In der Öl- und Gas-, Petrochemie-, Chemie- und sogar Lebensmittelindustrie spielen Tanks eine zentrale Rolle bei der Lagerung von Flüssigkeiten und Gasen . Die Wahl der geeigneten Tanknormen hat direkten Einfluss auf Sicherheit, Langlebigkeit, Leistung und Kosten des Projekts. Eine der wichtigsten Normen in diesem Bereich ist API 620 , entwickelt vom American Petroleum Institute (API). Sie regelt primär die Konstruktion und den Bau von geschweißten Tanks zur Lagerung von Flüssigkeiten unter niedrigem Druck.
Was ist eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API)?
Das American Petroleum Institute (API) ist eine in den USA ansässige Fachorganisation, die Standards, Vorschriften und Empfehlungen für Ausrüstung, Prozesse und Dienstleistungen in der Öl-, Gas- und petrochemischen Industrie festlegt. API-Standards sind weltweit anerkannt und werden in internationalen Projekten angewendet.
Was ist der API 620-Standard?
API 620 , die Abkürzung für
„Design and Construction of Large Welded Low-Pressure Storage Vessels“,
wird für die Konstruktion und den Bau großer geschweißter Lagerbehälter mit relativ niedrigem Innendruck (bis zu 15 psig oder etwa 1 bar relativer Druck) verwendet , die typischerweise zur Lagerung von kalten, heißen oder verflüssigten Gasen eingesetzt werden.
Diese Norm enthält folgende Empfehlungen:
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Materialauswahl
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Konstruktive Auslegung von Lagertanks (Tankkörper, Tankdeckel, Tankboden)
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Schweiß- und Fügeverfahren
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Obligatorische Tests und Prüfungen
Das ist alles.
API 620 Standard-Geltungsbereich
Diese Norm gilt für Lagertanks mit folgenden Eigenschaften:
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Niedriger Betriebsdruck: bis zu 15 psi (1 bar Überdruck)
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Großer Durchmesser: Wird im Allgemeinen für Tanks mit einem Durchmesser von mehr als 10 Metern verwendet .
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Vollverschweißt: Alle Tankkomponenten müssen verschweißt sein (Schrauben oder Bolzen sind nicht zulässig).
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Breiter Betriebstemperaturbereich: Es ist aus speziellen Materialien (wie Nickel oder Edelstahl) gefertigt und kann bei Temperaturen bis zu -325°F (-198°C) betrieben werden.
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Lagerbedingungen: Geeignet für Flüssigkeiten wie Rohöl, Erdölprodukte, Chemikalien, Flüssigerdgas und Flüssiggas.
Worin besteht der Unterschied zwischen API 620 und API 650?
Eine der am häufigsten gestellten Fragen in der Branche betrifft den Unterschied zwischen API 620 und API 650. Die folgende Tabelle veranschaulicht diese Unterschiede:
| Besonderheit | API 620 | API 650 |
|---|---|---|
| Auslegungsdruck | Bis zu 15 psi | Bis zu 2,5 psi |
| Betriebstemperatur | Dies umfasst auch extrem niedrige Temperaturen. | Typische Umgebungstemperatur |
| Bauart | Konstruktion unter Berücksichtigung zulässiger Spannungen | Die Konstruktion ist einfacher, aber die Genauigkeit geringer. |
| Tanktyp | Geschweißter Niederdrucktank | Geschweißte Druckluftbehälter |
| Anfrage | Flüssigerdgas (LNG), Flüssiggas (LPG) und Spezialchemikalien | Rohöl, Wasser und Materialien mit geringem Risiko |
Wichtige Komponenten des API 620-Standards
API 620 besteht aus mehreren Kapiteln, die jeweils wichtige Konstruktionsdetails behandeln:
1. Materialauswahl
Die API-Norm 620 enthält eine vollständige Liste zugelassener Werkstoffe, darunter Kohlenstoffstahl, legierter Stahl und Edelstahl. Die Werkstoffauswahl hängt von der Betriebstemperatur, der mechanischen Festigkeit und der Korrosionsbeständigkeit ab.
2. Tragwerksplanung
Die Konstruktion basiert auf einer Analyse der inneren Spannungen, des Drucks, des Winddrucks, der seismischen Aktivität, der Schneelast und des Eigengewichts des Tanks. Zur Berechnung der Wandstärke von Tankwand, Deckel und Boden müssen die Konstruktionsingenieure die in den Normen festgelegten Formeln und Tabellen verwenden.
3. Schweißverfahren
API 620 legt besonderen Wert auf die Qualität und Art der Schweißnähte. Die Schweißverfahren müssen den genehmigten Verfahrensspezifikationen (WPS/PQR) entsprechen und von qualifizierten Schweißern durchgeführt werden.
4. Testen und Prüfen
Nach dem Bau des Tanks müssen hydrostatische oder pneumatische Prüfungen durchgeführt werden. Zusätzlich sind zerstörungsfreie Prüfverfahren (ZfP) wie Radiographie , Eindringprüfung (PT) und Ultraschallprüfung (UT) erforderlich .
5. Qualitätskontrolle und Dokumentation
Der gesamte Produktionsprozess, vom Blechzuschnitt bis zur Endprüfung , muss dokumentiert werden. Diese Dokumentation umfasst Zeichnungen, Materialfreigabedokumente, Schweißzertifikate und Prüfergebnisse.
Vorteile der Verwendung von API 620
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Hohe Sicherheit: Die Konstruktion ist speziell darauf ausgelegt, verschiedenen Belastungen und besonderen Bedingungen (wie Erdbeben und Winden) standzuhalten.
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Anwendbarkeit bei niedrigen Temperaturen: geeignet für verflüssigtes Erdgas und andere verflüssigte Gase.
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Umfasst ein breites Spektrum an Werkstoffen: Speziallegierungen, die in aggressiven Umgebungen eingesetzt werden können.
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Internationale Anerkennung: weit verbreitet in globalen Öl- und Gasprojekten.
Besondere Anforderungen an die Auslegung von Flüssigerdgas-Anlagen (LNG)
Eine der wichtigsten Anwendungen von API 620 ist die Konstruktion von Flüssigerdgas-Lagertanks (LNG). Dieses Gas muss bei extrem niedrigen Temperaturen (ca. -162 °C) gelagert werden. Daher müssen die Tanks aus Werkstoffen wie nickelhaltigem Stahl (9 % Ni) gefertigt sein, um eine durch die Tiefkühlung verursachte Versprödung zu verhindern. Darüber hinaus sind komplexe Isoliersysteme, doppelwandige Fundamente und Druckregeleinrichtungen erforderlich.
Wichtigste Punkte der Umsetzung und Überwachung
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Genehmigung von anerkannten Organisationen einholen: In vielen Ländern müssen die Konstruktion und der Bau von Lagertanks von Normungsorganisationen oder Sicherheitsbehörden wie OSHA und NFPA genehmigt werden.
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Zusammenarbeit mit einem unabhängigen Inspektionsteam: Es wird empfohlen, eine externe Inspektionsagentur mit der Überprüfung der Produktions- und Testprozesse zu beauftragen.
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Regelmäßige Wartung: Nach der Inbetriebnahme sollte der Lagertank regelmäßig inspiziert, auf Dichtheit und Korrosion geprüft werden.
Endlich
API 620 ist einer der umfassendsten und strengsten Standards für die Konstruktion und den Bau großer Niederdruckbehälter und trägt maßgeblich zur Verbesserung der Sicherheit, Effizienz und Lebensdauer dieser Anlagen bei. Die Einhaltung dieses Standards erfüllt nicht nur die technischen Projektanforderungen , sondern reduziert auch die Betriebs- und Umweltrisiken erheblich.
Bei der Auswahl von API 620 oder einer anderen Norm (z. B. API 650) müssen Fluidart, Betriebsdruck, Umgebungsbedingungen, Budget und Betriebsanforderungen sorgfältig berücksichtigt werden. Die erfolgreiche Umsetzung dieser Norm erfordert die Zusammenarbeit mit erfahrenen Ingenieuren, die Verwendung zertifizierter Materialien und eine kontinuierliche Qualitätskontrolle der Konstruktion.