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Platten und Oberflächenverfahren für den Bau von Öllagertanks

Bau von Öllagertanks: Plattenauswahl und Verfahren

Der Bau von Öllagertanks ist ein kritischer Aspekt der Öl- und Gasindustrie. Diese Tanks müssen mit Präzision entworfen und gebaut werden, um Sicherheit, Haltbarkeit und Effizienz bei der Lagerung von Ölprodukten zu gewährleisten. Eine der wichtigsten Komponenten dieser Tanks ist die Auswahl und Verarbeitung der bei ihrer Konstruktion verwendeten Platten. Dieser Blog bietet einen detaillierten Überblick über die Plattenauswahlkriterien, Fertigungsprozesse und Überlegungen, die beim Bau von Öllagertanks zu berücksichtigen sind.

Bedeutung der Plattenauswahl

Platten sind die wichtigste Strukturkomponente von Öllagertanks. Die Auswahl geeigneter Platten ist aus mehreren Gründen entscheidend:

  1. Sicherheit: Das richtige Plattenmaterial stellt sicher, dass der Tank dem Innendruck, den Umgebungsbedingungen und möglichen chemischen Reaktionen mit dem gelagerten Produkt standhält.
  2. Haltbarkeit: Hochwertige Materialien erhöhen die Lebensdauer des Tanks und reduzieren Wartungskosten und Ausfallzeiten.
  3. Einhaltung: Die Einhaltung von Industrienormen und -vorschriften ist für einen gesetzeskonformen Betrieb und den Umweltschutz von entscheidender Bedeutung.
  4. Kosteneffizienz: Durch die Wahl der richtigen Materialien und Verarbeitungsmethoden können die Bau- und Betriebskosten erheblich gesenkt werden.

Arten von Öllagertanks

Bevor Sie sich mit der Plattenauswahl befassen, ist es wichtig, die verschiedenen Arten von Öllagertanks zu verstehen, da jeder Typ spezifische Anforderungen hat:

  1. Tanks mit festem Dach: Dies ist der am häufigsten verwendete Lagertanktyp für die Lagerung von Öl und Erdölprodukten. Sie eignen sich für Flüssigkeiten mit niedrigem Dampfdruck.
  2. Tanks mit schwimmendem Dach: Diese Tanks haben ein Dach, das auf der Oberfläche der gelagerten Flüssigkeit schwimmt und so Verdunstungsverluste und das Explosionsrisiko verringert.
  3. Kugeltanks: Dies sind zylindrische Tanks zur Lagerung von verflüssigten Gasen und flüchtigen Flüssigkeiten.
  4. Kugelbehälter: Wird zur Speicherung von Flüssigkeiten und Gasen unter hohem Druck verwendet und sorgt für eine gleichmäßige Spannungsverteilung.

Kriterien für die Plattenauswahl

1. Materialzusammensetzung

  • Kohlenstoffstahl: Weit verbreitet aufgrund seiner Stärke, Erschwinglichkeit und Verfügbarkeit. Geeignet für die meisten Öl- und Erdölprodukte.
  • Edelstahl: Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit bevorzugt für die Lagerung korrosiver oder hochtemperierter Produkte.
  • Aluminium: Leicht und korrosionsbeständig, ideal für schwimmende Dachkomponenten und Tanks in korrosiven Umgebungen.
  • Kompositmaterialien: Wird gelegentlich für spezielle Anwendungen verwendet, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit und ein geringes Gewicht erfordern.

2. Dicke und Größe

  • Dicke: Wird durch den Auslegungsdruck, den Durchmesser und die Höhe des Tanks bestimmt. Liegt im Allgemeinen zwischen 5 und 30 mm.
  • Größe: Platten sollten groß genug sein, um Schweißnähte zu minimieren, jedoch handlich für Handhabung und Transport.

3. Mechanische Eigenschaften

  • Zugfestigkeit: Stellt sicher, dass der Tank dem inneren Druck und den äußeren Kräften standhält.
  • Duktilität: Ermöglicht Verformung ohne Bruch und gleicht Druck- und Temperaturänderungen aus.
  • Schlagfestigkeit: Wichtig, um plötzlichen Kräften standzuhalten, insbesondere in kälteren Umgebungen.

4. Umweltfaktoren

  • Temperaturschwankungen: Betrachtung des Materialverhaltens bei extremen Temperaturen.
  • Korrosive Umgebung: Auswahl umweltkorrosionsbeständiger Materialien, insbesondere für Offshore- oder Küsteninstallationen.

Werkstoffnormen und Güteklassen

Bei der Auswahl der Materialien für Öllagertanks ist die Einhaltung anerkannter Normen und Güteklassen von entscheidender Bedeutung, um Qualität, Leistung und die Einhaltung der Branchenvorschriften sicherzustellen.

Kohlenstoffstahl

  • Normen: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
  • Noten:
    • ASTM A36: Aufgrund der guten Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit wird diese häufig verwendete Baustahlsorte für den Tankbau verwendet.
    • ASTM A283 Klasse C: Bietet gute Festigkeit und Duktilität für Anwendungen mit mittlerer Beanspruchung.
    • JIS G3101 SS400: Ein japanischer Standard für Kohlenstoffstahl für allgemeine Strukturzwecke, der für seine guten mechanischen Eigenschaften und Schweißbarkeit bekannt ist.

Edelstahl

  • Normen: ASTM A240
  • Noten:
    • 304/304L: Bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und wird für Tanks verwendet, in denen leicht korrosive Produkte gelagert werden.
    • 316/316L: Bietet durch zugesetztes Molybdän hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Meeresumgebungen.
    • 904L (UNS N08904): Bekannt für seine hohe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Chloride und Schwefelsäure.
    • Duplex-Edelstahl 2205 (UNS S32205): Kombiniert hohe Festigkeit mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit, geeignet für raue Umgebungen.

Aluminium

  • Normen: ASTM B209
  • Noten:
    • 5083: Bekannt für seine hohe Festigkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit, ideal für Tanks in Meeresumgebungen.
    • 6061: Bietet gute mechanische Eigenschaften und Schweißbarkeit, geeignet für Strukturkomponenten.

Kompositmaterialien

  • Normen: ASME RTP-1
  • Anwendungen: Wird in Spezialanwendungen verwendet, die Beständigkeit gegen chemische Angriffe und Gewichtseinsparungen erfordern.

Arten von Auskleidungen und Beschichtungen

Auskleidungen und Beschichtungen spielen eine wichtige Rolle beim Schutz von Öllagertanks vor Korrosion und Umweltschäden. Die Wahl der Auskleidung und Beschichtung hängt vom Standort des Tanks, seinem Inhalt und den Umgebungsbedingungen ab.

Außenbeschichtungen

  1. Epoxidbeschichtungen:
    • Eigenschaften: Bietet hervorragende Haftung und Korrosionsbeständigkeit. Geeignet für raue Umgebungen.
    • Anwendungen: Wird auf Tankaußenseiten zum Schutz vor Witterungseinflüssen und chemischen Einflüssen verwendet.
    • Empfohlene Marken:
      • Hempel: Hempel's Epoxy 35540
      • AkzoNobel: Interseal 670HS
      • Jotun: Jotamastic 90
      • 3M: Scotchkote Epoxidbeschichtung 162PWX
    • Empfohlene DFT (Trockenfilmdicke): 200-300 Mikrometer
  2. Polyurethan-Beschichtungen:
    • Eigenschaften: Bietet hervorragende UV-Beständigkeit und Flexibilität.
    • Anwendungen: Ideal für Tanks, die dem Sonnenlicht und unterschiedlichen Wetterbedingungen ausgesetzt sind.
    • Empfohlene Marken:
      • Hempel: Hempel's Polyurethan-Emaille 55300
      • AkzoNobel: Interthane 990
      • Jotun: Hardtop XP
    • Empfohlene DFT: 50-100 Mikrometer
  3. Zinkreiche Grundierungen:
    • Eigenschaften: Sorgen Sie für kathodischen Schutz auf Stahloberflächen.
    • Anwendungen: Wird als Grundierung verwendet, um Rostbildung vorzubeugen.
    • Empfohlene Marken:
      • Hempel: Hempadur Zink 17360
      • AkzoNobel: Interzinc 52
      • Jotun: Barriere 77
    • Empfohlene DFT: 120-150 Mikrometer

Innenverkleidungen

  1. Phenolische Epoxid-Auskleidungen:
    • Eigenschaften: Hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber Erdölprodukten und Lösungsmitteln.
    • Anwendungen: Wird in Tanks zur Lagerung von Rohöl und raffinierten Produkten verwendet.
    • Empfohlene Marken:
      • Hempel: Hempel's Phenolic 35610
      • AkzoNobel: Interline 984
      • Jotun: Tankguard-Aufbewahrung
    • Empfohlene DFT: 400-600 Mikrometer
  2. Glasflockenbeschichtungen:
    • Eigenschaften: Hohe Chemikalien- und Abriebbeständigkeit.
    • Anwendungen: Geeignet für Lager und Tankböden aggressiver Chemikalien.
    • Empfohlene Marken:
      • Hempel: Hempel's Glassflake 35620
      • AkzoNobel: Interzone 954
      • Jotun: Baltoflake
    • Empfohlene DFT: 500-800 Mikrometer
  3. Gummiauskleidungen:
    • Eigenschaften: Bietet Flexibilität und Beständigkeit gegenüber Chemikalien.
    • Anwendungen: Wird zur Lagerung ätzender Substanzen wie Säuren verwendet.
    • Empfohlene Marken:
      • 3M: Scotchkote Poly-Tech 665
    • Empfohlene DFT: 2-5 mm

Überlegungen zur Auswahl

  • Produktkompatibilität: Stellen Sie sicher, dass die Auskleidung oder Beschichtung mit dem gelagerten Produkt kompatibel ist, um Reaktionen zu vermeiden.
  • Umweltbedingungen: Berücksichtigen Sie bei der Auswahl von Auskleidungen und Beschichtungen Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Chemikalieneinwirkung.
  • Wartung und Haltbarkeit: Wählen Sie Auskleidungen und Beschichtungen, die langfristigen Schutz bieten und leicht zu pflegen sind.

Fertigungsprozesse

Die Herstellung von Öllagertanks umfasst mehrere wichtige Prozesse:

1. Schneiden

  • Mechanisches Schneiden: Umfasst das Scheren, Sägen und Fräsen zum Formen der Platten.
  • Thermisches Schneiden: Verwendet Autogen-, Plasma- oder Laserschneiden für präzises und effizientes Formen.

2. Schweißen

Schweißen ist für das Verbinden von Platten und die Gewährleistung der strukturellen Integrität von entscheidender Bedeutung.

  • Lichtbogenschweißen mit Schutzgas (SMAW): Wird häufig aufgrund seiner Einfachheit und Vielseitigkeit verwendet.
  • Wolfram-Inertgasschweißen (WIG-Schweißen): Ermöglicht hochwertige Schweißnähte für kritische Verbindungen.
  • Unterpulverschweißen (UP): Geeignet für dicke Platten und lange Nähte, bietet tiefes Eindringen und hohe Ablagerungsraten.

3. Formgebung

  • Rollen: Für zylindrische Tankwände werden Platten in die gewünschte Krümmung gerollt.
  • Pressformen: Wird zum Formen von Tankböden und anderen komplexen Komponenten verwendet.

4. Inspektion und Prüfung

  • Zerstörungsfreie Prüfung (NDT): Techniken wie Ultraschallprüfung und Röntgenstrahlen gewährleisten die Schweißqualität und strukturelle Integrität, ohne das Material zu beschädigen.
  • Druckprüfung: Stellt sicher, dass der Tank dem Auslegungsdruck standhält, ohne zu lecken.

5. Oberflächenvorbereitung und Beschichtung

  • Strahlen: Reinigt und bereitet die Oberfläche für die Beschichtung vor.
  • Beschichtung: Auftragen von Schutzbeschichtungen, um Korrosion zu verhindern und die Lebensdauer des Tanks zu verlängern.

Industrienormen und Vorschriften

Die Einhaltung von Industrienormen ist für die Gewährleistung von Sicherheit, Qualität und Konformität unerlässlich. Zu den wichtigsten Normen gehören:

  • API 650: Standard für geschweißte Stahllagertanks für Öl und Gas.
  • API 620: Behandelt die Konstruktion und den Bau großer Niederdrucklagertanks.
  • ASME Abschnitt VIII: Bietet Richtlinien für den Druckbehälterbau.

Abschluss

Der Bau von Öllagertanks erfordert akribische Liebe zum Detail, insbesondere bei der Auswahl und Verarbeitung von Platten. Durch die Berücksichtigung von Faktoren wie Materialzusammensetzung, Dicke, mechanischen Eigenschaften und Umgebungsbedingungen können Bauherren die Sicherheit, Haltbarkeit und Kosteneffizienz dieser kritischen Strukturen gewährleisten. Die Einhaltung von Industrienormen und -vorschriften gewährleistet darüber hinaus die Einhaltung von Vorschriften und den Schutz der Umwelt. Da sich die Öl- und Gasindustrie weiterentwickelt, werden Fortschritte bei Materialien und Fertigungstechnologien den Bau von Öllagertanks weiter verbessern.