液化气储罐

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液化气储罐

近年来，随着我国石油化工行业的迅速发展，液化石油气作为一种污染小﹑价格低﹑资源丰富的能源越来越受到重视，其应用日益广泛。但与此同时，因液化石油气储罐H2S应力腐蚀和焊缝缺陷而引发的安全事故也屡有发生，液化石油气储罐的安全质量问题成为了广大民众为关注的焦点话题。基于此，本文以目前安全性能相对稳定的DN3200X11300液化石油气卧式储罐为例，对液化石油气储罐设计中应如何有效避免因H2S应力腐蚀和焊缝缺陷造成的危害进行了阐述。 
1 DN3200X11300液化石油气卧式储罐简况 
1.3 、适用标准和规范 
　　根据本设备：工作压力：1.62MPa；工作温度：常温；盛装介质：液化石油气（丙烷、丁烷、含少量H2S等），容积：1003 m；设备结构形式：卧式双鞍座支座支撑的卧式储罐等参数，确定本设备的设计、制造、检验和验收应符合JB/T4731-2005《钢制卧式容器》（标准中规定其中受压元件用钢的选用原则、钢材标准、热处理状态、及许用应力值、强度计算和制造、检验与验收应符合GB150.1～GB150.4-2011《压力容器》）的要求，设备的设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验检测应接受TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的监察。 
1.4 设计压力 
　　液化石油气是以丙烷，丁烷为主要成分的多组份有机混合物。TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定：常温储存液化石油气压力容器规定温度下的工作压力，按照不低于50℃混合液化石油气组份的实际饱和蒸气压来确定；设计单位在设计图样上注明限定的组分和对应的压力。本设备液化石油气储罐的设计压力为 1.77 Mpa。 
1.5 容器类别 
　　根据设备危险性程度的不同容器类别划分三类（I类，II类，III类）。由设计压力、容积和介质危害性三大因素决定容器类别，利用PV值在不同介质分组坐标图上查取相应的的类别。 
　　根据本设备：设计压力：1.77MPa，容积：100m3，盛装介质：液化石油气（丙烷丁烷、含有少量H2S等），介质特性：易燃易爆等参数按照TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》附件A中A1.3.1（1）组介质，压力容器类别的划分图（利用PV值坐标图）A-1确定本设备的容器类别为III类。1.6 充装量的确定 
　　液化石油气的充装量直接影响到容器的工作压力，关系到容器的设计与使用安全。所以液化石油气的充装量的确定是项很重要的工作。TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定：储存液化气体的压力容器应当规定设计储存量，装量系数不得大于0.95。 
　　液化石油气的储存量应按下式计算：W=￠VPt 
　　式中：W为储存量（t）；￠为装料系数（一般取0.9）；V为压力容器的容积（m3）；Pt为设计温度下的饱和液体密度（t/ m3）。 
　　本设备介质装料系数：≦0.9。 
2 H2S应力腐蚀危害与设计 2.1 H2S应力腐蚀的特征 
　　应力腐蚀破裂是金属在应力（拉应力）和腐蚀介质的共同作用下（并有一定的温度条件）引起的破裂。当应力不存在时腐蚀甚微，当有应力后，金属在腐蚀并不严重的情况下发生破裂，由于破裂是脆性的，没有明显的征兆，容易造成灾难性事故。应力腐蚀有腐蚀性介质的作用，在应力和腐蚀性介质的交替作用下造成材料腐蚀的机械性开裂，再裂纹扩展阶段，应力腐蚀裂纹扩展速率比相同应力水平下一般的裂纹扩展速率要大得多。应力包括外加载荷的作用，热应力以及冷热加工或焊接产生的残余应力。