儲(chǔ)罐用以存放酸堿、醇、氣體、液態(tài)等提煉的化學(xué)物質(zhì)。儲(chǔ)罐廣泛在華北地區(qū)，根據(jù)材質(zhì)不同大體上有：聚乙烯儲(chǔ)罐、聚丙烯儲(chǔ)罐、玻璃鋼儲(chǔ)罐、陶瓷儲(chǔ)罐、橡膠儲(chǔ)罐、不銹鋼儲(chǔ)罐等。

就儲(chǔ)罐的性價(jià)比來講，現(xiàn)在以鋼襯聚乙烯儲(chǔ)罐為優(yōu)越，其具有優(yōu)異的耐腐蝕性能、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)等，外觀可以制造成立式、臥式、運(yùn)輸、攪拌等多個(gè)品種 。

單盤式浮頂：由若干個(gè)獨(dú)立艙室組成環(huán)形浮船，其環(huán)形內(nèi)側(cè)為單盤頂板。單盤頂板底部設(shè)有多道環(huán)形鋼圈加固。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、好維修。

雙盤式浮頂：由上盤板、下盤板和船艙邊緣板所組成，由徑向隔板和環(huán)向隔板隔成若干獨(dú)立的環(huán)形艙。其優(yōu)點(diǎn)是浮力大、排水效果好。

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是在拱頂儲(chǔ)罐內(nèi)部增設(shè)浮頂而成，罐內(nèi)增設(shè)浮頂可減少介質(zhì)的揮發(fā)損耗，外部的拱頂又可以防止雨水、積雪及灰塵等進(jìn)入罐內(nèi)，保證罐內(nèi)介質(zhì)清潔。這種儲(chǔ)罐主要用于儲(chǔ)存輕質(zhì)油，例如汽油、航空煤油等。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐采用直線式罐壁，壁板對(duì)接焊制，拱頂按拱頂儲(chǔ)罐的要求制作。目前國(guó)內(nèi)的內(nèi)浮頂有兩種結(jié)構(gòu)：一種是與浮頂儲(chǔ)罐相同的鋼制浮頂；另一種是拼裝成型的鋁合金浮頂。

臥式儲(chǔ)罐的容積一般都小于 100m3 ，通常用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)或加油站。臥式儲(chǔ)罐環(huán)向焊縫采用搭接，縱向焊縫采用對(duì)接。圈板交互排列，取單數(shù)，使端蓋直徑相同。臥式儲(chǔ)罐的端蓋分為平端蓋和碟形端蓋，平端蓋臥式儲(chǔ)罐可承受 40kPa 內(nèi)壓，碟形端蓋臥式儲(chǔ)罐可承受 0.2Mpa 內(nèi)壓。地下臥式儲(chǔ)罐必須設(shè)置加強(qiáng)環(huán)，加強(qiáng)還用角鋼煨制而成。

1 大型原油儲(chǔ)罐工程危險(xiǎn)性分析

1.1 原油危險(xiǎn)性分析

原油為甲 B 類易燃液體，具有易燃性 ; 極限范圍較窄，但數(shù)值較低，具有一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)原油的易沸溢性，應(yīng)在救火工作時(shí)引起特別重視。

1.2 火災(zāi)事故原因分析

原油的特性決定了火災(zāi)危險(xiǎn)性是大型原油儲(chǔ)罐主要也是重要的危險(xiǎn)因素。發(fā)生著火事故的三個(gè)必要條件為 : 著火源、可燃物和空氣。

著火源的問題主要是通過加強(qiáng)管理來解決，可燃物泄漏問題則必須在儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)過程中加以預(yù)防和控制。

泄漏的原油暴露在空氣中，即構(gòu)成可燃物。原油泄漏，在儲(chǔ)運(yùn)中發(fā)生較為頻繁，主要有冒罐跑油，脫水跑油，設(shè)備、管線、閥件損壞跑油，以及密封不良造成油氣揮發(fā)，另外還存在著罐底開焊破裂、浮盤沉底等特大型泄漏事故的可能性。

腐蝕是發(fā)生泄漏的重要因素。國(guó)內(nèi)外曾發(fā)生多起因油罐底部腐蝕造成的漏油事故。對(duì)原油儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕情況初步調(diào)查的結(jié)果表明[ 1 ]，罐底腐蝕情況嚴(yán)重，大多為潰瘍狀的坑點(diǎn)腐蝕 , 主要發(fā)生在焊接熱影響區(qū)、凹陷及變形處，罐頂腐蝕次之，為伴有孔蝕的不均勻全面腐蝕，罐壁腐蝕較輕，為均勻點(diǎn)蝕，主要發(fā)生在油水界面，油與空氣界面處。相對(duì)而言，儲(chǔ)罐底部的外腐蝕更為嚴(yán)重，主要發(fā)生在邊緣板與環(huán)梁基礎(chǔ)接觸的一面。

浮盤沉底事故是浮頂油罐生產(chǎn)作業(yè)時(shí)非常忌諱的嚴(yán)重惡性設(shè)備事故。該類事故的發(fā)生，一方面反映了設(shè)計(jì)、施工、管理等方面的嚴(yán)重缺陷，另一方面又將造成大量原油泄漏，嚴(yán)重影響生產(chǎn)、污染環(huán)境并構(gòu)成火災(zāi)隱患。

2 大型原油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中的主要安全問題及其對(duì)策

2.1 儲(chǔ)罐地基和基礎(chǔ)

儲(chǔ)罐工程地基勘察和罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是確保大型儲(chǔ)罐安全運(yùn)營(yíng)根本的保證。根據(jù)石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[ 2 ]規(guī)定，必須在工程選址過程中進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，針對(duì)一般地基、軟土地基、山區(qū)地基和特殊土地基，分別探明情況，提出相應(yīng)的地基處理方法，同時(shí)還應(yīng)作場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)評(píng)價(jià)，避免建在軟硬不一的地基上或活動(dòng)性地質(zhì)斷裂帶的影響范圍內(nèi)。

常見的罐基礎(chǔ)形式有環(huán)墻（梁）式、外環(huán)墻（梁）式和護(hù)坡式。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行選型。罐基礎(chǔ)必須具有足夠的整體穩(wěn)定性、均勻性和足夠的平面抗彎剛度，罐壁正下方基礎(chǔ)構(gòu)造的剛度應(yīng)予加強(qiáng)，支持底板的基床應(yīng)富于柔性以吸收焊接變形，宜設(shè)防水隔油層和漏油信號(hào)管，地下水位與基礎(chǔ)頂面之間的距離不得小于毛細(xì)水所能達(dá)到的高度（一般為2m）[ 3 ]。

傳統(tǒng)的儲(chǔ)罐加熱方式是這樣的：采用罐內(nèi)安裝列管式或盤管式加熱器，使罐內(nèi)粘稠液體通過與熱媒體（一般以飽和蒸汽為熱媒體）的交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)粘稠液體的升溫，降低液體粘度，改善其流動(dòng)性，以便于泵的輸送。

　　傳統(tǒng)儲(chǔ)罐加熱方式使用的很多年，不免越來越顯現(xiàn)它的弊端：

1、換熱效率低，蒸汽耗量大。傳統(tǒng)罐內(nèi)加熱器對(duì)粘稠液體的加熱是一種靜置式的自然對(duì)流換熱，其放熱系數(shù)極低。由于換熱效率低，泠凝水溫度高，常常隨著大量蒸汽排除。同時(shí)由于在加熱管表面的粘稠液體溫度過高，在換熱管高溫面長(zhǎng)時(shí)間滯留，極容易產(chǎn)生分解物，結(jié)聚于換熱管表面，容易結(jié)焦，嚴(yán)重阻礙熱量的傳遞，也影響換熱效率。
　　2、加熱過程不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)只需要倒出少量粘稠液體時(shí)，也要對(duì)整個(gè)罐內(nèi)的粘稠液體全部進(jìn)行加熱，加熱的數(shù)量是該次使用量的幾倍，使大量的蒸汽做了無用功。
　　3、罐內(nèi)各部分粘稠液體溫度不均衡。靠近加熱器的粘稠液體溫度較高，遠(yuǎn)離加熱器的粘稠液體溫度較低，抽取粘稠液體的溫度更低，嚴(yán)重影響了出油的流動(dòng)性。
　　4、影響粘稠液體質(zhì)量。反復(fù)對(duì)罐內(nèi)粘稠液體進(jìn)行加熱，加熱過程中產(chǎn)生大量細(xì)小的分解物，對(duì)粘稠液體質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，增加了后期處理的成本。

鑒于傳統(tǒng)儲(chǔ)罐加熱方式的弊端，一種新型局部快速加熱器技術(shù)產(chǎn)生。

工作原理：
　　1、將“渦流熱膜換熱器”沿儲(chǔ)罐徑向伸入儲(chǔ)罐底部，熱媒介質(zhì)（蒸汽）走管程，粘稠液體從殼程內(nèi)德管間流動(dòng)，殼體吸油口直接連通罐內(nèi)介質(zhì)。
　　2、在換熱器的蒸汽入口設(shè)溫控閥，通過感溫探頭對(duì)粘稠液體出口的溫度的檢測(cè)來控制換熱器的蒸汽入口蒸汽進(jìn)量，從而確保粘稠液體溫度的恒定。
　　換熱器采用高效換熱元件——渦流熱膜管，保持粘稠液體在管間合理流動(dòng)，熱效率是普通換熱器的3-5倍，其強(qiáng)化傳熱機(jī)理是：粘稠液體流體在內(nèi)外表面流動(dòng)時(shí)設(shè)計(jì)成紊流流動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的震蕩和沖刷作用，流動(dòng)的方向不斷改變，是緊貼管壁表面的高溫粘稠液體流體不斷更換，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(qiáng)，使粘稠液體流體內(nèi)部熱擴(kuò)散強(qiáng)化。不會(huì)使貼近管壁表面的流體產(chǎn)生局部高溫過熱，因此可使粘稠液體既得到適當(dāng)，充分的加熱又無結(jié)焦分解的可能。既傳熱量好，又不會(huì)阻力很大。

加熱特點(diǎn)：
　　1、加熱速度快，傳熱效率高，不易結(jié)垢。
　　2、可對(duì)粘稠液體定量加熱，需要多少加熱多少。
　　3、粘稠液體不會(huì)出現(xiàn)局部高溫、炭化，保證了粘稠液體質(zhì)量及加熱器傳熱效率。
　　4、儲(chǔ)罐內(nèi)出油口溫度高，保證了倒出粘稠液體流動(dòng)性。
　　5、避免了反復(fù)對(duì)罐內(nèi)粘稠液體進(jìn)行加熱，保證了粘稠液體色度、降低了粘稠液體處理的成本。
　　6、使用壽命長(zhǎng)，耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結(jié)垢功能，極大的提高了換熱器整體性能。
　　7、工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)，保證了粘稠液體順利流出及較好的“抽罐底”作用。
　　8、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可根據(jù)粘稠液體的進(jìn)出溫度及倒油流量控制蒸汽進(jìn)給量。
　　9、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝與維修方便，不會(huì)因?yàn)榧訜崞鞯陌惭b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左右。
　　10、相對(duì)于電加熱方式，更安全，加熱更溫和，對(duì)粘稠液體品質(zhì)影響更小。

在潤(rùn)滑油儲(chǔ)罐加熱中，局部快速加熱器與傳統(tǒng)列管式加熱的對(duì)比：

注：數(shù)據(jù)來自中國(guó)石化潤(rùn)滑油實(shí)測(cè)對(duì)比表