В нефтегазовой, нефтехимической, химической и даже пищевой промышленности резервуары играют ключевую роль в хранении жидкостей и газов . Выбор соответствующих стандартов проектирования резервуаров напрямую влияет на безопасность, долговечность, производительность и стоимость проекта. Одним из важнейших стандартов в этой области является API 620 , разработанный Американским институтом нефти (API), который в первую очередь регламентирует проектирование и строительство сварных резервуаров для хранения жидкостей низкого давления.
Что такое интерфейс прикладного программирования (API)?
Американский институт нефти (API) — профессиональная организация со штаб-квартирой в США, устанавливающая стандарты, правила и рекомендации для оборудования, процессов и услуг, связанных с нефтяной, газовой и нефтехимической промышленностью. Стандарты API широко признаны во всем мире и используются в международных проектах.
Что такое стандарт API 620?
API 620 , сокращение от
«Проектирование и строительство больших сварных резервуаров для хранения низкого давления»,
используется для проектирования и строительства больших сварных резервуаров для хранения с относительно низким внутренним давлением (до 15 фунтов на кв. дюйм или около 1 бар относительного давления), которые обычно используются для хранения холодных, горячих или сжиженных газов.
Настоящий стандарт содержит следующие рекомендации:
-
Выбор материала
-
Конструктивное исполнение резервуаров для хранения (корпус резервуара, крышка резервуара, днище резервуара)
-
Методы сварки и соединения
-
Обязательные тесты и обследования
Вот и все.
Стандартная область применения API 620
Настоящий стандарт распространяется на резервуары для хранения со следующими характеристиками:
-
Низкое рабочее давление: до 15 фунтов на кв. дюйм (манометрическое давление 1 бар)
-
Большой диаметр: Обычно используется для резервуаров диаметром более 10 метров .
-
Полная сварка: все компоненты резервуара должны быть сварными (использование винтов и болтов не допускается).
-
Широкий диапазон рабочих температур: он разработан с использованием специальных материалов (таких как никель или нержавеющая сталь) и может работать при температурах до -325 °F (-198 °C).
-
Условия хранения: Подходит для жидкостей, таких как сырая нефть, нефтепродукты, химикаты, сжиженный природный газ и сжиженный нефтяной газ.
Разница между API 620 и API 650
Один из наиболее часто задаваемых вопросов в отрасли — разница между API 620 и API 650. В следующей таблице проиллюстрированы эти различия:
| особенность | API 620 | API 650 |
|---|---|---|
| Расчетное давление | До 15 фунтов на квадратный дюйм | До 2,5 фунтов на квадратный дюйм |
| Рабочая температура | Сюда же относятся и экстремально низкие температуры. | Типичная температура окружающей среды |
| Тип конструкции | Проектирование с учетом допустимого напряжения | Конструкция проще, но точность ниже. |
| Тип танка | Сварной резервуар низкого давления | Сварные воздушные хранилища |
| запросить | Сжиженный природный газ (СПГ), сжиженный нефтяной газ (СНГ) и специальные химикаты | Сырая нефть, вода и материалы с низким уровнем риска |
Ключевые компоненты стандарта API 620
Стандарт API 620 состоит из нескольких глав, каждая из которых охватывает важные детали проектирования и строительства:
1. Выбор материала
Стандарт API 620 содержит полный список разрешённых материалов, включая углеродистую, легированную и нержавеющую сталь. Выбор материала зависит от рабочей температуры, механической прочности и коррозионной стойкости.
2. Структурное проектирование
Проектирование основано на анализе внутренних напряжений, давления, ветрового давления, сейсмической активности, снеговой нагрузки и веса самого резервуара. Для расчета толщины корпуса, крышки и днища резервуара инженеры-проектировщики должны использовать формулы и таблицы, указанные в стандартах.
3. Метод сварки
API 620 уделяет особое внимание качеству и типу сварных швов. Методы сварки должны соответствовать утверждённым технологическим процессам (WPS/PQR) и выполняться квалифицированными сварщиками.
4. Испытания и проверки
После строительства резервуара необходимо провести гидростатические или пневматические испытания. Кроме того, требуются методы неразрушающего контроля (НК) , такие как рентгенография , контроль проникновением (ПК) и ультразвуковой контроль (УЗК).
5. Контроль качества и документирование
Весь производственный процесс, от резки листового металла до финальных испытаний , должен быть документирован. Эта документация включает чертежи, документы об утверждении материалов, сертификаты сварки и результаты испытаний.
Преимущества использования API 620
-
Высокая безопасность: конструкция специально спроектирована для выдерживания различных нагрузок и особых условий (таких как землетрясения и ветры).
-
Применимость при низких температурах: подходит для сжиженного природного газа и других сжиженных газов.
-
Охватывает широкий спектр материалов: специальные сплавы, которые можно использовать в агрессивных средах.
-
Международное признание: широко используется в глобальных нефтегазовых проектах.
Особые требования к проектированию сжиженного природного газа (СПГ)
Одной из важнейших областей применения стандарта API 620 является проектирование резервуаров для хранения сжиженного природного газа (СПГ). Этот газ должен храниться при экстремально низких температурах (около -162 °C). Поэтому резервуары должны быть изготовлены из таких материалов, как никельсодержащая сталь (9% Ni), чтобы предотвратить хрупкость, вызванную глубоким охлаждением. Кроме того, требуются сложные системы изоляции, двухстенные фундаменты и устройства контроля давления.
Ключевые моменты внедрения и мониторинга
-
Получите одобрение авторитетных организаций: во многих странах проектирование и строительство резервуаров для хранения должны быть одобрены органами по стандартизации или агентствами по безопасности, такими как OSHA и NFPA.
-
Сотрудничество с независимой инспекционной группой: рекомендуется использовать внешнее инспекционное агентство для проверки процессов производства и испытаний.
-
Текущее техническое обслуживание: После ввода в эксплуатацию резервуар для хранения следует регулярно проверять, проводить испытания на герметичность и проверку на коррозию.
Окончательно
API 620 — один из самых полных и строгих стандартов проектирования и строительства крупных резервуаров низкого давления, играющий важнейшую роль в повышении безопасности, эффективности и срока службы этого оборудования. Соблюдение этого стандарта не только отвечает техническим требованиям проекта , но и значительно снижает эксплуатационные и экологические риски.
При выборе API 620 или другого стандарта (например, API 650) необходимо тщательно учесть тип жидкости, рабочее давление, условия окружающей среды, бюджет и эксплуатационные требования. Для успешного внедрения этого стандарта необходимо сотрудничество с опытными инженерами, использование сертифицированных материалов и постоянный контроль качества строительства.