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

就儲罐的性價比來講，現(xiàn)在以鋼襯聚乙烯儲罐為優(yōu)越，其具有優(yōu)異的耐腐蝕性能、強度高、壽命長等，外觀可以制造成立式、臥式、運輸、攪拌等多個品種 。

單盤式浮頂：由若干個獨立艙室組成環(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)點是造價低、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)向隔板隔成若干獨立的環(huán)形艙。其優(yōu)點是浮力大、排水效果好。

內(nèi)浮頂儲罐是在拱頂儲罐內(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、積雪及灰塵等進入罐內(nèi)，保證罐內(nèi)介質(zhì)清潔。這種儲罐主要用于儲存輕質(zhì)油，例如汽油、航空煤油等。內(nèi)浮頂儲罐采用直線式罐壁，壁板對接焊制，拱頂按拱頂儲罐的要求制作。目前國內(nèi)的內(nèi)浮頂有兩種結(jié)構(gòu)：一種是與浮頂儲罐相同的鋼制浮頂；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。臥式儲罐環(huán)向焊縫采用搭接，縱向焊縫采用對接。圈板交互排列，取單數(shù)，使端蓋直徑相同。臥式儲罐的端蓋分為平端蓋和碟形端蓋，平端蓋臥式儲罐可承受 40kPa 內(nèi)壓，碟形端蓋臥式儲罐可承受 0.2Mpa 內(nèi)壓。地下臥式儲罐必須設(shè)置加強環(huán)，加強還用角鋼煨制而成。

1 大型原油儲罐工程危險性分析

1.1 原油危險性分析

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，具有一定的危險性，同時原油的易沸溢性，應在救火工作時引起特別重視。

1.2 火災事故原因分析

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

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

泄漏的原油暴露在空氣中，即構(gòu)成可燃物。原油泄漏，在儲運中發(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。國內(nèi)外曾發(fā)生多起因油罐底部腐蝕造成的漏油事故。對原油儲罐內(nèi)腐蝕情況初步調(diào)查的結(jié)果表明[ 1 ]，罐底腐蝕情況嚴重，大多為潰瘍狀的坑點腐蝕 , 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，為均勻點蝕，主要發(fā)生在油水界面，油與空氣界面處。相對而言，儲罐底部的外腐蝕更為嚴重，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)時非常忌諱的嚴重惡性設(shè)備事故。該類事故的發(fā)生，一方面反映了設(shè)計、施工、管理等方面的嚴重缺陷，另一方面又將造成大量原油泄漏，嚴重影響生產(chǎn)、污染環(huán)境并構(gòu)成火災隱患。

2 大型原油儲罐設(shè)計中的主要安全問題及其對策

2.1 儲罐地基和基礎(chǔ)

儲罐工程地基勘察和罐基礎(chǔ)設(shè)計是確保大型儲罐安全運營根本的保證。根據(jù)石化行業(yè)標準[ 2 ]規(guī)定，必須在工程選址過程中進行工程地質(zhì)勘察，針對一般地基、軟土地基、山區(qū)地基和特殊土地基，分別探明情況，提出相應的地基處理方法，同時還應作場地和地基的地震效應評價，避免建在軟硬不一的地基上或活動性地質(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）式和護坡式。應根據(jù)地質(zhì)條件進行選型。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)造的剛度應予加強，支持底板的基床應富于柔性以吸收焊接變形，宜設(shè)防水隔油層和漏油信號管，地下水位與基礎(chǔ)頂面之間的距離不得小于毛細水所能達到的高度（一般為2m）[ 3 ]。

傳統(tǒng)的儲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，實現(xiàn)對粘稠液體的升溫，降低液體粘度，改善其流動性，以便于泵的輸送。

　　傳統(tǒng)儲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)加熱器對粘稠液體的加熱是一種靜置式的自然對流換熱，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，在換熱管高溫面長時間滯留，極容易產(chǎn)生分解物，結(jié)聚于換熱管表面，容易結(jié)焦，嚴重阻礙熱量的傳遞，也影響換熱效率。
　　2、加熱過程不經(jīng)濟。當只需要倒出少量粘稠液體時，也要對整個罐內(nèi)的粘稠液體全部進行加熱，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?？拷訜崞鞯恼吵硪后w溫度較高，遠離加熱器的粘稠液體溫度較低，抽取粘稠液體的溫度更低，嚴重影響了出油的流動性。
　　4、影響粘稠液體質(zhì)量。反復對罐內(nèi)粘稠液體進行加熱，加熱過程中產(chǎn)生大量細小的分解物，對粘稠液體質(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”沿儲罐徑向伸入儲罐底部，熱媒介質(zhì)（蒸汽）走管程，粘稠液體從殼程內(nèi)德管間流動，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，通過感溫探頭對粘稠液體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，熱效率是普通換熱器的3-5倍，其強化傳熱機理是：粘稠液體流體在內(nèi)外表面流動時設(shè)計成紊流流動，產(chǎn)生強烈的震蕩和沖刷作用，流動的方向不斷改變，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，使粘稠液體流體內(nèi)部熱擴散強化。不會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，充分的加熱又無結(jié)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(jié)垢。
　　2、可對粘稠液體定量加熱，需要多少加熱多少。
　　3、粘稠液體不會出現(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、儲罐內(nèi)出油口溫度高，保證了倒出粘稠液體流動性。
　　5、避免了反復對罐內(nèi)粘稠液體進行加熱，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，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)計先進，保證了粘稠液體順利流出及較好的“抽罐底”作用。
　　8、可實現(xiàn)自動化控制，可根據(jù)粘稠液體的進出溫度及倒油流量控制蒸汽進給量。
　　9、結(jié)構(gòu)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左右。
　　10、相對于電加熱方式，更安全，加熱更溫和，對粘稠液體品質(zhì)影響更小。

在潤滑油儲罐加熱中，局部快速加熱器與傳統(tǒng)列管式加熱的對比：

注：數(shù)據(jù)來自中國石化潤滑油實測對比表