罐的制造与安装应符合《压力容器安全技术监察规程》、GB《钢制压力容器》、GB《钢制球形储罐》、GBQ球形储罐施工及验收规范》和设计文件的要求。液化烃球形储罐球壳板的无损检测及焊接接头坡口的制备应符合《压力容器安全技术监察规程》、GB《钢制球形储罐》的规定安装前应对球瓣进行检查。所有受压元件的焊接应采用电弧焊:受压对焊焊接接头应采用全熔透结构形式。液化烃球形储罐施焊前应按照JB《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求进行焊接工艺评定并以此制订出相应的焊接工艺规程。对于焊接接头返修、以及在承压部件上焊接永久性或临时附件及定位焊接接头等也应按该规程进行施焊。受压双面对焊焊接接头应符合GB《钢制球形储罐》的要求。球壳上所有受压焊接接头以及与之相连的焊接接头对焊焊接接头余高应符合GB《钢制球形储罐》表的规定角接焊接接头表面应圆滑过渡。焊接接头和热影响区表面不允许存在咬边、裂纹、气孔、弧坑、夹渣等缺陷焊接接头上的熔渣和两侧的飞溅物必须打磨清除干净。禁止在球形储罐的非焊接部分引弧因电弧擦伤而产生的弧坑和焊疤必须进行焊补、打磨且应保证该处球壳厚度不低于设计厚度:割除卡具、拉筋板等临时附件后遗留的焊疤必须打磨光滑。并均需进行磁粉或渗透检测不得存在裂纹。开口接管与球壳板、开口接管与法兰的组焊以及支柱与赤道板的组焊均应在制造厂进行。经检测合格后应在制造厂进行焊后炉内热处理。制浩过程中的于损检测方法及检测部位应符合表的要求。表制造与安装过程中的无损检测方法及要求检测方法检测部位执行标准}备注宏观检查球壳板表面焊接接头坡口及坡口的尺寸焊接接头焊接前后的外观极板上人孔、接管及极板与法兰的组焊、支柱与赤道板的组焊焊接接头焊接前后的外观支柱、拉杆等零部件GBSH表(续)制造与安装过程中的无损检测方法及要求检测方法检侧部位执行标准备注焊缝射线检测(焊后热处理以前)球形储峨组装焊接完毕后(a,>MPa,h后ob<MPa,h后凡采取焊后立即消除应力热处理或消氢热处理的则不受时间限制)球壳上所有受压对焊焊接接头、所有开口与法兰间焊接接头、人孔凸缘与壳体及人孔凸缘与人孔法兰间焊接接头JBII级焊缝超声检测复查(焊后热处理以前)机加工后的锻件球形储罐经射线检测完毕后球壳上受压对焊焊接接头JBI级磁粉或渗透检测(焊后热处理以前)球形储罐组装焊接完毕后(ob>,MPa,h后:ab<MPa}h后凡采取焊后立即消除应力热处理或消氢热处理的则不受时间限制)所有球壳板及零部件组焊的焊接接头内、外表面其中应包括制造厂内完成的极板上人孔、接管及极板与法兰间的焊接接头、支柱与赤道板间的焊接接头JB级磁粉或渗透检测(水压试验后气密性试验前)所有球壳板及零部件组焊的焊接接头内、外表面也应包括制造厂内完成的极板上人孔、接管及极板与法兰间的焊接接头、支柱与赤道板间的焊接接头JB工级尺寸检查(设备制造完成后)制造完成后各部位尺寸的测量按图纸要求注:未注明检测比例的均按进行检侧。在应力腐蚀环境下宜进行硬度试验最终热处理后承压部件上不得再进行焊接。水压试验过程中应无泄漏、无可见的变形、无异常的响声。水压试验和气密性试验应符合GB《钢制球形储罐》或GB《球形储罐施工及验收规范》的要求。液化烃球形储罐防腐应符合SH《石油化工设备和涂料防腐蚀技术规范》。仪表液化烃球形储罐应根据工艺的要求采用技术先进、性能可靠的计量、数据采集、监控、报警系统进行监视、控制及管理等工作。所选仪表应适用于液化烃球形储罐的设计压力及设计温度并保证在储存介质具有腐蚀性时与介质接触到仪表部件应具有耐腐蚀的能力。当仪表或仪表元件必须安装在罐顶时宜布置在罐顶梯子平台附近。SH方温度液化烃球形储罐本体应设就地和远传温度计井应保证在最低液位时能测t液相的温度而且便于观测和维护。压力液化烃球形储罐本体上部应设置就地和远传压力表并单独设压力高限报瞥。压力表与球形储罐之间不得连接其它用途的任何配件或接管。液化烃球形储罐上的压力表的安装位置应保证在最高液位时能测t气相的压力并便于观测和维护。液位液化烃球形储罐应设就地和远传的液位计但不宜选用玻璃板液位计。所采用的液位计应安全、可靠并尽可能减少在液化烃球形储罐上的开孔数t液化烃球形储罐应设高液位报件器和高高液位连锁。必要时应加设低液位报苦器。对于间歇操作下槽车装卸的液化石油气球形储罐应设高高液位自动联锁紧急切断进料装置。对于单组分液化烃或炼化生产装置连续操作的球形储罐其联锁要求应根据其上下游工艺生产流程的要求确定。阀门液化石油气上的阀门主体材质宜为碳素钢并具有与罐体材质一样的耐低温及抗HS腐蚀的性能。切断阀宜选用截止阀当选用闸阀和球阀时其阀门应带有阀腔卸压机构。阀门的设计压力不应小于MPa,紧急切断阀液化石油气球形储罐液相进出口应设紧急切断阀其位宜靠近球形储罐。安全阀液化烃球形储罐应设置全启式安全阀。安全阀的规格应按《压力容器安全技术监察规程》的有关规定确定:安全阀的开启压力(定压)不得大于球形储罐的设计压力。液化烃球形储罐所设置的安全阀应满足《压力容器安全技术监察规程》中规定检测的要求。安全阀应安装在液化烃球形储罐的气相空间。安全阀出口管应接至火炬系统当受条件限制时可就地排入大气但其排放管口应高出相邻最高平台或建筑物顶m以上当排放量较大时应引至安全地点排放。对排放管应考虑适当的支撑并设置防雨帽和排液口。排液阀液化石油气球形储罐的切水管上应设两道切断阀宜采取直接切水方式。排气阀液化烃球形储罐项上应设置排气阀。止回阀液化石油气球形储罐的进料管、液相回流管和气相回流管上可设止回阀。与液化烃球形储罐连接的管道及其组成件液化烃球形储罐的采样不应引入化验室。SH液化烃球形储罐的进料管应从罐体下部接入:若必须从上部接入应延伸至距罐底mm处接在液化烃球形储罐上的管道应考虑支撑的措施考虑到大型球形储罐可能存在地基的不均匀沉降所以与其相接的管道应有一定的挠性丙烯、丙烷、混合C、抽余C!及液化石油气的球形储罐应设注水设施。注水管道宜采用半固定连接方式。其它液化烃球形储罐的防雷液化烃球形储罐必须设防雷接地其接地点不应少于两处接地点沿球形储罐周长的间距不宜大于m接地电阻应小于,液化烃球形储罐可不设避雷针。液化烃球形储罐的防静电液化烃球形储罐和管道均应作防静电接地球形储罐的防雷接地设施可兼作防静电设施每组防静电接地体的电阻应小于接地板应直接焊接在支柱上接地线应采用螺栓连接。液化烃球形储罐的消防应符合GB《石油化工企业设计防火规范》的要求。储存不稳定的烯烃、二烯烃等物质时应采取防止生成过氧化物、自聚物的措施。丁二烯球形储罐应采取以下措施:a)设置氮封系统:b)储存周期在两周以下时应设置水喷淋冷却系统:储存周期在两周以上时应设置冷冻循环系统和阻聚剂添加系统:c)丁二烯球形储罐安全阀出口管道应设氮气吹扫。SH用词说明对本规范条文中要求执行严格程度不同的用词说明如下:〔一)表示要求很严格、非这样做不可并具有法定责任时用词为“必须”(must)(二)表示要准确地符合规范而应严格遵守时用词为:正面词采用“应”(shall)反面词采用“不应”或“不得”(shallnot)(三)表示在几种可能性中推荐特别合适的一种不提及也不排除其他可能性或表示是首选的但未必是所要求的或表示不赞成但也不禁止某种可能性时用词为:正面词采用“宜”(should)反面词采用“不宜”(shouldnot),(四)表示在规范的界限内所允许的行动步骤时用词为:正面词采用“可”(may):反面词采用“不必”(neednot)中华人民共和国石油化工行业标准液化烃球形储罐安全设计规范SH条文说明北京SH目次范围·······。································。····································································”···一术语和定义·····················。··········。·····································································⋯⋯液化烃球形储罐的设计·························································································⋯⋯阀门··················································································································⋯⋯与液化烃球形储罐连接的管道及其组成件·····。············································⋯⋯’····⋯⋯‘二其它···········。···················。·····················。···········、····································‘·······⋯⋯SH液化烃球形储罐安全设计规范范围,液化烃球形储罐是储存大量易燃易爆危险品的设备。石化企业中常见的液化烃有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁二烯、混合C、抽余C、液化石油气等。其它品种的液化烃球形储罐可根据其工艺特性参照本规范进行设计。当轻石脑油在温度"C的饱和蒸气压力大于MPa时其球形储罐的设计也应遵循本规范。本规范不包括储罐罐区的相关规定不适用于液化石油气装卸站的设计。术语和定义液化烃属甲A类物料。详见GB《石油化工企业设计防火规范》附录三“液化烃、可燃液体的火灾危险性分类举例”列出的烃类液体。液化石油气是液化烃的一种专指以丙烷、丁烷为主其密度约为空气密度倍的液化烃类混合物不包括单组分液化烃类产品。单组分液化烃产品是指生产操作过程中通过复杂的多次精馏工艺过程而得到的单组分液化烃产品。在炼化装置中常见的产品为乙烯、丙烯、丁二烯等。单组分液化烃产品在物性、纯度和工艺操作过程等方面不同于槽车装卸的民用液化石油气。混合C。是指主要组成为丁烯、丁烷、丁二烯等物料的混合物。抽余C是I一L'M主要组成为丁烷、丁烯等物料的混合物。液化烃球形储罐的设计关于应力腐蚀可参见《压力容器安全技术监察规程》(版)修订说明及条文解释中关于“压力容器选材与介质”的说明部分的有关规定。热处理时为防止变形应相应加设筋板予以加强。与球壳板相焊的筋板其材料应与球壳板相同。应力腐蚀的环境下的硬度试验在焊后热处理以前、后进行。范围为焊缝、热影响区和母材的外表面。测定部位为:每带纵向接头及两道大环向接头各选三个部位上下人孔凸缘与极板及与人孔法兰对接接头、极板环向接头各选一组每组分别测定母材、焊道、热影响区各三点点距不大于mmo硬度值为:RHBcMnR,MnDRHBMnCrMoVRHB<o阀门对液化烃球形储罐所设置的安全阀若出于检测、检修的需要可在安全阀和球形储罐之间安装切断阀该阀正常运行时锁定在开启状态阀门的直径不应小于安全阀的入口直径。对于所设置的安全阀应具备必要的拆卸空间和吊装条件。在寒冷和严寒地区从液化石油气球形储罐底部引出的切水管的根部管道应加装伴热或保温设施。SH与液化烃球形储罐连接的管道及其组成件混合C是指主要组成为丁烯、丁烷、丁二烯等物料的混合物。抽余q是指主要组成为丁烷、丁烯等物料的混合物。其它丁二烯球形储罐根据不同的储存周期采取不同的措施储存周期在两周以下时设置水喷淋冷却系统使球形储罐外表面温度保持在℃以下:储存周期在两周以上时设置冷冻循环系统和阻聚剂添加系统使丁二烯温度保持在℃以下。

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