簡介
油罐
儲存原油或其他石油產品的容器。用在煉油廠、油田、油庫以及其他工業中。油罐區由多個油罐組成。每個油罐區一般儲存一種油品。油罐建成後，必須進行充水檢驗，主要目的是：檢驗罐體結構的可靠性；檢查滲漏（包括鋼油罐的焊縫和非金屬油罐的裂縫）；預壓地基。當容積大於50000米3時，若採用浮頂鋼油罐，則罐壁下部的鋼板厚達40毫米以上，不易捲成圓弧形，可改用浮頂鋼筋混凝土油罐。油罐從基礎施工直至投產後一段時間內，要連續地進行沉降觀測工作。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，大多採用油罐進行油品存儲。
分類
按材料分
油罐1.按材料分為鋼、鋼筋混凝土和磚石三種。鋼油罐有立式（包括拱頂式和浮頂式圓筒形）、球殼式(球形)和臥式（圓筒形）。立式拱頂油罐由球冠形的罐頂及立式圓柱形罐壁所構成，主要用於儲存介質為不易揮髮油品，如柴油及相似類油品。最常用的容積為1000-10000m。
浮頂油罐是由漂浮在介質表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構成。浮頂隨罐內介質儲量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環形密封裝置，罐內介質始終被內浮頂直接復蓋，減少介質揮發。主要用於儲存介質為易揮髮油品，如汽油及相似類油品。浮頂油罐的容積一般都比較大。浮頂分為單盤式浮頂、雙盤式浮頂和浮子式浮頂等形式。
臥式油罐是由端蓋及臥式圓形或橢圓形罐壁所構成，通常用於生產環節或加油站。臥式油罐的容積一般都小於100m³。
按結構分
2.按結構主要有原油儲罐、燃油儲罐、潤滑油罐、動物植物油脂儲罐等。
避免地基剪下破壞。按儲存的油品性質可分為重油罐和輕油罐。同時要注意罐體四周的地表土的變化，按埋設深度可分為地上式、半地下式和地下式。使罐體的沉降不致太快，鋼油罐如埋在地下或半地下，必須設有護牆以承受土壓力。
油罐區由多個油罐組成。在充水和放水時應重點檢查浮頂升降的平穩性、密封性和導向部分的靈活性、中央排水管的滲漏等。每個油罐區一般儲存一種油品。油罐區要有消防、防雷及防靜電等設施。地上油罐區還要建立防火堤。要連續地進行沉降觀測工作。
鋼油罐
主要類型
①立式圓筒形拱頂鋼油罐。容量一般在一萬立方米以下。壁板採用套筒式連線（貼角焊縫）。施工時常用倒裝法(從罐頂開始,自上而下逐層安裝罐壁,並用風機送風使罐體上升)。與正裝法（從罐壁底圈板開始，自下而上逐層安裝罐壁）比較，減少了高空作業。
②立式圓筒形浮頂鋼油罐。設有能上下浮動的雙盤式浮頂或單盤式浮頂。雙盤式浮頂能減少熱輻射影響,因此,油品蒸發損失小。但在容量較大時（大於一萬立方米），為了降低造價，一般採用單盤式浮頂。這類油罐應注意選擇合理的密封裝置要求密封效果好、安裝和維修方便。壁板採用對焊連線，施工常用正裝法。
③立式圓筒形內浮頂鋼油罐。兼有拱頂和內浮頂，內浮頂在拱頂油罐內部漂浮在液面上，可上下浮動。它除具有浮頂油罐特點外，還能保證油品的清潔度。
④球形鋼油罐。可承受0.45～3兆帕的工作壓力,容量一般為50～2000米)，常用於儲存液化石油氣。
⑤臥式鋼油罐。容量一般在50米3以下。可以儲存汽油和易揮發的石油產品。
鋼油罐計算原則
①立式圓筒形鋼油罐。罐壁厚度t，單位毫米，應滿足下式 式中H為所計算的某一圈罐壁板底邊至罐壁頂端(當設有溢流口時，應至溢流口下沿)的垂直距離，單位米；D為油罐內直徑，單位米；[σ]為設計溫度下罐壁鋼板的允許應力,單位公斤/毫米2；γ 為儲液容重,單位噸/米3，嗞為焊縫係數，取0.9；C0為鋼板厚度允許負偏差，單位毫米；C為腐蝕寬裕度，單位毫米。 浮頂油罐壁上的抗風圈和罐壁加強圈應按計算確定。拱頂首先應驗算穩定性，即拱頂的設計外壓要小於拱頂的允許臨界壓力。當在地震設防地區建造油罐時，必須對罐壁進行抗震驗算。當容積大於50000米3時，若採用浮頂鋼油罐，則罐壁下部的鋼板厚達40毫米以上，不易捲成圓弧形，可改用浮頂鋼筋混凝土油罐。
②球形鋼油罐。應計算球殼厚度、支柱穩定性、基礎板尺寸、拉桿和其連線、支柱與球殼的連線部位。 鋼油罐基礎 立式油罐應設定在瀝青砂絕緣層上以防止油罐底板的腐蝕。若油溫大於80°C，絕緣層上部要增設隔熱層。下部為振實的砂或砂石混合材料墊層，四周設護坡或環牆。當為軟弱地基或處在地震區或用地受到限制時可用鋼筋混凝土環牆式基礎。球形油罐的支柱下可採用鋼筋混凝土獨立基礎或環形基礎。臥式油罐採用墩牆式基礎，罐體安置的位置和高度應能使油品自流。雖然鋼油罐的地基容許有較大的均勻沉降，為了抵消沉降值,基礎宜預先抬高。並要防止地基的不均勻沉降,以免引起油罐破壞。
鋼油罐質量的檢驗
破壞分類
鋼油罐破壞分為兩類：
①焊接殘餘應力引起的脆性破壞；
②地基和基礎破壞。
因此必須對鋼油罐的施工質量進行嚴格的檢驗。焊接過程中應採用合理的焊接順序，控制焊接變形，並進行試漏和探傷。對浮頂的浮船船倉應進行氣密性試驗，浮頂單盤板和船倉底板焊縫採用真空試漏。
其他油罐
鋼筋混凝土油罐
常做成圓筒形結構。罐體由頂蓋、壁板和底板三部分組成。一般用於儲存重質油品。這類油罐具有省鋼材、耐久性好，維修費用低和油品損耗小等優點，但施工工序較多、周期較長。半地下式或地下式鋼筋混凝土油罐還具有防火性能好、罐間距小、壁板溫差小等優點。當油罐容量較大時，多採用預應力混凝土油罐,施加環向預應力,其方法有：
①電熱張拉法；
②千斤頂張拉法；
③用繞絲機沿壁高連續纏繞並張拉鋼絲（簡稱繞絲預應力）。
用繞絲預應力方法建造的圓筒式油罐，其特點為張拉應力均勻、預應力損失小、操作方便。罐體底板在現場澆築;頂蓋和壁板可以現場澆築,也可以工廠預製、現場裝配。罐壁施加環向預應力後，在外荷載作用下,環向仍要保持0.3兆帕左右的剩餘壓應力。在頂蓋荷載中要考慮500帕的操作負壓力,壁板荷載要考慮2000帕的操作壓力。鋼筋混凝土油罐，為了減少壁高和增大容量，底板可做成倒截錐體。由於油品的滲透性較強，一般採用最佳混凝土級配以提高罐壁的防滲能力。 非金屬油罐也可以做成矩形,常稱為油池,多為半地下式或地下式。鋼筋混凝土油池只當容量大於5000米3時，才有一定的經濟效果。
磚石油罐和油池
一般容量為2000m3以下。當壁高增大時，滲透壓力也增大而易滲漏，因此壁高多控制在6m以下。磚石砌體的抗滲性能差，施工時,要求砌體砌築密實,砂漿飽滿，並在罐內側採取有效的抗滲措施,如採用鋼絲網水泥砂漿抹面層或防滲塗料等。中國已採用繞絲預應力方法來增大容量和提高抗裂性能。 用鋼筋混凝土和磚石建造的油罐和油池，其結構構造要求和計算原則見水池。非金屬油罐、油池對地基的沉降較敏感，因此對軟弱或土質不均勻的地基，必須進行地基處理。
油罐附屬設備和配件
為了便於油品的輸送，在儲存重油和原油的罐內設有加熱器，地上罐壁外側也要採取保溫措施。根據生產、檢修和安全的要求，油罐設有：①量油孔（兼做取樣孔）；②儲存汽油、煤油、輕柴油、原油和芳烴等的油罐,需設定呼吸閥;③儲存燃料油、原料油、重柴油以及蠟油等重質油品的油罐，需設通風孔；④人孔、透光孔和清掃孔（後者僅在重油罐中設定）。
檢驗和觀測
油罐建成後，必須進行充水檢驗，主要目的是：檢驗罐體結構的可靠性；檢查滲漏（包括鋼油罐的焊縫和非金屬油罐的裂縫）；預壓地基。對軟弱地基要嚴格控制充水速率，使罐體的沉降不致太快，同時要注意罐體四周的地表土的變化，避免地基剪下破壞。油罐從基礎施工直至投產後一段時間內，要連續地進行沉降觀測工作。對浮頂油罐，還要進行浮頂升降試驗。在充水和放水時應重點檢查浮頂升降的平穩性、密封性和導向部分的靈活性、中央排水管的滲漏等。
清洗作業
一般來講，在下述情況下要進行油罐清洗：新建油罐裝油之前;換裝不同種類的油料、原儲油料對新換裝的油料有影響時;需要對油罐進行明火燒焊或清除油漆時;在裝油時間較長，罐內較髒時要清洗。由於每次洗罐的目的不同，對洗罐的具體要求也不同。如換裝油料時，要求清洗乾淨即可;焊接油罐時，對油蒸氣的清除則要求很嚴，因此需區別對待。
防腐塗裝
1、內壁用導靜電塗料
根據GB13348-92 《液體石油產品靜電安全規程》、GB15599-95《石油和石油設施雷電安全規範》，要求原油罐內壁使用導靜電塗料，GB6950-2001《石油罐導靜電塗料技術指標》要求按標準GB/T16906-1997《石油罐導靜電塗料電阻率測定法》檢測，石油貯罐導靜電塗料的表面電阻率應為10Ω。
目前用於貯油罐內壁塗裝的導靜電塗料按導電介質來分類，計有以下幾種：
導電介質 | 金屬粉體 | 導電碳黑及石墨粉 | 導電複合雲母粉 (金屬氧化物包覆處理) |
性能特點 | 1.顏色受金屬粉體色限制。 2.由於金屬粉末易氧化導致塗膜導電性能下降，而惰性金屬價貴。 3.如採用電極電位高於鋼材的金屬粉末作為導電介質，與鋼鐵基材直接接觸時，形成電化學腐蝕，使鋼鐵作為陽極而加速腐蝕。 4.採用電位低於鋼材的金屬粉末(如鋅粉)作為導電介質，對鋼材有陰極保護防鏽作用。 | 1.顏色受限，只能製成深色漆。 2.由於其電極電位高於鋼材，與鋼材直接接觸時，形成電化學腐蝕，使鋼鐵作為陽極而加速腐蝕。 3.由於其吸油量高，當導電性要求高時，加量大，漆膜較疏鬆，禁止性、抗滲透性下降，引起膜下腐蝕，防鏽性不佳。 | 1.顏色淺，可製成多種顏色(灰、紅、黃、綠、藍等有限顏色)的導靜電漆。 2.漆膜緻密性好，優於導電碳黑及石墨粉製成的導靜電塗料。 3.導靜電性能持久有效。 4.價格較貴。 |
我公司對應產品 | ZIES213無機富鋅底漆 ZIEP212環氧富鋅底漆 | EPSP393-1黑色環氧耐油防靜電防腐塗料 EPSP394-1黑色環氧酚醛油罐塗料 PU414-1黑色聚氨酯耐油抗靜電塗料 | EPSP393-2淺色環氧耐油防靜電防腐塗料 EPSP394-2淺色環氧酚醛油罐塗料 PU414-2淺色聚氨酯耐油抗靜電塗料 EPSP409無溶劑環氧防靜電油罐漆 |
2、外壁用防腐塗料
考慮到原油罐多處於海邊腐蝕性很強的海洋性大氣環境之中，同時油罐使用期長，塗層應有較長的防腐年限，所以，宜選用防鏽性好的底漆，禁止性佳的中塗漆和保光保色性好、耐候性佳、易復塗和維修的面漆。
貯罐外壁常用塗料的性能特點如下：
部位 | 類別 | 塗料品種 | 主要性能特點 |
地上部分 | 底漆 | 環氧富鋅底漆 或無機富鋅底漆 | 漆膜中含有大量鋅粉，具有優異的防鏽性及陰極保護作用，具有優異的耐油性，乾燥快，配套性好，常用在長效重防腐體系中作為底漆。 |
中塗漆 | 環氧雲鐵中塗漆 | 漆膜中含大量鱗片狀雲母氧化鐵，形成"魚鱗"般搭接結構和"迷宮"效應，因而具優異的禁止抗滲性能，有效阻擋腐蝕介質浸入而腐蝕基材。對富鋅底漆有良好附著力，與面漆配套性好。 | |
面漆 | 脂肪族可覆塗聚氨酯面漆 | 優異的保光保色性能，抗粉化，不泛黃，裝飾性佳，具有優異的耐油、耐溶劑性，同時具有良好的可覆塗性，覆塗時間不受限制。 | |
地下部分 | 底漆 | 環氧富鋅底漆 或無機富鋅底漆 | 同地上部分 |
面漆 | 環氧瀝青厚漿漆 (夏用型或冬用型) | 漆膜具有優異的耐水性和防鏽性，良好的耐油性和耐化學品性，良好的附著力、耐衝擊性、耐磨性，同時具有良好的耐陰極保護性能，冬用型能在-15-10度之間使用。 |
加熱技術
油罐局部快速加熱器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，大多採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。
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恆定。
換熱器採用高效換熱元件——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，產生強烈的震盪和沖刷作用，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、避免了反覆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、相對於電加熱方式，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套用。
新型加熱技術與傳統列管式油罐加熱的對比：
加熱方式 | 熱媒 | 出油量 | 升溫溫度 | 加熱時間 | 冷凝水溫度 | 蒸汽耗量 |
列管式換熱器 | 0.8Mpa飽和蒸汽 | 60T/t | 30℃-60℃ | 14小時30分 | 100℃ | 14.6噸 |
油罐局部快速加熱器 | 0.8Mpa飽和蒸汽 | 60T/t | 30℃-60℃ | 1小時30分 | 55℃ | 1.96噸 |
組成結構
最為常用的鋼結構立式圓柱形油罐為例，儲油罐主要有有油罐基礎、底板、壁板、頂板和油罐附屬檔案組成。
油罐基礎
油罐基礎是油罐殼體本身和所儲存油料重量的承載物，並將其傳遞給土壤，一般的鋪設次序從下往上是素土層、灰土層、砂墊層和瀝青防腐層。基礎部分要求的承壓能力不小於每平方米10噸的重量，若下層有地下水則最少需要相隔30厘米以上。基礎的土層合理排布使得基礎有一定彈性，可以應付油罐儲油後發生的基礎沉降，在土質較鬆軟的地區建造時，基礎外圍可以做鋼筋混凝土圈樑，以防基礎下沉時罐底四周的砂墊層被擠出。
底板
底板本身並不受力，儲罐和所處物料的壓力，是通過底板直接作用於油罐基礎上的，但由於底板下層和基礎接觸，容易受到沉積的物料和基礎土壤內水分的侵蝕，因此即使不受力也採用4—6毫米厚鋼板，容積在5萬立方米以上的則用8毫米厚的鋼板。在儲罐的周邊應力情況比較複雜所以採用加厚，一般加厚2—4毫米。
罐壁
罐壁是儲罐的主要受力部件，液體的液位越高，底層的壓強越大（p=ρgh），所以罐壁鋼板的厚度是下厚上薄，一般規格上所指的鋼板厚度為上端最薄處的厚度，依據儲罐大小從4毫米到32毫米不等，儲罐碧的鋼板採用焊接連線成為一個整體，上下層之間的排列方式有互動式、套筒式、對接式和混合式。互動式採用鉚釘連線由於不方便施工，現在以及很少使用。套筒式是把上面圈板伸入到下面，圈板的環向焊縫採用搭接，罐圈直徑越往上越小。套筒式的施工方便且焊接質量較好所以現在最為常用。對接式施工要求高，上下層的大小一致，主要用於浮頂式儲油罐。混合式顧名思義就是把幾種連線方式聯合採用的方法，現在已經不再採用。
罐頂
參見：浮頂式儲油罐
儲罐的頂蓋為拱頂的儲罐被稱為“拱頂罐”，拱頂是一種固定的頂蓋，拱頂被要求能承受較大的內壓力（從2kPa到10kPa不等），鋼板的厚度一般為4—6毫米。拱頂的優點是成本小施工簡單，但蒸發損耗較大。另一種頂蓋是“浮頂”，即頂蓋隨著液面的升降而升降，此種頂蓋可以大幅降低儲存過程中的油品蒸發損耗，但施工技術性強，成本較大。
附屬檔案
為了保證儲罐的安全使用，儲罐上還安裝有以下一些附屬檔案，人孔：人孔是儲罐底板上方的一個開孔，用於進行安裝維修和清洗時的人員進出；透光孔：安裝於罐頂用於清掃時採光和通風；量油孔：罐頂處用於計量的裝置；保險活門，進出油的安全防護裝置；呼吸閥，用於油品因晝夜溫差產生的呼吸作用而保護油罐的安全裝置；梯子和欄桿，工作人員上下油罐的裝置等等。
