Indlæg

Plader og overfladeprocesser til bygning af olietanke

Bygning af olielagertanke: Udvælgelse af plader og processer

/i /af

Konstruktionen af olielagertanke er et kritisk aspekt af olie- og gasindustrien. Disse tanke skal designes og bygges med præcision for at sikre sikkerhed, holdbarhed og effektivitet ved opbevaring af olieprodukter. En af de vigtigste komponenter i disse tanke er udvælgelsen og behandlingen af plader, der bruges i deres konstruktion. Denne blog giver et detaljeret overblik over pladevalgskriterierne, fremstillingsprocesser og overvejelser involveret i bygning af olielagertanke.

Betydningen af pladevalg

Plader er den primære strukturelle komponent i olielagertanke. Valget af passende plader er afgørende af flere grunde:

  1. Sikkerhed: Det rigtige plademateriale sikrer, at tanken kan modstå internt tryk, miljøforhold og potentielle kemiske reaktioner med det opbevarede produkt.
  2. Holdbarhed: Materialer af høj kvalitet forbedrer tankens levetid, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostninger og nedetid.
  3. Overholdelse: Overholdelse af industristandarder og regler er afgørende for lovlig drift og miljøbeskyttelse.
  4. Omkostningseffektivitet: Valg af de korrekte materialer og forarbejdningsmetoder kan reducere konstruktions- og driftsomkostningerne markant.

Typer af olietanke

Før du dykker ned i pladevalg, er det vigtigt at forstå de forskellige typer olielagertanke, da hver type har specifikke krav:

  1. Faste tagtanke: Disse er den mest almindelige type lagertanke, der bruges til opbevaring af olie og petroleumsprodukter. De er velegnede til væsker med lavt damptryk.
  2. Flydende tagtanke: Disse tanke har et tag, der flyder på overfladen af den opbevarede væske, hvilket reducerer fordampningstab og risikoen for eksplosion.
  3. Kugletanke: Disse er cylindriske tanke, der bruges til opbevaring af flydende gasser og flygtige væsker.
  4. Kugleformede tanke: Anvendes til opbevaring af højtryksvæsker og gasser, hvilket giver lige spændingsfordeling.

Kriterier for pladevalg

1. Materialesammensætning

  • Kulstofstål: Udbredt på grund af dets styrke, overkommelige priser og tilgængelighed. Velegnet til de fleste olie- og petroleumsprodukter.
  • Rustfrit stål: Foretrukken til opbevaring af ætsende eller højtemperaturprodukter på grund af dets korrosionsbestandighed.
  • Aluminium: Letvægts og korrosionsbestandig, ideel til flydende tagkomponenter og tanke i korrosive miljøer.
  • Kompositmaterialer: Bruges lejlighedsvis til specifikke applikationer, der kræver høj korrosionsbestandighed og letvægt.

2. Tykkelse og størrelse

  • Tykkelse: Bestemt af tankens designtryk, diameter og højde. Generelt varierer fra 5 mm til 30 mm.
  • Størrelse: Pladerne skal være store nok til at minimere svejsesømme, men håndterbare til håndtering og transport.

3. Mekaniske egenskaber

  • Trækstyrke: Sikrer, at tanken kan modstå indre tryk og ydre kræfter.
  • Duktilitet: Giver mulighed for deformation uden brud, idet der tages højde for ændringer i tryk og temperatur.
  • Slagmodstand: Vigtig for at modstå pludselige kræfter, især i koldere miljøer.

4. Miljøfaktorer

  • Temperaturvariationer: Overvejelse af materialeadfærd ved ekstreme temperaturer.
  • Ætsende miljø: Valg af materialer, der er modstandsdygtige over for miljøkorrosion, især til offshore- eller kystinstallationer.

Materialestandarder og kvaliteter

Når du vælger materialer til olielagertanke, er det afgørende at overholde anerkendte standarder og kvaliteter for at sikre kvalitet, ydeevne og overholdelse af industriregler.

Kulstofstål

  • Standarder: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
  • Karakterer:
    • ASTM A36: Almindelig konstruktionsstålkvalitet, der anvendes til tankkonstruktion på grund af dens gode svejsbarhed og bearbejdelighed.
    • ASTM A283 Grade C: Tilbyder god styrke og duktilitet til moderate belastninger.
    • JIS G3101 SS400: En japansk standard for kulstofstål, der anvendes til generelle strukturelle formål, kendt for sine gode mekaniske egenskaber og svejsbarhed.

Rustfrit stål

  • Standarder: ASTM A240
  • Karakterer:
    • 304/304L: Giver god korrosionsbestandighed og bruges til tanke, der opbevarer let ætsende produkter.
    • 316/316L: Giver overlegen korrosionsbestandighed, især i marine miljøer, på grund af tilsat molybdæn.
    • 904L (UNS N08904): Kendt for sin høje korrosionsbestandighed, især mod klorider og svovlsyre.
    • Duplex rustfrit stål 2205 (UNS S32205): Kombinerer høj styrke med fremragende korrosionsbestandighed, velegnet til barske miljøer.

Aluminium

  • Standarder: ASTM B209
  • Karakterer:
    • 5083: Kendt for sin høje styrke og fremragende korrosionsbestandighed, ideel til tanke i havmiljøer.
    • 6061: Tilbyder gode mekaniske egenskaber og svejsbarhed, velegnet til strukturelle komponenter.

Kompositmaterialer

  • Standarder: ASME RTP-1
  • Ansøgninger: Anvendes i specialiserede applikationer, der kræver modstand mod kemiske angreb og vægtbesparelser.

Typer af foringer og belægninger

Foringer og belægninger spiller en afgørende rolle i at beskytte olielagertanke mod korrosion og miljøskader. Valget af foring og belægning afhænger af tankens placering, indhold og miljøforhold.

Udvendige belægninger

  1. Epoxy belægninger:
    • Ejendomme: Tilbyder fremragende vedhæftning og korrosionsbestandighed. Velegnet til barske miljøer.
    • Ansøgninger: Anvendes på tankens ydre for at beskytte mod vejrlig og kemikaliepåvirkning.
    • Anbefalede mærker:
      • Hempel: Hempel's Epoxy 35540
      • AkzoNobel: Interseal 670HS
      • Jotun: Jotamastic 90
      • 3M: Scotchkote Epoxy Coating 162PWX
    • Anbefalet DFT (Dry Film Thickness): 200-300 mikron
  2. Polyurethan belægninger:
    • Ejendomme: Giver fremragende UV-modstand og fleksibilitet.
    • Ansøgninger: Ideel til tanke udsat for sollys og varierende vejrforhold.
    • Anbefalede mærker:
      • Hempel: Hempel's polyurethanemalje 55300
      • AkzoNobel: Interthane 990
      • Jotun: Hardtop XP
    • Anbefalet DFT: 50-100 mikron
  3. Zinkrige primere:
    • Ejendomme: Giver katodisk beskyttelse til ståloverflader.
    • Ansøgninger: Anvendes som base coat for at forhindre rust.
    • Anbefalede mærker:
      • Hempel: Hempadur Zink 17360
      • AkzoNobel: Interzinc 52
      • Jotun: Barriere 77
    • Anbefalet DFT: 120-150 mikron

Indvendige foringer

  1. Phenol Epoxy Foringer:
    • Ejendomme: Fremragende kemisk modstandsdygtighed over for petroleumsprodukter og opløsningsmidler.
    • Ansøgninger: Anvendes inde i tanke til opbevaring af råolie og raffinerede produkter.
    • Anbefalede mærker:
      • Hempel: Hempel's Phenolic 35610
      • AkzoNobel: Interline 984
      • Jotun: Tankvagt Opbevaring
    • Anbefalet DFT: 400-600 mikron
  2. Glas Flake Coatings:
    • Ejendomme: Høj kemikalie- og slidbestandighed.
    • Ansøgninger: Velegnet til aggressiv kemikalieopbevaring og tankbund.
    • Anbefalede mærker:
      • Hempel: Hempel's Glassflake 35620
      • AkzoNobel: Interzone 954
      • Jotun: Baltoflake
    • Anbefalet DFT: 500-800 mikron
  3. Gummiforinger:
    • Ejendomme: Giver fleksibilitet og modstandsdygtighed over for kemikalier.
    • Ansøgninger: Anvendes til opbevaring af ætsende stoffer som syrer.
    • Anbefalede mærker:
      • 3M: Scotchkote Poly-Tech 665
    • Anbefalet DFT: 2-5 mm

Overvejelser om udvælgelse

  • Produktkompatibilitet: Sørg for, at foringen eller belægningen er kompatibel med det opbevarede produkt for at forhindre reaktioner.
  • Miljøbetingelser: Overvej temperatur, fugtighed og eksponering for kemikalier, når du vælger foringer og belægninger.
  • Vedligeholdelse og holdbarhed: Vælg foringer og belægninger, der giver langtidsbeskyttelse og er nemme at vedligeholde.

Fremstillingsprocesser

Fremstillingen af olielagertanke involverer flere nøgleprocesser:

1. Skæring

  • Mekanisk skæring: Indebærer klipning, savning og fræsning for at forme pladerne.
  • Termisk skæring: Bruger oxy-fuel, plasma eller laserskæring til præcis og effektiv formning.

2. Svejsning

Svejsning er afgørende for sammenføjning af plader og sikring af strukturel integritet.

  • Beskyttet metalbuesvejsning (SMAW): Almindelig brugt på grund af sin enkelhed og alsidighed.
  • Gas Tungsten Arc Welding (GTAW): Giver svejsninger af høj kvalitet til kritiske samlinger.
  • Submerged Arc Welding (SAW): Velegnet til tykke plader og lange sømme, der tilbyder dyb penetration og høje aflejringshastigheder.

3. Formning

  • Rulning: Plader rulles ind i den ønskede krumning til cylindriske tankvægge.
  • Tryk på Forming: Bruges til at forme tankender og andre komplekse komponenter.

4. Inspektion og prøvning

  • Ikke-destruktiv test (NDT): Teknikker såsom ultralydstest og radiografi sikrer svejsekvalitet og strukturel integritet uden at beskadige materialet.
  • Trykprøvning: Sikrer, at tanken kan modstå designtrykket uden at lække.

5. Overfladeforbehandling og belægning

  • Sprængning: Renser og forbereder overfladen til belægning.
  • Belægning: Påføring af beskyttende belægninger for at forhindre korrosion og forlænge tankens levetid.

Branchestandarder og -forskrifter

Overholdelse af industristandarder er afgørende for at sikre sikkerhed, kvalitet og overholdelse. Nøglestandarder inkluderer:

  • API 650: Standard for svejste stållagertanke til olie og gas.
  • API 620: Dækker design og konstruktion af store lavtryksbeholdere.
  • ASME Afsnit VIII: Giver retningslinjer for trykbeholderkonstruktion.

Konklusion

Konstruktionen af olielagertanke kræver omhyggelig opmærksomhed på detaljer, især ved udvælgelse og bearbejdning af plader. Ved at overveje faktorer som materialesammensætning, tykkelse, mekaniske egenskaber og miljøforhold kan bygherrer sikre sikkerheden, holdbarheden og omkostningseffektiviteten af disse kritiske strukturer. Overholdelse af industristandarder og regler sikrer yderligere overholdelse og beskyttelse af miljøet. Efterhånden som olie- og gasindustrien fortsætter med at udvikle sig, vil fremskridt inden for materialer og fremstillingsteknologier fortsætte med at forbedre konstruktionen af olielagertanke.