Plattor och ytprocesser för att bygga oljetankar

Bygga oljelagringstankar: Plåtval och processer

/i /av

Konstruktionen av oljelagringstankar är en kritisk aspekt av olje- och gasindustrin. Dessa tankar måste designas och byggas med precision för att säkerställa säkerhet, hållbarhet och effektivitet vid lagring av oljeprodukter. En av de viktigaste komponenterna i dessa tankar är valet och bearbetningen av plattor som används i deras konstruktion. Den här bloggen ger en detaljerad översikt över plåtvalskriterierna, tillverkningsprocesser och överväganden som är involverade i att bygga oljelagringstankar.

Vikten av plåtval

Plattor är den primära strukturella komponenten i oljelagringstankar. Valet av lämpliga tallrikar är avgörande av flera skäl:

  1. Säkerhet: Rätt plåtmaterial säkerställer att tanken tål inre tryck, miljöförhållanden och potentiella kemiska reaktioner med den lagrade produkten.
  2. Varaktighet: Högkvalitativa material förbättrar tankens livslängd, vilket minskar underhållskostnaderna och stilleståndstiden.
  3. Efterlevnad: Att följa branschstandarder och föreskrifter är avgörande för laglig drift och miljöskydd.
  4. Kostnadseffektivitet: Att välja rätt material och bearbetningsmetoder kan avsevärt minska konstruktions- och driftskostnaderna.

Typer av oljelagringstankar

Innan du går in i plåtval är det viktigt att förstå de olika typerna av oljelagringstankar, eftersom varje typ har specifika krav:

  1. Fasta taktankar: Dessa är den vanligaste typen av lagringstankar som används för att lagra olja och petroleumprodukter. De är lämpliga för vätskor med lågt ångtryck.
  2. Tankar med flytande tak: Dessa tankar har ett tak som flyter på ytan av den lagrade vätskan, vilket minskar avdunstningsförlusterna och risken för explosion.
  3. Kultankar: Dessa är cylindriska tankar som används för att lagra flytande gaser och flyktiga vätskor.
  4. Sfäriska tankar: Används för lagring av högtrycksvätskor och gaser, vilket ger lika spänningsfördelning.

Plåtvalskriterier

1. Materialsammansättning

  • Kolstål: Används ofta på grund av dess styrka, överkomliga priser och tillgänglighet. Lämplig för de flesta olje- och petroleumprodukter.
  • Rostfritt stål: Föredraget för förvaring av korrosiva eller högtemperaturprodukter på grund av dess korrosionsbeständighet.
  • Aluminium: Lätt och korrosionsbeständig, idealisk för flytande takkomponenter och tankar i korrosiva miljöer.
  • Kompositmaterial: Används ibland för specifika applikationer som kräver hög korrosionsbeständighet och låg vikt.

2. Tjocklek och storlek

  • Tjocklek: Bestäms av tankens designtryck, diameter och höjd. Vanligtvis sträcker sig från 5 mm till 30 mm.
  • Storlek: Plattorna ska vara tillräckligt stora för att minimera svetsfogar men hanterbara för hantering och transport.

3. Mekaniska egenskaper

  • Brottgräns: Säkerställer att tanken tål inre tryck och yttre krafter.
  • Duktilitet: Möjliggör deformation utan att spricka, med hänsyn till förändringar i tryck och temperatur.
  • Slagtålighet: Viktigt för att stå emot plötsliga krafter, speciellt i kallare miljöer.

4. Miljöfaktorer

  • Temperaturvariationer: Hänsyn till materialbeteende vid extrema temperaturer.
  • Frätande miljö: Val av material som är resistenta mot miljökorrosion, speciellt för offshore- eller kustinstallationer.

Materialstandarder och betyg

När man väljer material för oljelagringstankar är det avgörande att följa erkända standarder och kvaliteter för att säkerställa kvalitet, prestanda och överensstämmelse med industriföreskrifter.

Kolstål

  • Standarder: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
  • Betyg:
    • ASTM A36: Vanlig konstruktionsstål som används för tankkonstruktion på grund av dess goda svetsbarhet och bearbetbarhet.
    • ASTM A283 Grade C: Ger god styrka och duktilitet för applikationer med måttlig belastning.
    • JIS G3101 SS400: En japansk standard för kolstål som används för allmänna konstruktionsändamål, känd för sina goda mekaniska egenskaper och svetsbarhet.

Rostfritt stål

  • Standarder: ASTM A240
  • Betyg:
    • 304/304L: Ger bra korrosionsbeständighet och används för tankar som lagrar lätt korrosiva produkter.
    • 316/316L: Ger överlägsen korrosionsbeständighet, speciellt i marina miljöer, tack vare tillsatt molybden.
    • 904L (UNS N08904): Känd för sin höga korrosionsbeständighet, särskilt mot klorider och svavelsyra.
    • Duplex rostfritt stål 2205 (UNS S32205): Kombinerar hög hållfasthet med utmärkt korrosionsbeständighet, lämplig för tuffa miljöer.

Aluminium

  • Standarder: ASTM B209
  • Betyg:
    • 5083: Känd för sin höga hållfasthet och utmärkta korrosionsbeständighet, idealisk för tankar i marina miljöer.
    • 6061: Erbjuder goda mekaniska egenskaper och svetsbarhet, lämplig för strukturella komponenter.

Kompositmaterial

  • Standarder: ASME RTP-1
  • Ansökningar: Används i specialiserade applikationer som kräver motståndskraft mot kemiska angrepp och viktbesparingar.

Typer av foder och beläggningar

Foder och beläggningar spelar en viktig roll för att skydda oljelagringstankar från korrosion och miljöskador. Valet av foder och beläggning beror på tankens placering, innehåll och miljöförhållanden.

Externa beläggningar

  1. Epoxibeläggningar:
    • Egenskaper: Erbjuder utmärkt vidhäftning och korrosionsbeständighet. Lämplig för tuffa miljöer.
    • Ansökningar: Används på tankens exteriör för att skydda mot väderpåverkan och kemikalieexponering.
    • Rekommenderade märken:
      • Hempel: Hempel's Epoxy 35540
      • AkzoNobel: Interseal 670HS
      • Jotun: Jotamastic 90
      • 3M: Scotchkote epoxibeläggning 162PWX
    • Rekommenderad DFT (Dry Film Thickness): 200-300 mikron
  2. Polyuretanbeläggningar:
    • Egenskaper: Ger utmärkt UV-beständighet och flexibilitet.
    • Ansökningar: Idealisk för tankar som utsätts för solljus och varierande väderförhållanden.
    • Rekommenderade märken:
      • Hempel: Hempels polyuretanemalj 55300
      • AkzoNobel: Interthane 990
      • Jotun: Hardtop XP
    • Rekommenderad DFT: 50-100 mikron
  3. Zinkrika primers:
    • Egenskaper: Ger katodiskt skydd till stålytor.
    • Ansökningar: Används som baslack för att förhindra rost.
    • Rekommenderade märken:
      • Hempel: Hempadur Zink 17360
      • AkzoNobel: Interzinc 52
      • Jotun: Barriär 77
    • Rekommenderad DFT: 120-150 mikron

Invändiga foder

  1. Fenoliska epoxifoder:
    • Egenskaper: Utmärkt kemisk beständighet mot petroleumprodukter och lösningsmedel.
    • Ansökningar: Används i tankar som lagrar råolja och raffinerade produkter.
    • Rekommenderade märken:
      • Hempel: Hempel's Phenolic 35610
      • AkzoNobel: Interline 984
      • Jotun: Tankvakt Förvaring
    • Rekommenderad DFT: 400-600 mikron
  2. Glasflakebeläggningar:
    • Egenskaper: Hög kemikalie- och nötningsbeständighet.
    • Ansökningar: Lämplig för aggressiv kemikalieförvaring och tankbottnar.
    • Rekommenderade märken:
      • Hempel: Hempel's Glassflake 35620
      • AkzoNobel: Interzone 954
      • Jotun: Baltoflake
    • Rekommenderad DFT: 500-800 mikron
  3. Gummifoder:
    • Egenskaper: Ger flexibilitet och motståndskraft mot kemikalier.
    • Ansökningar: Används för förvaring av frätande ämnen som syror.
    • Rekommenderade märken:
      • 3M: Scotchkote Poly-Tech 665
    • Rekommenderad DFT: 2-5 mm

Överväganden vid urval

  • Produktkompatibilitet: Se till att fodret eller beläggningen är kompatibel med den lagrade produkten för att förhindra reaktioner.
  • Miljöförhållanden: Tänk på temperatur, luftfuktighet och exponering för kemikalier när du väljer foder och beläggningar.
  • Underhåll och hållbarhet: Välj foder och beläggningar som ger långtidsskydd och är lätta att underhålla.

Tillverkningsprocesser

Tillverkningen av oljelagringstankar involverar flera nyckelprocesser:

1. Skärning

  • Mekanisk skärning: Innebär klippning, sågning och fräsning för att forma plåtarna.
  • Termisk skärning: Använder oxy-fuel, plasma eller laserskärning för exakt och effektiv formning.

2. Svetsning

Svetsning är avgörande för att sammanfoga plattor och säkerställa strukturell integritet.

  • Skärmad metallbågsvetsning (SMAW): Används ofta för sin enkelhet och mångsidighet.
  • Gas Tungsten Arc Welding (GTAW): Ger högkvalitativa svetsar för kritiska fogar.
  • Submerged Arc Welding (SAW): Lämplig för tjocka plåtar och långa sömmar, erbjuder djup penetration och höga avsättningshastigheter.

3. Formning

  • Rullande: Plattor rullas in i önskad krökning för cylindriska tankväggar.
  • Tryck på Forming: Används för att forma tankändar och andra komplexa komponenter.

4. Inspektion och provning

  • Icke-förstörande testning (NDT): Tekniker som ultraljudstestning och radiografi säkerställer svetskvalitet och strukturell integritet utan att skada materialet.
  • Tryckprovning: Säkerställer att tanken tål designtrycket utan att läcka.

5. Ytbehandling och beläggning

  • Blästring: Rengör och förbereder ytan för beläggning.
  • Beläggning: Applicering av skyddande beläggningar för att förhindra korrosion och förlänga tankens livslängd.

Branschstandarder och föreskrifter

Att följa branschstandarder är avgörande för att säkerställa säkerhet, kvalitet och efterlevnad. Viktiga standarder inkluderar:

  • API 650: Standard för svetsade stållagringstankar för olja och gas.
  • API 620: Täcker design och konstruktion av stora lågtryckslagringstankar.
  • ASME avsnitt VIII: Ger riktlinjer för tryckkärlskonstruktion.

Slutsats

Konstruktionen av oljelagringstankar kräver noggrann uppmärksamhet på detaljer, särskilt vid val och bearbetning av plåtar. Genom att beakta faktorer som materialsammansättning, tjocklek, mekaniska egenskaper och miljöförhållanden kan byggare säkerställa säkerheten, hållbarheten och kostnadseffektiviteten hos dessa kritiska strukturer. Efterlevnad av industristandarder och föreskrifter säkerställer ytterligare efterlevnad och skydd av miljön. När olje- och gasindustrin fortsätter att utvecklas kommer framsteg inom material och tillverkningsteknik att fortsätta att förbättra konstruktionen av oljelagringstankar.