立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范样本.doc
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1、立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范(AQ3053-)1 范围本标准要求了立式圆筒形钢制焊接储罐材料、设计、预制、施工和验收、防雷、防静电、防腐、使用管理、检验和安全附件各方面基础安全要求。本标准适适用于设计压力小于0.1 MPa(G)且公称容积大于或等于1000 m3、建造在地面上、储存毒性程度为非极度或非高度危害(见注1)石油、石油产品或化工液体介质、现场组焊立式圆筒形钢制焊接储罐。公称容积小于1000 m3、储存其它类似液体介质储罐,可参考本标准实施。本标准适用储罐,其范围包含储罐本体、安全附件和储罐接管法兰盖、密封垫片及其紧固件。本标准不适适用于冷冻式低温储罐。2 规范性引用文件下列文件
2、对于本标准应用是必不可少。通常注日期引用文件,仅注日期版本适适用于本标准。通常不注日期引用文件,其最新版本(包含全部修改单)适适用于本文件。GB 50057 建筑物防雷设计规范GB 50074 石油库设计规范GB 50128 立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范GB 50160- 石油化工企业设计防火规范GB 50183 石油天然气工程设计防火规范GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工规范GB 50341- 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范GB 50493 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范GB 50650 石油化工装置防雷设计规范sGBZ 230 职业性接触毒物危害程度分级A
3、Q 3028 化学品生产单位受限空间作业安全规范HG 20660 压力容器化学介质毒性程度危害和爆炸危险程度分类JB/ T4730 承压设备无损检测JB/T 10764 无损检测 常压金属储罐声发射检测及评价方法JB/T 10765 无损检测 常压金属储罐漏磁检测方法NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定NB/T 47018 承压设备用焊接材料订货技术条件SH/T 3007 石油化工储运系统罐区设计规范SH/T 3026 钢制常压立式圆筒形储罐抗震判定标准SY/T 6620 油罐检验、修理、改建和翻建TSG Z6002 特种设备焊接操作人员考评细则API Std 常压和低压储罐通气装置(非
4、制冷和制冷)(Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks(Non-refrigerated and Refrigerated)3 术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适适用于本文件。3.1 术语和定义3.1.1储罐本体 tank储罐本体包含:a) 和外部管道焊接连接第一道环向接头坡口端面;b) 螺纹连接第一个螺纹接头端面;c) 法兰连接第一个法兰密封面;d) 专用连接件或管件连接第一个密封面;e) 非承压元件和储罐连接焊缝。储罐本体中关键承压元件包含罐顶、罐壁、罐底、公称直径大于或等于250 mm接管和管法兰。3.1.2安全附件 s
5、afety facility储罐安全附件,包含直接设置在储罐上安全阀/呼吸阀、紧急切断装置、安全连锁装置、压力表、液位计、温度计、阻火器等。3. 1.3设计正压 design positive pressure设定储罐顶部气相空间最高压力,和对应设计温度一起作为设计载荷条件。3. 1.4设计负压 design negative pressure设定储罐承受最高外压(不包含因为风载引发外压)或罐内最大局部真空度;设计负压不应小于罐内可能达成最大局部真空度(其值按最大要求流速经过真空泄放阀所形成真空度来确定)。3. 1.5设计温度 design temperature储罐在正常工作情况下,设定罐壁
6、板及受力元件金属温度(沿元件截面厚度平均温度),和对应设计压力一起作为设计载荷条件。3. 1.6大型储罐 large storage tanks公称直径大于或等于30 m或公称容积大于或等于10000 m3储罐。3. 1.7内部检验 Internal Inspection内部检验为在罐内介质清空以后,对罐底等各个部位或部件进行检验,内部检验过程中,检验人员通常需要进入到罐内。3.2 缩略语3.2.1RBI:基于风险检验(Risk Based Inspection)3.2.2WPS:焊接工艺规程(Welding Procedure Specification)3.2.3TOFD:衍射时差法超声检
7、测(Time of Flight Diffraction)4 总则4.1 储罐建造和运行全寿命期内,应严格实施本标准相关设计、制造、施工、试验、检验、使用、维护、改造等各步骤相关安全技术要求。储罐设计、制造、施工、试验、检验、使用、维护、改造除应遵守本标准外,还应符合国家和行业现行相关技术标准、规范要求。4.2 储罐安全、职业卫生、消防、抗震减灾技术方法和设备、设施应和储罐主体同时设计、同时施工、同时建成。4.3 对采取新材料、新技术、新结构、新工艺第类储罐,当不符合本标准要求时,储罐主管部门应组织设计、研究、试验、施工、安全和使用等相关单位或部门进行技术评审和风险评定。评审合格后,采取新材料
8、、新技术、新结构、新工艺储罐方可进行试制、试用。4.4 储存介质毒性程度分类根据HG 20660确定,HG 20660没有要求,由储罐设计方根据GBZ 230标准,确定介质毒性程度。5 材料5.1 储罐选材应考虑材料力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能。5.2 储罐用材料质量、规格和标志,除符合本标准要求外,还应符合国家对应标准或行业标准要求。5.3 储罐关键承压元件用材料,应含有材料制造单位提供质量证实文件原件,并在材料上显著部位有清楚、牢靠钢印或其它标志,最少包含材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、材料制造单位名称及检验印签标志。材料质量证实文件内容应齐全、清楚,并加盖材料制造
9、单位质量检验章。储罐用材采购单位从非材料制造单位取得储罐用材料时,应同时取得材料质量证实文件原件或加盖供材单位质检公章和经办人章有效复印件。材料采购单位应对所取得材料及材料质量证实文件真实性和一致性负责。5.4 新研制材料,如其性能优于已纳入钢材标准相近或相同材料,并满足GB 50341相关要求,材料研制生产单位应将试验验证资料、材料质量证实文件和第三方检测汇报提交给由国家主管部门委派技术组织或技术机构进行技术评审,评审经过并经储罐使用单位书面同意,方能够使用。5.5 使用国外钢材时,应符合下列要求:a) 应选择国外钢制焊接储罐最新规范选择且国外已经有使用实例钢材,其使用范围应符合材料生产国对
10、应规范和标准要求,且在钢制焊接储罐规范许可范围内使用,并有材料质量证实文件;b) 钢材技术指标应不低于GB 50341中相类似钢材技术要求;c) 材料质量证实文件和材料标志应符合第5.3条要求;d) 首次使用前,应进行焊接工艺评定和焊工考试;e) 中国首次使用且标准屈服强度下限值大于390 MPa材料,应在学习借鉴和试验研究基础上,提供所做试验依据、条件、数据、结果和第三方检测汇报及其它相关技术资料,由国家主管部门委派技术组织或技术机构评审同意后,方可试用;f) 中国材料制造单位生产国外牌号材料时,应完全根据该牌号国外标准要求冶炼方法进行生产,力学性能试验试样型式、尺寸、加工要求、试验方法等验
11、收要求也应实施国外标准,批量生产前应经过产品判定。满足上述要求后,可按本条要求国外钢材对待。5.6 储罐罐底板、罐壁板、顶板、底圈罐壁处卷焊人孔颈用板、公称直径大于250 mm接管补强板等钢板,有下列情况之一者应复验,符合本标准及其对应材料标准要求后方可使用:a) 施工单位不能确定材料真实性或对材料性能和化学成份有怀疑;b) 用户要求复验;c) 设计文件要求复验。5.7 符合下列条件储罐本体用钢板,应逐张进行超声检测,检测方法和质量标准按JB/T 4730要求:a) 厚度大于30mm且小于等于36 mmQ245R、Q345R,质量等级应不低于级;厚度大于36 mmQ245R、Q345R,质量等
12、级应不低于级b) 调质状态供货钢板,质量等级为I级合格。5.8 储罐用钢材应是氧气转炉或电炉冶炼镇静钢。对于钢材标准要求屈服强度下限值大于390 MPa低合金钢钢板,还应采取炉外精炼工艺。5.9 焊材应满足NB/T 47018要求。5.10 当对钢材有特殊要求时,如要求增加力学性能检验率,提升无损检测合格等级,较高冲击功指标等,应在图样或对应技术文件中标明。5.11 材料代用应事先取得原设计单位出具设计更改同意文件。6 设计6.1 设计单位资质及责任对储罐设计单位资质及责任要求以下:a) 储罐设计单位应含有石油及化工产品工程设计专业资质乙级 (含)以上设计资质,第、类储罐设计单位应含有甲级设计
13、资质;储罐用户应对设计单位资质进行审查和确定;b) 设计单位应向设计委托方提供包含设计图样、制造及安装技术要求等设计文件。6.2 设计条件设计委托方应以书面形式向设计方提出设计条件。设计条件最少包含以下内容:a) 操作/设计参数,包含工作压力、公称容积、操作温度范围、液位高度、设计压力(正压和负压)、设计温度;b) 储罐类型及结构参数,包含直径、高度;c) 介质组分及特征;d) 储罐安装地及其自然条件(包含环境温度、抗震设防烈度、设计基础地震加速度、风载荷及雪载荷等);e) 接管及对外连接尺寸和标准;f) 设计中需考虑附加载荷;g) 设计使用年限;h) 需要其它必需条件。6.3 设计文件6.3
14、.1 通用要求储罐设计文件应满足以下要求:a) 储罐设计文件,包含设计图样、制造及安装技术要求、工况适用性评价(若需要)。必需时,还应包含使用维修说明。b) 设置安全阀等安全附件储罐,设计文件还应包含储罐安全泄放量、安全阀等附件排量计算书;无法计算时,设计单位应会同设计委托单位或使用单位,协商选择超压泄放装置。c) 储罐设计应满足本标准安全要求;d) 储罐设计还应符合现行国家、行业标准要求;e) 采取国外标准设计储罐,应满足本标准及现行国家、行业标准中强制性条文要求;6.3.2 设计总图6.3.2.1 总图审批设计总图最少应2级签署。第、类储罐要有设计、校核和审核3级签署,对第类储罐还应有储罐
15、设计单位专业技术责任人同意签字。6.3.2.2 总图关键内容储罐总图,最少应注明以下内容:a) 储罐名称、类别,所在装置名称及地点、设计、制造/施工所依据关键法规和标准;b) 工况条件,包含工作压力、操作温度,介质名称、介质密度、正常工作时最高和最低液位高度、介质火灾危险性分类等;c) 设计条件,包含设计压力、设计温度、腐蚀裕量、焊接接头系数和雪载荷、风载荷、地震载荷等自然条件;d) 储罐结构尺寸(直径、高度、公称容积、工作容积等);e) 储罐净质量及工作质量、充水质量;f) 罐体及接管、法兰等材料牌号及标准;g) 保温方法或要求;h) 设计使用年限;i) 热处理要求(必需时);j) 充水试验
16、及泄漏试验要求;k) 表面处理及防腐蚀要求(必需时);l) 安全附件规格及特殊要求(已另行考虑除外);m) 地脚锚栓(必需时)规格及部署;n) 梯子类型(直梯或盘梯)及位置;o) 铭牌位置;p) 必需车间预制、现场组焊和安装、检验、试验要求;q) 其它。6.4 节能要求储罐设计应充足考虑节能降耗标准,兼顾安全和经济标准,而且符合以下要求:a) 合理选型,依据储存介质性质、种类,合理选择储罐结构形式;b) 充足考虑储罐经济性,依据介质、气候、土壤等条件,合理选材,采取适宜防腐方法,考虑合适安全裕量和腐蚀裕量;c) 合理确定结构尺寸,必需时应进行经济性对比,如依据当地地理、地质条件和企业生产、销售
17、具体要求、产地条件等,确定合理容积、高径比等;d) 对有保温储罐,应在设计文件中提出有效保温方法。6.5 压力6.5.1 设计正压、设计负压储罐设计压力应满足以下要求:a) 设计正压,不应低于正常使用时储罐顶部可能出现最高工作压力,装有安全泄放装置储罐,其设计压力不得低于安全阀整定压力;b) 设计负压,不应小于罐内可能达成设计最大局部真空度。6.5.2 超压泄放装置设定压力超压泄放装置设定压力应满足以下要求:a) 超压泄放装置设定正压力,不得大于储罐设计正压力;b) 在正常工作压力和超压泄放装置设定压力之间应留有合适余量,以满足储存介质温度、密度及气体和蒸汽等其它原因引发压力增加量;c) 真空
18、泄放阀设定开启值不应大于储罐设计最大真空度。6.6 设计温度6.6.1 设计温度不得低于罐壁板及受力元件可能出现最高金属温度,或不得高于罐壁板及受力元件可能出现最低金属温度;6.6.2 当罐体金属温度受大气环境气温条件影响(如露天放置,既无加热又无保温)时,其最低设计温度应参考该地域气象资料,应取建罐地域最低日平均温度加13 C。6.7 腐蚀裕量储罐设计时,应考虑足够腐蚀裕量。对于有均匀腐蚀储罐,腐蚀裕量应依据预期储罐使用年限、防腐蚀技术方法和介质对材料腐蚀速率确定,同时,还应考虑介质流动时对储罐冲蚀和磨损等影响,并应考虑局部腐蚀影响。6.8 最小厚度6.8.1 储罐最小厚度确实定应考虑制造、
19、安装等原因影响。6.8.2 对碳素钢、低合金钢制储罐,其最小厚度根据GB 50341确定,并应满足下列要求:a) 包含腐蚀裕量底圈罐壁板最小厚度应大于6 mm;b) 包含腐蚀裕量罐顶板最小厚度应大于5 mm。6.8.3 对不锈钢制储罐,不包含腐蚀裕量最小厚度为5 mm。6.9 焊接接头6.9.1 罐体接头设计储罐焊接接头设计,应满足下列要求:a) 罐顶板之间焊接接头,可采取对接或搭接。若采取搭接,搭接外表面焊缝应采取连续焊;b) 罐壁板之间焊接接头,包含壁板纵向接头、筒节和筒节之间连接环向接头,应采取全截面焊透对接接头形式,内表面应对齐;c) 罐底板间焊接接头,可采取对接、搭接或二者组合, 对
20、较厚板宜选择对接;d) 焊接接头设计应满足所依据设计标准要求。6.9.2 接管和罐体之间接头设计储罐接管和罐体之间焊接接头设计,按GB 50341标准实施;GB50341不适用,参考Welded Steel Tanks for Oil StorageAPI Std 650、Design and Construction of Large, Welded, Low-Pressure Storage TanksAPI Std 620设计。6.9.3 焊接接头系数储罐设计应考虑焊接接头影响,并满足以下要求:a) 应考虑焊接接头对强度减弱,焊接接头系数应参摄影应设计标准选择;b) 不许可降低焊接接头系
21、数而免去储罐无损检测。6.9.4 无损检测要求储罐设计单位应依据本标准及所引用标准在设计文件中要求无损检测方法、百分比、质量要求及其合格等级。6.10 抗震计算建造在抗震设防烈度不低于6度地域储罐,应根据SH/T 3026和GB50341-附录D要求进行抗震判定和计算。6.11 储罐用管法兰和垫片盛装火灾危险性为甲B、乙A类介质或强渗透性介质储罐,其管法兰应采取带颈对焊法兰,垫片应为缠绕垫片或性能更优垫片。法兰密封垫片应采取耐温、阻燃材料,耐储存介质腐蚀,而且不污染介质。6.12 人孔储罐应设置人孔,人孔位置、数量和尺寸等应满足安装及检、维修需要。6.13 切断阀储罐物料进出口管道靠近罐体处应
22、设一个总切断阀。对大型储罐,应采取带气动型、液压型或电动型实施机构阀门。当实施机构为电动型时,其电源电缆、信号电缆和电动实施机构应做防火保护。切断阀应含有自动关闭和手动关闭功效,手动关闭包含遥控手动关闭和现场手动关闭。6.14 梯子、扶手和平台储罐梯子和平台应满足以下要求:a) 储罐应设梯子和平台,当梯高大于8 m时,宜设置梯间休息平台;b) 储罐罐顶沿圆周应设置整圈护栏及平台,通往操作区域走道宜设置防滑踏步,踏步最少一侧宜设栏杆和扶手, 罐顶中心操作区域应设置护栏和防滑踏步。c) 大型外浮顶储罐顶部抗风圈上宜安装扶手或其它防摔倒装置。6.15 浮顶密封结构浮顶和罐壁之间应设置适宜密封装置,密
23、封件应能保持和罐壁之间良好接触。在雷雨多发区域,一次密封宜采取软密封。大型浮顶储罐应设置一次密封和二次密封装置。6.16 通气装置储罐通气装置应满足相关标准要求,通气装置尺寸应依据通气能力计算确定。6.17 防腐蚀要求对有防腐蚀要求储罐,应在设计图样上提出对应防腐蚀方法。6.18 辅助设施储罐应按规范要求,配置液位指示、报警系统及对应自动切断连锁等辅助设施。6.19 带加热器储罐设有加热器(如盘管)储罐,应对液体工作温度进行监测,并配置能够控制介质温度对应设施,预防介质超温或过热。6.20 带搅拌器或调合器储罐装有搅拌器、调合器等设施浮顶储罐或内浮顶储罐,应设置合理安装安全高度和浮盘支腿高度。
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