浓硫酸贮罐底板及基础设计

浓硫酸贮罐底板及基础设计石油部第二炼油设计研究院马绍鼎顾志敏目前国内浓硫酸贮罐的设计很不统一形基础是必要的为此要求基础条间距大容量相同的贮罐底板壁板厚度却不同于毫米高毫米左右条上垫有枕影响浓硫酸贮罐厚度的主要因素是腐蚀木焊缝全部暴露在空气中操作人员可以裕量的选用基础采用的形式及贮罐几何尺在基础之间巡回检查寸等木文根据调查研究的结果重点论述根据苏联国立基本化学工业研究设计院立式浓硫酸贮罐的基础形式腐蚀裕量的选的标准一座来小欠毫米浓用及底板的设计计算等以希对设计工作有硫酸贮罐,基础间距毫米从地平线至贮所帮助罐底部高。毫米制造方法铆接这样一座贮罐总耗钢量吨是我国目前同样容浓硫酸贮嫂的基础形式量油罐的三倍五十年代初苏联马林等所编著的我国硫酸工业在五十年代引进了苏联技《硫酸工作者手册》中提到以上的浓硫术也采用条形基础酸可以贮存在钢制平底锥顶直式筒形的随着钢铁工业和焊接技术的发展条形贮盛器内“这种贮盛器安装在条形基础上基础逐渐失去作用因此六十年代开始我在基础之间留有通道并将底部连接处安置国化学工业中不少浓硫酸贮罐基础已有了改千通道上以便检查与修理”革首先将枕木去掉然后或将条形基础高五十年代美国埃索公司工程标准中规度降低或将条间距变窄条形基础高由定“从稀到浓的硫酸贮罐一律放到条型基毫米降低到最低毫米条间距由最宽础上毫米缩小到毫米球形底圆环型基解放后接收日本遗留下的硫酸厂部分贮础已被淘汰并陆续出现实心刚性基础硫罐为圆环形基础罐底是球形的酸罐底板全部放到基础上基础高出地面为什么硫酸贮罐要放到条形支墩或圆环一毫米形基础上目的主要是便于检查贮罐底板是经过改革的贮罐消耗钢材减少了基否漏酸础投资也有所下降马林等人的著作发表于五十年代我们通过对个工厂台立式贮罐析初期搜集的资料代表四十年代技术水平架或拱顶罐的调查结果是使用条形基础当时钢板质量与焊接技术都不能与现在相的台使用实心基础的台实心基础占比浓硫酸贮罐制造方法主要还是铆接焊整个基础的详见表接也受当时焊条与焊接检验技术的限制很浓硫酸贮罐腐蚀裕量的选用难保证焊缝没有夹渣气孔现象因此贮罐我国现有的浓硫酸贮罐设计没有一个底板漏酸机会较多为了在漏酸之后能及时统一的腐蚀裕量数据根据调查的部分贮罐发现并能很快估计漏酸部位用条形或环其腐蚀裕量高的可达毫米低的只有毫表浓硫酸贮罐及基础使用情况调查表工厂名称…一米也有根据壁板第一圈设计的厚度把底板毫米此罐内壁硫酸腐蚀速度取以的毫米年是可相应加厚虑进去大对条形基础的因素没有考若考虑贮罐内气相腐蚀和罐外壁空气这样必然造成底板腐蚀裕量差别很腐蚀取。毫米年限一般按炼油厂其它贮罐使用年因此硫酸贮罐使用年限年计算为了使腐蚀裕量的选用统一一必须确定也按年计腐蚀裕量取毫米浓硫酸的腐蚀速度和贮罐使用年限的浓硫酸贮罐与基础的设计计算在常温下对普通钢上述已经明确了贮罐底板的腐蚀裕量若再加上贮罐强度或结构要求的厚度板的腐蚀速度有不少试验数据这些数据及表即可少大同小异下面列举两个例子见图求出需要的钢板厚度对于实心基础的贮罐由于整个底板座落在基础上可以忽略叼理论强度要求主要考虑结构需要但是条形基础底板承受硫酸静压力见图钢板产生弯距和剪应力为了简化计算我们按等跨连续裸计算公式计算在支墩上产生的最大弯矩图硫酸浓度温度对碳素钢腐蚀的影响夕一表浓硫酸对度号钢腐蚀速度浓一深二上石当,一工一了二深度毫米年度毫米自萝么式中公斤厘米—贮罐底支墩上产生的最大弯矩弯矩系数国外对腐蚀裕量的选取也不一致美国埃索公司取十英寸取﹄斗毫米西德鲁奇公司毫米日本取毫米最近从日本弓进的一”温度成品酸贮罐介质为℃底板—硫酸对底板的压力公斤厘米—条形基础净间距厘米—求出最大弯矩后再用下面公从式“材质筒体取相当于钢腐蚀裕量毫米式算出钢板断面系数二毫米顶板取使用年限也影响钢板厚度蚀速度一定板厚度相应增加个最佳使用年限显然当腐〔少万随着设计使用年限的增加钢从技术经济角度应该有一最佳使用年限与腐蚀速度式中的乘积才是合理的腐蚀裕量之间炼油厂浓硫酸一般贮存浓度在一—〕钢板许用应力公斤厘米—已知断面系数根据下述公式算出钢板〔钢板断面系数“年平均贮存温度不高于因厚度条形基础与实心基础的优缺点对比从上述计算可知,条形基础贮罐的底板卜、平、二〔〕厚度必须满足底板承受的垂直静荷载产生的弯曲应力而实心基础将垂直力传递于基础所以实心基础使贮罐底板的设计厚度大旦卫旦大减薄、一减少了钢材的耗量〔〕鱼尽叹、〔〕例如一座条形基础的米“浓硫酸贮罐小又毫米条间距毫米查图得底板总厚度毫米如果用实心刚性式中基础只考虑结构要求和腐蚀裕量底板厚一一满足强度要求的钢板厚度厘米度毫米就可以了那么一座米”的硫酸—钢板单位宽度厘米,罐底板可节省钢材吨节省投资元—贮罐中的硫酸最大液位高度米条形基础比实心基础投资高设一座丫硫酸米“贮罐采用毛石混凝设—比重一一弯距系数取—浓硫酸比重在时取〔〕许用应力对钢板艺只之米取—。公斤厘米“米公式可简化为日米卜、哑亘迈零喜…哑夕米米农米二侧黯尖从计算式中可以看出底丫、厅华毯鹭剑板厚度与条形基础条间距和硫酸液位高度的平方根成正比且条间距是影响底板厚度的主要因素因此目前凡采用条形基础的贮罐虽然贮罐的高度控制在、米以下但底板还是很厚百根据公式计算的结果加上腐蚀裕量毫米绘制成底板厚度计算图见图从图可以看出在考虑一个贮罐结构的同时要考虑基础的条升挂卡间距条间距缩小底板厚度变薄当距离小于毫米时接近实心基图浓硫酸贮罐底板厚度计算图础的厚度注一贮罐硫酸最大液位高度米土基础地下工程相同仅作地上工程概算我们带着这个问题走访了十几个工厂七对比距实心基础高毫米毫米条形基础条间毫米八个设计院都没有碰到由于实心基础毫米条宽高基硫酸贮罐底板漏而造成基础破坏出现重大础表面耐酸水泥抹面处理事故的事例酸情况台在调查中迁到二台贮罐底板漏米贮罐一计算结果元实心基础地上工程总投资元条形基础地上工程总投资元第一台是南化公司磷肥厂用实心毛石混凝土作基础“实心基础节省投资表面耐酸水底板漏酸的发现与处理方法泥处理基础直径小毫米左右年时贮罐底板厚尤其是调查毫米当用到操作人员发现普通钢板对浓硫酸是耐腐蚀的经常泡在硫酸内的底板用少量硫酸从底板边缘流出来出清罐后将贮罐硫酸抽由于硫酸的钝化作发现在底板中部附近焊缝处有针腐蚀比壁板轻微这可以通过表尖那么大一个砂眼其他地方完好补上一的结果说明块钢板继续使用正个地板及基础没有受到米“台浓硫酸贮罐漏的仅台其中底板发生漏损补壁板漏引起更换的台影响台占第二台是上海金山石油化工总厂占顶板漏引起更换的占硫酸贮罐混凝土实心基础并用耐酸水泥抹面底板厚毫米使用一年后操作人员壁板腐蚀速度比底板快的主要原因是释发现底板与基础接触边缘流出浓硫酸后也发现在焊缝处有一砂眼用已三年多清罐进入贮罐的空气中的水份使罐壁硫酸受到稀酸浓降低经修补继续使加快对壁板的腐蚀因而首先腐蚀坏“顶板一基础底板没有受到影响般设计比较薄板米通过事故现象分析可以得出两个结论毫米年南化公司氮肥厂壁板厚都是壁板腐蚀裕量米浓硫酸贮罐的底底板漏酸主要是焊接质量不好造成的毫米顶板厚条形基础条间矩毫米底板腐蚀裕量用到毫罐顶现经耐酸处理的实心基础以从底板与基础之间缝隙流出底板漏酸可能够及时发毫米换过一次损坏壁板局部修补次而底板没有不至于造成大的危害另一方面条形基础要想从条间及时发上述事例说明的是壁板了对于一个贮罐来说如现漏酸必须是人员能够在条间通行条间净宽不得小于不得小于高度为也就是果底板与壁板选用腐蚀裕量相同首先损坏毫米贮罐底板离地面然后是底板既然是壁板首先损毫米但是现在我国做的条一坏需要更新就无必要多担心底板漏的问题形基础条间距大部份在毫米之间毫米左右因此操作人员根本不实际生产中也有壁板没有漏而底板局部漏的现象好能在条间通行边才能发现期没有漏酸主要还是靠酸从条间流到外这种漏主要是底板焊接质量不但现代技术可以有很多手段来保证焊接实际调查中发现有不少工厂因为底板长质量不但没有检查制度反而堆积尽管从理论上讲底板焊接质量好是不会漏酸的垃圾安放生产工具把条间堵死这样底但是万一底板漏酸在实心基础情板漏酸更不易发现硫酸厂贮罐区高况下怎样发现呢化地下水是否会渗透到地下以致酸由于粉尘使地面逐年加破坏附近基础其结果条形基础地面低于基础外地面综合利用钻硫精矿烧渣制取硫化钻湖北光化磷肥厂为了充分利用钻硫精砂中的钻等有价金大冶钻硫精矿钻硫精矿氧化烧渣和芒属提高我国钻的自给率北京矿冶研究总硝按比例混合经鼠笼粉碎和振动筛筛选后院与我厂共同进行了年产吨金属钻的钻硫进人矿贮斗再由皮带计量喂料螺旋喂进精矿烧渣硫酸化沸腾焙烧一浸出一铁屑置换硫酸化沸腾焙烧炉焙烧烟气通过旋蜗收尘铜一硫化沉淀钻镍回收钻镍铜的工业试验和文氏管降温收尘后经气水分离器并入硫酸经过几年来的共同努力获得成功技术经济二系统焙砂由排渣螺旋送浆化浸出槽底流效果较好冶金部委托湖北省冶金局于隔膜泵把矿浆打入浓密机进行一段浓密二年月一日召开了技术鉴定会个单段洗涤号浓密机底流由隔膜泵送往单盘过位位代表参加会议一致通过综合利用钻滤机进行过滤洗涤滤液和洗液返回号浓硫精矿烧渣制取硫化钻技术鉴定证书密机进行逆流洗涤浓密机上清液进入除铜工序成品液在除铜罐中用铁屑粉还原一工艺流程概述出海绵铜在抽滤罐上使其液固分离滤液送沉钻槽用硫磺硫化钠和铁粉进行硫硫化钻工业试验车间工艺流程见图化沉淀沉钻液打入板框压滤机进行液固分…,口这样条间常常积聚污水污泥如果底板漏酸就很难排出因而硫酸贮罐如果采用条形基结论础最好正体实心部份要高于设计地面一亿式硫酸贮罐可以采用二种基础一般毫米小于或等于米“贮罐可以采用实心刚性条形基础贮罐底板漏酸修补方法与实心基础基础顶离地面高度一毫米,大基础方法相同清罐后从内部补焊于米“的贮罐可以采用条形基础条间净由上所述看来条形基础与实心基础相距不大于毫米基础总高应小于毫比较唯一的优点是当底板漏酸时在外部米整体基础部份要露出地面。一毫可以大概估计底板在何处漏酸清罐后可以米容易找到漏酸处实心基础直径比较小时做成中间向四参考文献周坡的形状罐底板漏酸会直接流向边缘《硫酸工作者手册》重工业出版社出也容易及时发现大罐基础表面不易做得版年月第一版平整则底板漏酸有可能在底部某处积聚《建筑结构静力计算手册》中国建筑为了克服这一缺点大于米“的贮罐可以工业出版社出版年月第一版采用条形基础但条间距应尽量缩小若选《材料力学常用计算公式手册》化学用一毫米间矩其底板的厚度与实心工业部化工工艺安装设计技术中心站编基础时相近这样既使底板减薄又能及时年发现漏酸《硫酸工业》年第期