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低温储存储罐设计基础 金 国强 中国石化集团 上海工程有限公司 SSEC 2006-7-18 内容 1 基础知识 2 常压低温储存储罐的主要相关标准与分 类 3 低温储罐的设计条件 4 设计载荷 5 低温储罐的材料 6 结构简介 7 防火要求及布置 1 基础知识 1.1 低温储存储罐的概念 一般可以定义为在环境温度下，常压、低温储存液态烃的储罐，或者 GB50160-92（1999版）石油化工企业设计防火规范所划分的称之为全冷冻式液化烃储罐，通常也俗称为“冷罐”，其特征是储存压力为常压、储存温度在液化烃的沸点以下。 1.2 常压与低温的一般界限 1) 常压 ~15kPa G (一般) (有一种真空绝热的双壁金属储罐,设计压力在0.1MPa G 以上,其储存温度比常压下的液化烃沸点略高,按GB50180-92定义，可以称之为半冷冻式液化烃储罐，按NFPA 59A 定义，属于ASME压力容器规范控制的容器范畴。这次 讲课，不包括此内容。) 2) 低温 几种液态烃常压的沸点 1.3 几种液态烃的其他重要物理性质 1.4 几种性质定义 1) 临界温度 某种气体，当气体超过一定温度时，无论加 多大压力都不能使其液化，这一温度称为该气 体的临界温度。 2） 临界压力 在某气体的临界温度时，给气体加压使其液 化所需的最低压力，称为该气体的临界压力。 3) 爆炸极限 可燃气体，无空气参与就不会燃烧。即使有空气而不在与空气的混合比例范围之内也不会引起燃烧。将能引起燃烧的混合比例范围，用燃烧气体与空气的体积百分比% 表示称为燃烧范围。 在燃烧范围内引起爆炸的范围称为爆炸范围。燃烧范围与爆炸范围几乎相同。 A 可燃气体在空气中刚刚维持火焰蔓延的最低 浓度称为气体的爆炸下限。 B 可燃气体在空气中足以使火焰蔓延的最高 浓度称为气体的爆炸上限。 1.5 液态烃的火灾危险性分类 1) 液态烃的气化气体 属可燃气体，上表所列的液态烃由于空气 混合物的辨证下限均 10%, 因此属甲类 可燃气体。 2) 液态烃 上表所列液态烃，由于其在150C时 的饱和蒸气压均 0.1MPa, 因此属 于甲A类. 3) 火灾危险性分类类别，是工厂布置、 建筑等防火设计的主要依据。 常压低温储存储罐的主要相关标准与分类 2.1 标准 1) API 620_1996, 大型、低压焊接储罐设计与建造标准 （Design and Construction Large, Welded, Low-Pressure Storage Tanks.） API 620_1996（附录Q）， 液态烃气体低压储存储罐 （Low-Pressure Storage Tanks for Liquefied Hydrocarbon Gases） 2) BS 7777_1997, 立式平底圆筒型低温储罐标准 （Flat-bottomed, vertical, cylindrical storage tanks for low temperature service） 3) NFPA 59A_2001, 液化天然气（LNG）生产、储存、装卸标准（Standard for the Production, Storage and Handling Liquefied Natural Gas (LNG) 4) GB 50160_92 (1999年版) 石油化工企业设计防火规范 5）GB 50183_2004 石油天然气工程设计防火规范 2.2 主要标准规范简介 1) API 620_1996，附录Q 是目前低温储罐的材料、设计与建造的标 准依据，国内尚无相应标准。 适用于单壁保冷与双壁的冷冻罐。 温度适用于 -51~ -1680C（-60~ -2700F） 范围，可满足LNG、液态乙烯等上述 液态烃的 设计要求。 2） BS 7777