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1、ICS 7 5 . P 7 2 备案号 :1 3 3 1 - 2 0 0 4 中 华 人 民共 和 国石 油 化 口 巨 行 业 韦 示 刹 韭 S H 3 1 3 6 - 2 0 0 3 液化烃球形储罐安全设计规范 D e s i g n s p e c i f i c a t i o n f o r s a f e t y o f l i q u e f i e d h y d r o c a r b o n s p h e r i c a l t a n k s 2 0 0 4 - 0 3 - 1 0 发布2 0 0 4 - 0 7 - 0 1 实施 中 华 人 民 共 和 国 国 家
2、发 展 和 改 革 委 员 会 发 布 S H 31 3 6 - 2 0 0 3 目次 前言 、 ， ， 。 II I 1 范围 ， ， 1 2 规范性引用文件 。 1 3 术语和定义 。 。 2 4 液化烃球形储罐的 设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、 ， 2 4 . 1 基本规定 。 。 . . . 2 4 , 2 液化烃球形储罐的材料 。 。 3 4 . 3 液化烃球形储罐的结构 。 。 4 4 . 4 液化烃球形储罐的接口 。 4 4 . 5 设计文件 ， 。 一 4 4 . 6 制造与安装 。 。 5 5 仪表 。 ， 。 。 。 ， 6 5 . 1 温度 、 。 。 。 7 5 . 2 压力 7 5 . 3 液位 。 。 7 6 阀门 。 。 7 6 . 1 紧急切断阀 。 。 7 6 . 2 安全阀 。 、 一 7 6 . 3 排液阀 7 6 . 4 排气阀 。 7 6 . 5 止回阀 。 ， ， 。 7 7 与液化烃球形储罐连
4、接的管道及其 组成件 。 。 了 8 其它 。 。 8 用词说明 。 9 附:条文说明 ， 1 1 S H 3 1 3 6 - 2 0 0 3 液化烃球形储罐安全设计规范 范围 1 . 1 为规范液化烃球形储罐及 其附件的安全 设计， 提高 液化烃球形储罐的 安全性，避免或减少事 故的 发生， 特制 订本规范。 1 . 2 本规范适用于石油化工装置及储运设施中液化烃球形储罐及其附件的安全设计。 2 规范性引用文件 下列文 件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。 凡是注日 期的引用文件， 其随后所有的 修改单( 不包 括勘误的内 容) 或修订版均不适用于本规范， 然而， 鼓励根据本规范达
5、成 协议的各方研究 是否可使 用这些文件的最新版本。凡是不 注日 期的引 用文件，其最 新版本适用于本规范。 压力容器安全技术监察规程 G B 1 5 0 钢制压力容器 G B 3 5 3 1 低温压力容器用低合金钢钢板 G B / T 3 9 6 5 熔敷金属中扩散氢测定方法 G B / T 5 1 1 7 碳钢焊条 G B / T 5 1 1 8 低合金钢焊条 G B 6 4 7 9 化肥设备用高压无缝钢管 G B / T 8 1 6 3 输送流体用无缝钢管 G B 9 9 4 8 石油裂化用无缝钢管 G B 1 2 3 3 7 -1 9 9 8 钢制球形储罐 G B / T 1 3 3
6、4 8 液体石油产品 静电 安全规程 G B / T 1 7 2 6 1 -1 9 9 8 钢制球形储罐型式与基本参数 G B 5 0 0 5 8 -1 9 9 2 爆炸和火灾危 险环境电 力装置设计规范 G B 5 0 0 9 4 -1 9 9 8 球形储罐施工 及验收规范 G B 5 0 1 6 0 -1 9 9 2 ( 1 9 9 9 版) 石油化T企 业设计防火规范 G B / T 5 0 2 6 4 工业设备及绝热工程设计规范 J B 4 7 0 8 钢制压力容器焊接工艺 评定 J B 4 7 2 6 压力容器用碳素 钢和低合金钢锻件 J B 4 7 2 7 低温压力容器用低合 金钢
7、锻件 J B 4 7 3 0 压力容器无损检测 H G 2 0 5 9 2 - 2 0 6 3 5 钢制管法兰、 垫片、紧固件 S H 3 0 0 5 石油化工自 动化仪表选型设计规范 S H 3 0 0 7 -1 9 9 9 石油化工储运系统罐区设计规范 S 14 3 0 1 0 -2 0 0 0 石油化工设各和隔执枯术规范 S H 3 1 3 6 - 2 0 0 3 S H 3 0 2 2 石油化工设 备和涂料防 腐蚀技术 规范 S H 3 0 6 2 石油化工企业球罐基础设计规范 术语和定义 下列术语与定义适用于本规范。 3 . 1 液化烃 是 指 1 5 时的 饱和蒸气压大于0 . 1
8、 N M a 的烃类 液体 及其它类似的烃类液体。 3 . 2 液化石油气 是指以 丙烷、 丁烷为 主， 其密度约 为空气密 度 1 . 5 -2 . 0 倍的 液化烃类混合物。 3 . 3 设计压力 是指设定的 容器顶部 的最高压力， 与相应的设 计温度一 起作为设 计载荷条件， 其值不低于工作压力。 3 . 4 设计温度 是 指容器在正常 工作情况下，设定的 元件的金属温度 ( 沿元件金属截面的温度平均值) 。设 计温度 与设计压力一起作为设计载荷条件。 4 液化烃球形储罐的设计 4 . 1基本规定 4 . 1 . 1 乙 烯、乙 烷组 分的 球形储罐设计参数的 确定。 a ) 乙 烯、
9、乙烷 组分的球 形储罐， 其设计温 度不得高于受压元 件金属可能达 到的最低温度， 详见表1 , 表1 C 组分液化烃 球形储罐的设 计参数 充装 介质 设计参数 最低设计温度 设计压力 MP a ( 表) 充装 系 数 腐蚀裕量 m m 焊接接 头 系数 浦 F F 试 聆 F F为 气密性试验压力 MP a ( 表)MP a ( 表) 液化乙烯 低于最低 工作温度 1 . 1 倍的 工作压力 蕊0 911 . 0 1 . 2 5 倍的 设计压力 等于 设计压力 液化乙烷 低于最低 工作温度 1 . 1 倍的 工作压力 1 . 2 5 倍的 设计压力 等于 设计压力 注:通常根据最低设计温度
10、确定C ,组分液化烃球形储罐的设备材料;根据储存条件下，可能达到的最高温度对 应的饱和蒸气压所确定的工作压力乘以1 . 1 作为球形储罐的设计压力，除非另有规定. b ) 凡设计温度下限低于或等于一 2 0 时， 球形储罐的设计、 制造、 组焊、 检验与验收应符合G B 1 2 3 3 7 ( 钢制 球形储罐中附录 A 低温 球形储罐标准的规定。 4 . 1 . 2 C , . C 4 组分的液化 烃或 液化石油气球形储罐设 计参数的确定。 S H 3 1 3 6 - 2 0 0 3 a ) C 3 , C . 组分的 液化烃或液化石油气球形储罐的设计压力 应按不低于5 0 时的实际饱和蒸 气
11、压来 确定， 并 应在图样上注明限定的组分和对 应的压力。 若无实际组分数据或不 做组分分 析。 其设 计压力则应不低于表2 规定的压力。 表2 C C . 组分的液化烃球形储罐的设计参数 C . , C ， 组分的液化烃或液化 石油气5 0 的饱和蒸气压力 MP a绝) 设计压力 MP a ( 表) 充 装 系 数 腐蚀 裕量 r nm 焊接 接头 系数 液压试验压力 MP a ( 表) 气密性 试验压力 MP a ( 表) 续异丁烷5 0 0C饱和蒸气压力 等于5 0 异丁烷的 饱和蒸气压力 S 0 . 911 . 0 1 . 2 5 倍的 设计压力 等 于 设计 压力 异丁烷5 0 饱和
12、蒸气压力 蕊丙烷5 0 C饱和蒸气压力 等于5 0 C丙烷的 饱和蒸气压力 丙烷5 0 饱和蒸气压力 等于5 0 丙烯的 饱和蒸气压力 注: 球形储罐的设 计压力与储存的介质有关，若按混合物设计时，应充分考虑储存介质组分的变化. b ) 当 壳体的 金属温度受大气环境气温条件 所影响时， 其最低设计温度可按该地区气象资 料， 取历 年来月平均最低气温的最低值。 注:月平均最低气温是指当月各天的最低气温相加后除以当月的天数，月平均最低气温的最低值，是气象部 门实测的十年逐月平均最低气谧资料中的最小值。 c )对于储存正 丁烷、 异丁烷的球形储罐， 当 其储存温度下的饱和蒸气压小于0 . 工 M
13、P a 时， 球形储 罐的设计应考虑能耐全真空条件。 4 . 2 液化 烃球形储罐的 材料 4 . 2 . 1 球形 储罐受压 元件的设计选材应根据其设计压力、设计温度、介质特性等操 作条件，同时， 要 考虑到材料的可焊接性能、可加工 性能 及经济合 理性等因素来 综合确定。 4 . 2 . 2 球形储罐受压元件用 碳素钢或低合金钢 板材应符 合G B 6 6 5 4 压力容 器用钢板、 G B 3 5 3 1 ( 低 温压力容器用钢板的规定，2 0 R , 1 6 Mn R , 1 6 M n D R 等采取正火状态下供货，0 7 M n C r M o V R , 0 7 Mn N i C
14、 r M o V D R 采取调质状态下供货。 4 . 2 . 3 球形储罐受压元件用 无缝钢管 应符 合G B / T 8 1 6 3 输送流体用无缝钢管、 G B 9 9 4 8 石油裂 化 用无缝 钢管、 G B 6 4 7 9 化 肥设备用高 压无缝钢管的 规定。 4 . 2 . 4 球形储罐受压元件用锻件应符合J B 4 7 2 6 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件、J B 4 7 2 7 低 温压力 容器用低合金 钢锻件的规定。人孔锻件不 低于m级，接管和法兰锻件不低于n 级。 4 . 2 . 5 当 球形储罐储存的液 化烃含有 H , S 时， 受压元件材料应考虑应力腐蚀。 4 .
15、 2 . 6 球形储罐受压 元件材料除应符合相应的材料标准外， 还应符合 压力容器安全技术 监察规程 、 G B 1 5 0 钢制压力容器、G B 1 2 3 3 7 钢制球形储罐的 规定，当 有其它特殊要求时. 必须在图纸 或 相关的技术文件中注明. SH 3 1 3 6 - 2 0 0 3 4 . 2 . 7 球壳的焊 接接头以 及直接与 球壳焊接的焊接 接头， 应选用低氢型药皮焊条。 焊条应具有 质量证 明书， 质量证明 书应包括焊条牌号、 熔敷金属的 化学成分及力学性能、 扩散氢含量及检测标准等。 其各 项 指标必须符合G B / T 5 1 1 75 4 0 MP a , 3 6 h
16、 后; o b , 5 4 0 M P a , 3 6 h 后: a b 5 4 0 MP a 2 4 h 后，凡采取焊后立即消除应力热处理或消 氢热处 理的， 则不受时间限 制)， 所有球壳板及零 部件 组焊的焊接接头内、外表面，其中应包括制造厂内完成 的极板上人孔、接管及极板与法兰间的焊接接头、支柱 与赤道板间的焊接接头 J B 47 301 级 磁粉或渗透检测 ( 水压试验后， 气密性试验前) 所有球壳板及零部件组焊的焊接接头内、外表面，也应 包括制造厂内完成的极板上人孔、接管及极板与法兰间 的焊接接头、支柱与赤道板间的焊接接头 J B 4 7 3 0 工 级 尺寸检查 ( 设备制造完成
17、后) 制造完成后各部位尺寸的测量按图纸要求 注:未注明检测比例的均按1 0 0 % 进行检侧。 4 . 6 . 1 0 在 应力 腐蚀环境下，宜 进行硬度试验. 4 . 6 . 1 1 最 终热处理后，承压 部件上不得再进 行焊接。 4 . 6 . 1 2 水压试验过程中， 应无泄 漏、 无可见的 变形、 无异常的响声。水压试验和气密性试验应符合 G B 1 2 3 3 7 钢制球形 储罐 或G B 5 0 0 9 4 球形 储罐施工及验收规范的 要求。 4 . 6 . 1 3 液 化烃 球形储罐防腐 应符合S H 3 0 2 2 石油化工设备和涂料防腐蚀技术规范。 仪表 液化烃球形储罐应根据
18、工艺的要求，采用技术先进、性能可靠的计量、数据采集、监控、 报警系统 进行监视、 控制及管理等 工作。 所选仪表应 适用于液化烃球形储罐的设计压力及设计 温度， 并 保证在储 存介质具 有腐蚀性时， 与介质 接触到 仪表部件应具有耐腐 蚀的能力。 当 仪表或仪表元件 必须安 装在罐顶 时，宜布置在罐顶梯子平台附近。 S H 3 1 36 - 2 0 0 3 5 . 方 温度 液化烃球形储罐本体应设1就地和远传温度计， 井应保证在最低 液位时能 测t液相的温度而且 便于 观测和维护。 5 . 2 压力 液化烃球形储罐本体上部应设置就地和远传压力表， 并单 独设压力 高限 报瞥。 压力表与 球形储
19、 罐之 间不得连接其它 用途的任何配件或接管。 液化 烃球形储罐上的 压力表的安装位置， 应保证 在最高 液 位时 能测t气相的压力，并便于观测和维护。 5 . 3 液位 5 . 3 . 1 液化 烃球形储罐应设就地和远传的 液位计， 但不宜选用 玻璃板液 位计。 所采用的液位计应安全、 可靠，并尽可能减少在液化烃球形储罐上的开孔数t. 5 . 3 . 2 液化烃球形储罐应设高 液位报件器和高高 液位连锁。 必要时应加设低液位报苦器。 5 . 3 . 3 对于间歇操作 下槽车装卸的液化石 油气球形 储罐， 应设1高高液位自动 联锁紧急切断 进料装 置。 对于单组分液化烃或炼化生产装置连续操作的
20、球形储罐， 其联锁要求应根据其上下游工艺生产流程的要 求确定。 阀门 液化石油气上的阀门主体材质宜为碳素钢，并具有与罐体 材质一样的耐 低温及抗H 2 S 腐蚀的性能。 切断阀宜选用截止阀，当选用闸阀和球阀时，其阀门应带有阀 腔卸 压机构。 阀门的设计压力不 应小于2 . 5 M P a , 6 . 1 紧急 切断阀 液化石油气球形 储罐液相进出口 应设紧急 切断阀， 其位1宜靠近球形储罐。 6 . 2 安全阀 6 . 2 . 1 液化 烃球形储罐应设置全启式安全阀。安全阀的规格应按 压力容器安全技术监察规程的 有 关规定确定:安全阀的开 启压力 ( 定 压)不 得大 于球形储罐的 设计压力。
21、 6 . 2 . 2 液化烃球形 储罐所设置的安 全阀， 应满 足 压力容 器安全技术监察规程中 规定检测的要求。 安全阀应安装在液化烃球形储罐的气相空间。 6 . 2 . 3 安全阀出口 管应接至火 炬系 统， 当 受条件限制时， 可就地排入大气， 但其排 放管口 应高出 相邻 最高平台或建筑物顶3 m 以上;当排放量较大时， 应引 至安全地点排放。 对排放管应考虑适当的 支撑， 并设置防雨帽和排液口。 6 . 3 排液阀 液化石油气球形储罐的切水管上应设两道切断阀，宜采取直接切水方式。 6 . 4 排气阀 液化烃球形 储罐项上应设置排气阀。 6 . 5 止回阀 液化石油气球形储罐的进料管、
22、液相回流管和气相回流管上可设止回阀。 与液化烃球形储罐连接的管道及其组成件 7 . 1 液化烃球形储罐的采样，不应引入化验室。 SH 3 1 3 6 - 2 0 0 3 7 . 2 液化烃球形储罐的 进料管， 应从罐体 下部接入: 若必须从 上部 接入， 应延伸至距罐底2 0 0 m m 处. 7 . 3 接在液化烃球形储 罐上的 管道应考虑支 撑的措施，考虑到大型 球形储罐可能 存在地基的不 均匀沉 降， 所以 与其 相接的 管道应有一定的 挠性. 7 . 4 丙烯、 丙烷、混 合C . 、抽余 C ! 及液化石 油气的球形 储罐应设注水 设施。注水管 道宜 采用半固 定连 接方式。 其它
23、8 . 1液化烃球形 储罐的 防雷 8 . 1 . 1 液化 烃球形储罐必须设防 雷接地， 其接 地点 不应少于两处，接地点沿球形储罐周长的间 距不宜 大于3 0 m，接地电阻应小于1 0 5 2 . 8 , 1 . 2 液化烃 球形储罐可不设避雷 针。 8 . 2 液化烃球形储罐的防静电 液化烃 球形储罐和管道 均应作防 静电 接地， 球形储罐的防 雷接地设 施可兼作防静电设 施， 每组防静 电 接地体的电阻 应小于1 0 0 5 2 . 8 . 3 接地板应直接焊接在支柱上，接地线应 采用螺栓连接。 8 . 4 液化烃球形储罐的消防 应符合G B 5 0 1 6 0 石油化工企 业设 计防
24、 火规范的 要求。 8 . 5 储存不稳定的 烯烃、二 烯烃 等物质时，应 采取防止生成过氧化物、自 聚物的措施。 丁 二烯球形储罐应采取以 下措施: a ) 设置氮封系统: b ) 储存周期在两周以 下时， 应设置水 喷淋冷却系统: 储存周期在两周以 上时， 应设置 冷冻 循环系 统和阻聚剂添加系统: c ) 丁二烯球形储罐安全阀出口 管道 应设氮气吹扫。 S H 3 1 3 6 - 2 0 0 3 用 词 说 明 对本规范条文中要求执行严格程度不同的用词，说明如下: 一)表示要求很严格、 非这样做不 可并具有法定责任时，用词为 “ 必须”( m u s t ) ; ( 二)表示要准确地符合
25、规范而应严格遵守时，用词为: 正面词采用 “ 应” ( s h a l l ) ; 反面词采用 “ 不应” 或 “ 不得” ( s h a ll n o t ) . ( 三) 表示在几种可能性中推荐 特别 合适的一 种， 不提及也不排除其他可能性， 或 表示是首 选的 但 未必是所要求的，或表示不赞成但也不禁止某种可能性时， 用词为: 正面词采用 “ 宜” ( s h o u l d ) ; 反 面 词 采 用“ 不 宜”( s h o u l d n o t ) , ( 四) 表示在规范的界限内所允许的行 动步骤时，用词为: 正 面 词 采 用“ 可” ( m a y ) : 反 面 词 采
26、 用“ 不必 ” ( n e e d n o t ) . 中华人 民共和 国石油化工行业标准 液化烃球形储罐安全设计规范 S H 3 1 3 6 - 2 0 0 3 条 文 说 明 2 0 0 4 北京 S H 3 1 3 6 - 2 00 3 目次 范围 。 。 ， ” ， 一 1 5 术语和定义 ， 。 ， 。 1 5 液化烃球形储罐的设计 ， 1 5 阀门 1 5 与 液 化 烃 球 形 储 罐 连 接的 管 道 及 其 组成 件 ， 。 ， 二 1 6 其它 。 。 。 、 1 6 S H 3 1 3 6 - 2 0 0 3 液化烃球形储罐安全设计规范 范 围 1 , 1 -1 . 2
27、 液化烃球形储罐是储存大量易 燃易爆危险品的设备。 石化企业中 常见的液化烃有乙 烯、 乙 烷、 丙烯、 丙烷、 丁二 烯、 混合C 4 、 抽余C 4 、 液化石油气等。 其它品种的 液化烃球形储罐可根据其工艺特性 参照本规范进行设计。当轻石脑油在温度1 5 “C 的饱和蒸气压力大于0 . 1 M P a 时， 其球形储罐的设计也应 遵循本规范。本规范不包括储罐罐区的相关规定，不适用于液化石油气装卸站的设计。 3 术语和定义 液化烃属甲A类物料。详见G B 5 0 1 6 0 石油化工企业设计防火规范附录三 “ 液化烃、可燃液体 的火灾危险性分类举例”列出的烃类液体。 液化石油气是液化烃的一
28、种， 专指以丙烷、 丁烷为主， 其密度约为空气密度1 . 5 -2 . 0 倍的 液化烃 类混合物，不包括单组分液化烃类产品。 单组分液化烃产品是指生产操作过程中，通过复杂的多次精馏工艺过程而得到的单组分液化烃产 品。 在炼化装置中常见的产品为乙 烯、 丙烯、 丁二烯等。 单组分液化烃产品 在物性、 纯度和工艺操作过 程等方面不同于槽车装卸的民用液化石油气。 混合C 。 是指主要组成为丁烯、丁烷、丁二烯等物料的混合物。 抽余C 4 是 I 一 L-1M 主要组成为丁烷、 丁烯等物料的混合物。 4 液化烃球形储罐的设计 4 . 2 . 5关于应力腐蚀， 可参见 压力容器安全技术监察规程( 9 9
29、 版) 修订说明及条文解释中关于“ 压 力容器选材与介质”的说明部分的有关规定。 4 . 6 . 8 热处理时为防止变形， 应相应加设筋板予以 加强。 与球壳板相焊的 筋板， 其材料应与球壳板相 同。 4 . 6 . 9 应力腐蚀的 环境下的硬度试验在焊后热处理以前、 后， 进行。 范围为焊缝、 热影响区和母材的 外表面。 测定部位为:每带纵向接头及两道大环向接头各选三个部位， 上下人孔凸缘与极板及与人孔法 兰对接接头、极板环向 接头各选一组， 每组分别测定母材、 焊道、 热影响区 各三点， 点距不大于2 0 m m o 硬度值为:2 0 R H B c2 0 0 ; 1 6 Mn R , 1 6 Mn D R H B -2 2 0 ; 0 7 Mn C r Mo V R H B -2 3 5 o 6 阀门 6 . 2 . 2 对液化烃球形储罐所设置的安全阀， 若出于检测、 检修的需要，可在安全阀和球形储罐之间安 装切断阀， 该阀正常运行