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关 键 词:天津回收不锈钢搅拌罐
行 业:化工 化工机械设备 化工反应设备
发布时间:2020-11-19
不锈钢 (金属材料)
不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。
由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同,普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀,而耐酸钢则一般均具有不锈性。“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17~22%的铬,较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性,特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
中文名 不锈钢 外文名 stainless steel 特 点 良好耐腐蚀性能、较高的硬度。 材 料 普通钢、镍等 类 属 金属
目录
1 历史起源
2 主要类型
3 主要特性
? 焊接性
? 耐腐蚀性
? 抛光性能
? 耐热性能
? 耐腐蚀性
4 结构成分
5 制作材料
6 物理性能
7 典型用途
8 主要产品
9 技术参数
10 主要问题
11 影响因素
? 铬的影响
? 镍的影响
? 钼的影响
12 发展过程
历史起源
不锈钢的发明和使用,要追溯到第一次世界大战时期。英国科学家亨利·布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托,研究武器的改进工作。那时,士兵用的步枪枪膛极易磨损,布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。
布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国专利权并开始大量生产,至此,从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球,亨利·布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。第一次世界大战时,英国在战场上的枪支,总是因枪膛磨损不能使用而运回后方。军工生产部门命令布雷尔利研制高强度耐磨合金钢,专门研究解决枪膛的磨损问题。布雷尔利和其助手搜集了国内外生产的各种型号的钢材,各种不同性质的合金钢,在各种不同性质的机械上进行性能实验,然后选择出较为适用的钢材制成枪枝。一天,他们实验了一种含大量铬的国产合金钢,经耐磨实验后,查明这种合金并不耐磨,说明这不能制造枪支,于是,他们记录下实验结果,往墙角一扔了事。几个月后的一天,一位助手拿着一块锃光瓦亮的钢材兴冲冲跑来对布雷尔利说:“先生,这是我在清理仓库时发现的毛拉先生送来的合金钢,您是否实验一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷尔利看着光亮耀眼的钢材,高兴地说。
实验结果证明:它是一块不怕酸、碱、盐的不锈钢。这种不锈钢是德国的毛拉在1912年发明的,然而,毛拉却并不知道这种不锈钢有什么用途。
布雷尔利心里盘算道:“这种不耐磨却耐腐蚀的钢材,不能制枪枝,是否可以做餐具呢?”他说干就干,动手制作了不锈钢的水果刀、叉、勺、果盘及折叠刀等。
主要类型
不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。还有用于压力容器用的不锈钢《GB24511_2009_承压设备用不锈钢钢板及钢带》。
不锈钢
不锈钢
铁素体不锈钢
含铬15%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢,属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。
奥氏体不锈钢
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含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐的设备零件等,另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷或风冷,以获得单相奥氏体组织。
奥氏体 - 铁素体双相不锈钢
兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织
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各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显着提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
沉淀硬化不锈钢
基体为奥氏体或马氏体组织,沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04CNi8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化(又称时效硬化)处理使其硬(强)化的不锈钢。
不锈钢消毒柜
不锈钢消毒柜
马氏体不锈钢
强度高,但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1C、3C等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。
承压设备用不锈钢钢板及钢带
压力容器不锈钢,其分类和代号、尺寸、外形及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及产品质量证明书等有明确要求。常用牌号有06Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2数字代号为:S30408、S31603等。主要用于食品机械、制药机械等卫生级设备。 [1]
主要特性
焊接性
产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求,甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能
耐腐蚀性
绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等,有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验:用NACL水溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重量损失,来确定受腐蚀程度(注意:产品抛光时,因砂布或砂纸中含有Fe的成分,会导致测试时表面出现锈斑)
抛光性能
当今社会不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序,只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素主要有以下几点:
①原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。
②原料材质问题。硬度太低,抛光时就不易抛亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸时表面易出现桔皮现象,从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。
③经过深拉伸的制品,变形量极大的区域表面也会出小的黑点和RIDGING,从而影响BQ性。
耐热性能
耐热性能是指高温下不锈钢仍能保持其优良的物理机械性能。
碳的影响:碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳。定奥氏体且扩大奥氏体区的元素。碳形成奥氏体的能力约为镍的30倍,碳是一种间隙元素,通过固溶强化可显着提高奥氏体不锈钢的强度。碳还可提高奥氏体不锈钢在高浓氯化物(如42%MgCl2沸腾溶液)中的耐应力耐腐蚀的性能。
但是,在奥氏体不锈钢中,碳常常被视为有害元素,这主要是由于在不锈钢的耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热),碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化,使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降。因此。60年代以来新发展的铬镍奥氏体不锈钢大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道随着碳含量降低,钢的晶间腐蚀敏感性降低,当碳含量低于0.02%才具有明显的效果,一些实验还指出,碳还会增大铬奥氏体不锈钢的点腐蚀分倾向。由于碳的有害作用,不仅在奥氏体不锈钢冶炼过程中应按要求控制尽量低的碳含量,而且在随后的热、冷加工和热处理等过程中也在防止不锈钢表面增碳,避免铬的碳化物析出。
耐腐蚀性
当钢中铬量原子数量不低于12.5%时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。阻止电化学腐蚀。
结构成分
不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00C)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
制作材料
各产品由于用途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也
发酵罐
发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密,合理。
能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强,并可进行一定调节以便于清洗、减少污染,适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。
中文名 发酵罐 容 积 1m3至数百m3 作 用 进行微生物发酵 主 体 不锈钢板制成的主式圆筒
目录
1 用途
2 结构特性
3 主要部件
4 使用方法
5 附加装置
6 维护保养
7 注意事项
8 结构组成
9 技术参数
用途
发酵罐
用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。
乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程,发酵罐采用了无菌系统,避免和防止了空气中微生物的污染,大大延长了产品的保质期和产品的纯正,罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套,可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。
发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业,罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头(或锥形)均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,无卫生死角,而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵,设备配备空气呼吸孔,CIP清洗喷头,人孔等装置。
发酵罐的分类:按照发酵罐的设备,分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐;
按照微生物的生长代谢需要,分为好气型发酵罐和厌气型发酵灌。
发酵罐是一种对物料进行机械搅拌与发酵的设备。该设备采用内循环方式,用搅拌桨分散和打碎气泡,它溶氧速率高,混合效果好。罐体采用SUS304或316L进口不锈钢,罐内配有自动喷淋清洗机头,确保生产过程符合GMP要求。
结构特性编辑
1.可在线CIP清洗、SIP灭菌(121°C/0.1MPa)。
2.按照卫生级要求设计,结构设计极具人性化,操作方便。传动平稳,噪音低。
3.适宜的径高比设计,按需定制搅拌装置,节能,搅拌、发酵效果好。
4.内罐体表面镜面抛光处理(粗糙度Ra≤0.4m);各进出管口、视镜、人孔等工艺开孔与内罐体焊接处均采用拉伸翻边工艺圆弧过渡,光滑易清洗无死角,保证生产过程的可靠性、稳定性,符合“cGMP”等规范要求。
主要部件编辑
罐体:主要用来培养发酵各种菌体,密封性要好(防止菌体
食醋自吸式发酵罐
食醋自吸式发酵罐
被污染)
罐体当中有搅拌桨,用于发酵过程当中不停的搅拌
底部通气的Sparger,用来通入菌体生长所需要的空气或氧气
罐体的顶盘上有控制传感器,常用的有pH电极和DO电极,用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化控制器,用来显示和控制发酵条件等等。
发酵罐
发酵罐
使用方法
1) 校正pH电极和溶氧电极。
2) 罐体灭菌。根据需要将培养基配入罐体,按要求封好后,小型发酵罐(5L)可将罐体放入大灭菌锅灭菌(115℃,30分钟);大型发酵罐(10L及以上)采用蒸汽灭菌(121℃,30min)。
3) 待罐体冷却后,将其置于发酵台上,安装完好;打开冷却水,打开气泵电源,连接通气管道开始通气,调节进气旋钮使通气量适当,使罐压保持在0.05MPa;设置温度、pH、搅拌速度等,并在确定的转速和通气量下对溶氧电极进行斜率标定,数值为100%
4) 待温度稳定,各项参数都正确后,将预摇好的种子接入,开始发酵计时,并开始记录各种参数。
5) 发酵完毕后清洗罐体和电极,将pH电极插入有3M氯化的三角瓶中待用,溶氧电极的探头用保护套套好,保存备用。
附加装置编辑
搅拌机(多级或无级变速) .无菌呼吸气孔(或无菌正压器)
进、出料口 .无菌采样口
人孔 .冷、热水进、出口
温度计 .CIP清洗喷淋头
维护保养
1、如进气管与出水管接头漏气,当旋紧接头不解决问题时,应添加或更换填料。
2、压力表与安全阀应定期检查,如有故障要及时调换或修理。
3、清洗发酵罐时,请用软毛刷进行刷洗,不要用硬器刮擦,以免损伤发酵罐表面。
4、配套仪表应每年校验一次,以确保正常使用。
5、电器、仪表、传感器等电气设备严禁直接与水、汽接触,防止受潮。
6、设备停止使用时,应及时清洗干净,排尽发酵罐及各管道中的余水;松开发酵罐罐盖及手孔螺丝,防止密封圈产生永久变形。
7、操作平台、恒温水箱等碳钢设备应定期(一年一次)刷油漆,防止锈蚀。
8、经常检查减速器油位,如润滑油不够,需及时增加。
9、定期更换减速器润滑油,以延长其使用寿命。
10、如果发酵罐暂时不用,则需对发酵罐进行空消,并排尽罐内及各管道内的余水。
注意事项
1). 罐体灭菌前务必检查其中液面高度,要求所有的电极都没于液面以下。
2). 打开发酵罐电源前务必检查冷却水是否已打开,温度探头是否已插入槽中,否则会烧坏加热电路。
3). 发酵过程中一定要保持工作台的清洁,用过的培养瓶及其它物品及时清理,因故溅出的酸碱液或水应立即擦干。
4). 对罐体安装,拆卸和灭菌时要特别小心pH电极和罐体的易损又昂贵部件。
结构组成
发酵罐广泛应用于饮料、化工、食品、乳品、佐料、酿酒、制药等行业,起发酵作用。发酵罐的组成部件包括:罐体主要用来培养发酵各种菌体,密封性要好(防止菌体被污染),罐体当中有搅拌浆,用于发酵过程当中不停的搅拌;底部有通气的Sparger,用来通入菌体生长所需要的空气或氧气 ,罐体的顶盘上有控制传感器,常用的有pH电极和DO电极,用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化;控制器用来显示和控制发酵条件。根据发酵罐的设备分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐;根据微生物的生长代谢需要分为好气型发酵罐和厌气型发酵灌。
大型储油罐
大型储油罐指的是容量为100立方米以上、由罐壁、罐顶、罐底及油罐附件组成的储存原油或其他石油产品的大型容器。大型储油罐是储存油品的容器,它是石油库的主要设备,主要用在炼油厂、油田、油库以及其他工业中。 [1]
中文名 大型储油罐
目录
1 容量计算
2 基本结构
3 常见标准
4 施工焊接
? 要求
? 验收
5 附件及作用
容量计算
油罐名义容量可按下式近似计算;
V≈πD2h/4
式中 V——油罐名义容量,立方米;
D——油罐基本直径,立方米;
H——油罐罐壁高度,立方米;
名义容量 它是油罐的理论容量,在设计油罐时,是以名义容量来选择油罐的高度和直径的。我们平时称某3000立方米 油罐或5000立方米油罐,该容量即名义容量。
储存容量 即油罐的实际容量。一般油罐都有有一个安全容量,油罐上部留有一定的空间,其高度为A,A一般是根据油罐结构及罐壁上部的附件(如泡沫发生器,罐壁通气孔等)决定的。
作业容量 油罐使用时,进出油管下部的一些油品不能发出,这些油品通常称“死量”,其高度为B。该容量通常是油库量员、司泵员等所必须掌握的,以便合理调度和安全收发。
基本结构
大型储油罐的基本结构由罐壁、罐顶、罐底及油罐附件组成。油罐的罐壁圈板纵向焊缝一般为对接式,环向焊缝,中,小容量油罐一般采用套筒式,大容量油罐一般为混合式。罐壁钢板必须满足强度要求,还要满足稳定性的要求。一般分为立式拱顶油罐,立式锥顶油罐,球形油罐。结构形式分为对接,搭接两种。
拱顶油罐的底板的一般有两面三刀种结构形式,罐底板的中间部分称中幅板,边缘的部分称边缘板。当油罐直径D<12.5m时,一般采用矩形中幅板和边缘组成的排版形式,当D≧12.5时,采用周边为弓形边缘板组成的排版形式.
常见标准
我国常见的拱顶油罐标准系列有:100立方米、200立方米、300立方米、500立方米、700立方米、1000 立方米、2000立方米、3000立方米、5000立方米、10000立方米、20000立方米、30000立方米、50000立方米、100000立方米、120000立方米。
施工焊接编辑
要求
1、大型储油罐施工 [2] 前,应根据焊接工艺评定报告,制定焊接施工技术措施或编制焊接工艺指导书。
2、先焊内侧焊缝,后焊外侧焊缝,径向的长焊缝宜采用隔缝对称施焊方法,并由中心向外分段退焊。
3、焊接设备应满足焊接工艺和焊接材料的要求。
4、定位焊及工卡具的焊接,应由合格焊工施焊,引弧不应在母材或完成的焊道上。
5、深度超过0.5㎜划伤,电弧擦伤、焊疤等的有害缺陷,应打磨平滑,打磨后的钢板厚度不应小于钢板名义厚度扣除负偏差值。
6、焊接前应检查组装质量,清除坡口面及坡口两侧20㎜范围内的铁锈、水分和污物,并应充分干燥。
7、大型储油罐顶板与包边角钢焊接时,焊缝对称均匀分布,并沿同一方向分段退焊。
8、罐壁的焊接,先焊垂直焊缝,后焊环向焊缝,当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后,再焊其间的环向焊缝;焊工均匀分布,并沿同一方向施焊。
9、缺陷深度或打磨深度超过1㎜时,应进行补焊,并打磨平滑。
验收
1、大型储油罐 [3] 对接焊缝的咬边深度不得大于0.5㎜,咬边的连续长度不应大于100㎜;焊缝两侧咬边的总长度不得超过该焊缝长度的10%。
2、焊缝应时行外观检查,检查前应将熔渣、飞溅清理干净。
3、罐壁纵向对接焊缝不得有低于母材表面的凹陷,罐壁环向对接焊缝和罐底对接焊缝低于母材表面的凹陷深度不得大于0.5㎜.凹陷连续长度不得大于100㎜,凹陷的总长度不得大于该焊缝长度的10%。
4、储油罐焊缝的表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑和未焊满等缺陷。
5、边缘板的厚度大于或等于10㎜时,底圈壁板与边缘板的T形接头罐内角焊缝靠罐底一侧的边缘应平缓过渡,且不应有咬边,T形接头焊缝应符合图样规定。
附件及作用
大型储油罐安全阀 [4] 的作用是当油罐在操作过程中,由于呼吸阀失灵或其他原因影响正常工作时,可通过它调节罐内压力,从而防止由于罐内正压或负压太高、罐壁应力过大而造成油罐外形破坏或油罐被抽瘪。
呼吸阀的作用是调节罐内油气压力,当罐内压力过高时,通过呼吸阀将部分多余油气排出,使罐内压力下降;当罐内压力过低时,通过呼吸阀从罐外吸入空气,使罐内压力升高,始终保持与大气压恒定的状态。
量油孔用于测量罐内油品的液面、温度及取样。量油孔一般与测量液位的仪表相连。通常安装在罐顶平台附近。大型储油罐人孔专为操作人员进出油罐检查、清洗和修理之用。
防火器用来防止火星、空气经过安全阀或呼吸阀进入罐内引起意外,它安装在呼吸阀或安全阀的下面。放水管用于排除罐底的沉积水。
泡沫发生器当罐内油品发生意外起火燃烧时,利用泡沫发生器产生泡沫剂灭火。
透光孔专为罐内进行检查、修理、刷洗时透光、通风之用。一般安装在罐内的顶部。
加热器分局部加热器和全面加热器两种。其作用是通过蒸汽对原油和重油加热,以防止油品凝固。
油罐加热
储油罐 [5] 加热在油气储运过程中起到非常重要的一个作用,在油气存储中,大多采用油罐进行油品存储。当需要油品时,就将油品从油罐中输出。在油品输出的过程中,不免遇到这样的一个问题,油品因为温度低,变得粘稠使得油品的流动性降低,导致油品无法从油罐中顺利的输出,遇到这样一个问题,如何解决呢?据介绍,新型油罐局部快速加热技术很好的解决了这样的问题。
油罐局部快速加热器
油罐局部快速加热器
油罐局部快速加热器
工作原理:
1、将“涡流热膜换热器”沿储罐径向伸入油罐底部,热媒介质(蒸汽)走管程,油品从壳程内德管间流动,壳体吸油口直接连通罐内介质。
2、在换热器的蒸汽入口设温控阀,通过感温探头对油品出口的温度的检测来控制换热器的蒸汽入口蒸汽进量,从而确保油品温度的恒定。
换热器采用高效换热元件——涡流热膜管,保持油品在管间合理流动,热效率是普通换热器的3-5倍,其强化传热机理是:油品流体在内外表面流动时设计成紊流流动,产生强烈的震荡和冲刷作用,流动的方向不断改变,是紧贴管壁表面的高温油品流体不断更换,隔热层变薄以至破坏,金属表面热量传递加快,流体微观涡流加强,使油品流体内部热扩散强化。不会使贴近管壁表面的流体产生局部高温过热,因此可使油品既得到适当,充分的加热又无结焦分解的可能。既传热量好,又不会阻力很大。
加热特点:
1、加热速度快,传热效率高,不易结垢。
2、可对油品定量加热,需要多少加热多少。
3、油品不会出现局部高温、炭化,保证了油品质量及加热器传热效率。
4、油罐内出油口温度高,保证了倒出油品流动性。
5、避免了反复对罐内油品进行加热,保证了油品色度、降低了油品处理的成本。
6、使用寿命长,耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能,极大的提高了换热器整体性能。
7、工艺结构设计先进,保证了油品顺利流出及较好的“抽罐底”作用。
8、可实现自动化控制,可根据油品的进出温度及倒油流量控制蒸汽进给量。
9、结构紧凑,安装与维修方便,不会因为加热器的安装而影响罐体的安全。与U型管换热器比较,在同等换热面积情形下:涡流热膜换热器的外型尺寸,仅为U型管换热器外形尺寸的二分之一左右。
10、相对于电加热方式,更安全,加热更温和,对油品品质影响更小
储油罐
储油罐是一种储存油品的容器。油库的主要设施。在管道运输中是输油管的油源接口。按建筑特点可分为地上油罐、地下油罐和山洞油罐。转运油库、分配油库及企业附属油库一般宜选用地上油罐,而具有战略意义的储备油库及军用油库常选用山洞油罐、地下油罐和半地下油罐。按材质可分为非金属油罐和金属油罐两大类。非金属油罐包括钢筋混凝土油罐以及用于军队野战油库的耐油橡胶软体油罐、玻璃钢油罐和塑料油罐等。金属油罐按形状又可分为立式圆柱形、卧式圆柱形和球形等三种。金属油罐因造价低、不易渗漏、施工方便、维护容易而得到广泛使用。 [1]
中文名 储油罐 简 介 是采用钢板材料焊成的容器 词 性 名词 分 类 石油
目录
1 分类
? 金属油罐
? 非金属
? 地下油罐
? 半地下
? 地上油罐
2 不可轻放
3 火灾原因
4 防雷问题
5 加热技术
分类
金属油罐
金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。普通金属油罐采用的板材是一种代号叫Q235-AF的平炉沸腾钢;寒冷地区采用的是Q235-A平炉镇静钢;对于超过10000m3的大容积油罐采用的是高强度的低合金钢。
常见的金属油罐形状,一般是立式圆柱形、卧式圆柱形、球形等几种。立式圆柱形油罐根据顶的结构又可分为桁架顶罐、无力矩顶罐、梁柱式顶罐、拱顶式罐、套顶罐和浮顶罐等,其中常用的是拱顶罐和浮顶罐。拱顶罐结构比较简单,常用来储存原料油、成品油和芳烃产品。浮顶罐又分内浮顶罐和外浮顶罐两种,罐内有钢浮顶浮在油面上,随着油面升降。浮顶不仅降低了油品的消耗,而且减少了发生火灾的危险性和对大气的污染。尤其是内浮顶罐,蒸发损耗较小,可以减少空气对油品的氧化,保证储存油品的质量,对消防比较有利。前内浮顶罐在国内外被广泛用于储存易挥发的轻质油品,是一种被推广应用的储油罐。
卧式圆柱形油罐应用也极为广泛。由于它具有承受较高的正压和负压的能力,有利于减少油品的蒸发损耗,也减少了发生火灾的危险性。它可在机械,一成批制造,然后运往工地安装,便于搬运和拆迁,机动性较好。缺点是容量一般较小,用的数量多,占地面积大。它适用于小型分配油库、农村油库、城市加油站、部队野战油库或企业附属油库。在大型油库中也用来作为附属油罐使用,如放空罐和计量罐等。
球形油罐具有耐压、节约材料等特点,多用于石油液化气系统,也用做压力较高的溶剂储罐。
非金属
非金属油罐的种类很多,有土油罐、砖油罐、石砌油罐、钢筋混凝土油罐、玻璃钢油罐、耐油橡胶油罐等等。石砌油罐和砖砌油罐应用较多,常用于储存原油和重油。该类油罐大的优点是节约钢材、耐腐蚀性好、使用年限长。非金属材料导热系数小,当储存原油或轻质油品时,因罐内温度变化较小,可减少蒸发损耗,降低火灾危险性。又由于非金属罐一般都具有较大的刚度,能承受较大的外压,适宜建造地下式或半地下式油罐,有利于隐蔽和保温。但是一旦发生基础下陷,易使油罐破裂,难以修复。它的另一大缺点是渗漏,虽然使用前经过防渗处理,但防渗技术还未完全解决。
地下油罐
地下油罐指的是罐内高油面液位低于相邻区域的低标高0.2m,且罐顶上覆土厚度不小于0.5m的油罐。这类油罐损耗低,着火的危险性小。
半地下
半地下油罐指的是油罐埋没深度超过罐高的一半,油罐内高油面液位比相邻区域低标高不高出2m的油罐。
地上油罐
地上油罐指的是油罐基础高于或等于相邻区域低标高的油罐,或油罐埋没深度小于本身高度一半的油罐。地上油罐是炼油企业常见的一类油罐,它易于建造,便于管理和维修,但蒸发损耗大,着火危险性较大。
基本参数
1、压力:常压 温度:-19℃~200℃
介质:燃料油(石油化工原料等)
2、5m³~100 m³
卧式油罐基本参数和尺寸
3、安全:
储罐应有壁雷、防静电措施、消防措施,根据工程实际情况由选用单位与环卫措施等统一考虑。
4、防腐:
储罐内壁防腐措施应根据罐内储存介质确定,外壁防腐措施根据罐土质确定。
5、根据容器所造材质及规格不同,主体材质选用不锈钢、碳钢、低合金钢。后根据客户要求来设计制造、安装。
不可轻放
储油罐 [2] 承载的往往是一些易燃易爆原料,这给油罐的安全使用带来了巨大的挑战,再加上油罐使用地点多数比较恶劣,油罐不可避免存在着腐蚀泄露等一系列问题。这从油罐本身的质量上都可以得到很好的控制和预防,关键是,众多的油罐生产厂家是否具备了这样的油罐生产技术。
我国的油罐生产技术与国外水平相当。关键是在油罐的后期使用中存在着侥幸心理,没有科学的使用油罐是引发安全事故的主要原因。当然,在这之间也存在着不少油罐厂家技术不合格,以其低价的油罐占领市场,带给消费者的是不达标准的油罐和更大的安全隐患。
储油罐在选择放置地方面要求较为严格,油罐发生的很多爆炸事故,都是由于在油罐的周围摆放很多的易燃易爆物品,从而使油罐的危害增加。油罐选址要考虑有很多方面。
首先,库址要经过量化风险分析,不能影响周边的企业、厂矿和居民区,安全距离和风险要能保证对周边的影响在标准允许范围内。
摆放储油罐要考虑当地的气象条件、雷暴季节的长短、地质条件,是否有可能产生地震等地质灾害。其他还应当考虑工艺方面的要求,整个生产布局的要求。其中,安全应当作为选择库址的一个重要的前提条件。
地下油罐温度比较恒定,挥发较小。另外,我国土地资源紧张,地面油罐需要占用一些土地,而地下油罐从资源利用、环境影响上来讲都具有一定的优势。
火灾原因
1 爆炸原因分析
1.1 明火
由明火引起的油罐火灾居第1位,其主要原因是在使用电气、焊修储油设备时,动火管理不善或措施不力而引起。例如,检修管线不加盲板;罐内有油时,补焊保温钉不加措施;焊接管线时,事先没清扫管线,管线没加盲板隔断;油罐周围的杂草、可燃物未清除干净等。另一个重要原因是在油库禁区及油蒸气易积聚的场所携带和使用火柴、打火机、灯火等违禁品或在上述场合吸烟等。
1.2 静电
所谓静电火灾是指静电放电火花引燃可燃气体、可燃液体、蒸汽等易燃易爆物而造成的火灾或爆炸事故。
静电的实质是存在剩余电荷。当两种不同物体接触或摩擦时,物体之间就发生电子得失,在一定条件下,物体所带电荷不能流失而发生积聚,这就会产生很高的静电压,当带有不同电荷的两个物体分离或接触时,物体之间就会出现火花,产生静电放电(ESD)。
静电放电的能量和带电体的性质及放电形式有关。静电放电的形式有电晕放电、刷形放电、火花放电等。其中火花放电能量较大,危险性大。
静电引起火灾必须具备以下4个条件:
(1)有产生静电的条件。一般可燃液体都有较大的电阻,在灌装、输送、运输或生产过程中,由于相互碰撞、喷溅与管壁摩擦或受到冲击时,都能产生静电。特别是当液体内没有导电颗粒、输送管道内表面粗糙、液体流速过快时,都会产生很强的摩擦,从而产生静电。
(2)静电得以积聚,并达到足以引起火花放电的静电电压。油料的物理特性决定了其内产生的静电电荷难以流失而大量积聚,其电压可达上万伏,遇到放电条件,极易产生放电引起火灾。
(3)静电火花周围有足够的爆炸性混合物。油品蒸发、喷溅时产生的油雾和储油罐良好的蓄积条件致使油面上部空间形成油气一空气爆炸性混合物。
(4)静电放电的火花能量达到爆炸性混舍物的小引燃能量。当静电放电所产生的电火花能量达到或大干油品蒸气引燃的小能量(0.2-0.25mJ)时,就会点燃可燃混合气体,造成燃烧爆炸。
因静电放电(ESD)引起的火灾爆炸事故屡见不鲜,而且静电火灾具有一定的突发性、易爆炸、扑救难度大、易造成人员伤亡等特点,故如何更好地做好防静电危害工作一直是安全管理工作的重要组成部分。
1.3 自燃
自燃是物质自发的着火燃烧过程,通常是由缓慢的氧化还原反应而引起,即物质在没有火源的条件下,在常温中发生氧化还原反应而自行发热,因散热受到阻碍,热量积蓄,逐渐达到自燃点而引起的燃烧。所以自燃的条件有3个,即发生氧化还原反应、放热、热量积蓄,主要过程有氧化、聚热、升温、着火。
一般来说,引发储油罐自燃主要原因有3种:静电自燃、磷化自燃、自燃。
静电自燃如上面介绍的,油罐在频繁装卸过程中,油品或运动部件与内壁相互摩擦,拍打油面,液位波动,运动部件晃荡,又由于油品含水和杂质量大等多种原因,极易产生静电,在运动部件和油罐形成巨大的飘浮带电体,静电通过接触点及突出部位放电,产生静电火花。
磷化自燃源于油品中的磷化,据有关资料表明,油品中的磷化以PH3或P2H4的形式存在。PH3通常以气态的形式存在于油罐的气相空间,且含量极低,其自燃点100℃,一般无自燃可能;而P2H4通常以液态的形式存在于油罐的液相空间,其与空气反应的活化能很低,在常温下就能发生自燃,但由于的极性较强,少量P2H4溶解其中,且与空气隔绝,也不会发生燃烧。
自燃起因于化铁自燃,化铁是石油储罐腐蚀的主要产物,化铁在与空气接触时强烈反应放热,如出现热积蓄,温度提高,就发生自燃。
原油中的分为活性和非括性,元素、和低分子酵等统称为活性。活性对金属具有较高的腐蚀性,对设备的腐蚀可以分为低温湿H2S腐蚀、高温腐蚀等,其对储油罐的腐蚀属于低温湿H2S腐蚀。低温湿H2S腐蚀又有2种腐蚀方式:一种是化体溶解在罐壁上的水中生成酸,酸与罐壁金属铁发生电化学腐蚀:另一种是储罐内湿的化体,在没有氧气存在的条件下与储罐内壁铁的腐蚀产物一铁的氧化物及其水合物发生电化学腐蚀。两类腐蚀的主要产物均是化亚铁。
长期处于气相空间