立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范(AQ3053-2015)

立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范

（AQ3053-2015）

1 范围

本标准规定了立式圆筒形钢制焊接储罐的材料、设计、预制、施工和验收、防雷、防静电、防腐、使用管理、检验和安全附件各方面的基本安全要求。

本标准适用于设计压力小于0.1 MPa(G)且公称容积大于或等于1000 m3、建造在地面上、储存毒性程度为非极度或非高度危害(见注1)的石油、石油产品或化工液体介质、现场组焊的立式圆筒形钢制焊接储罐。公称容积小于1000 m3、储存其他类似液体介质的储罐，可参照本标准执行。

本标准适用的储罐，其范围包括储罐本体、安全附件和储罐接管的法兰盖、密封垫片及其紧固件。

本标准不适用于冷冻式低温储罐。

2 规范性引用文件

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 50057 建筑物防雷设计规范

GB 50074 石油库设计规范

GB 50128 立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范

GB 50160-2008 石油化工企业设计防火规范

GB 50183 石油天然气工程设计防火规范

GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工规范

GB 50341-2003 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范

GB 50493 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

GB 50650 石油化工装置防雷设计规范s

GBZ 230 职业性接触毒物危害程度分级

AQ 3028 化学品生产单位受限空间作业安全规范

HG 20660 压力容器化学介质毒性程度危害和爆炸危险程度分类

JB/ T4730 承压设备无损检测

JB/T 10764 无损检测常压金属储罐声发射检测及评价方法

JB/T 10765 无损检测常压金属储罐漏磁检测方法

NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定

NB/T 47018 承压设备用焊接材料订货技术条件

SH/T 3007 石油化工储运系统罐区设计规范

SH/T 3026 钢制常压立式圆筒形储罐抗震鉴定标准

SY/T 6620 油罐检验、修理、改建和翻建

TSG Z6002 特种设备焊接操作人员考核细则

API Std 2000 常压和低压储罐的通气装置(非制冷和制冷)

(Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks(Non-refrigerated and Refrigerated))

3 术语、定义和缩略语

下列术语、定义和缩略语适用于本文件。

3.1 术语和定义

3.1.1

储罐本体 tank

储罐本体包括：

a) 与外部管道焊接连接的第一道环向接头的坡口端面;

b) 螺纹连接的第一个螺纹接头端面;

c) 法兰连接的第一个法兰密封面;

d) 专用连接件或者管件连接的第一个密封面;

e) 非承压元件与储罐的连接焊缝。

储罐本体中的主要承压元件包括罐顶、罐壁、罐底、公称直径大于或等于250 mm 的接管和管法兰。

3.1.2

安全附件 safety facility

储罐的安全附件，包括直接设置在储罐上的安全阀/呼吸阀、紧急切断装置、安全连锁装置、压力表、液位计、温度计、阻火器等。

3. 1.3

设计正压 design positive pressure

设定的储罐顶部气相空间的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件。

3. 1.4

设计负压 design negative pressure

设定的储罐承受的最高外压(不包括由于风载引起的外压)或罐内的最大局部真空度;设计负压不应小于罐内可能达到的最大局部真空度(其值按最大规定流速通过真空泄放阀所形成的真空度来确定)。

3. 1.5

设计温度 design temperature

储罐在正常工作情况下，设定的罐壁板及受力元件的金属温度(沿元件截面厚度

的平均温度)，与相应的设计压力一起作为设计载荷条件。

3. 1.6

大型储罐 large storage tanks

公称直径大于或等于30 m或公称容积大于或等于10000 m3的储罐。

3. 1.7

内部检验 Internal Inspection

内部检验为在罐内的介质清空之后，对罐底等各个部位或部件进行的检验，内部检验过程中，检验人员通常需要进入到罐内。

3.2 缩略语

3.2.1

RBI：基于风险的检验(Risk Based Inspection)

3.2.2

WPS：焊接工艺规程(Welding Procedure Specification)

3.2.3

TOFD：衍射时差法超声检测(Time of Flight Diffraction)

4 总则

4.1 储罐建造和运行的全寿命期内，应严格执行本标准关于设计、制造、施工、试验、检验、使用、维护、改造等各环节有关安全的技术规定。

储罐的设计、制造、施工、试验、检验、使用、维护、改造除应遵守本标准外，还应符合国家和行业现行的有关技术标准、规范的要求。

4.2 储罐的安全、职业卫生、消防、抗震减灾技术措施和设备、设施应与储罐主体同时设计、同时施工、同时建成。

4.3 对采用新材料、新技术、新结构、新工艺的第Ⅲ类储罐，当不符合本标准

要求时，储罐的主管部门应组织设计、研究、试验、施工、安全和使用等有关单位或部门进行技术评审和风险评估。评审合格后，采用新材料、新技术、新结构、新工艺的储罐方可进行试制、试用。

4.4 储存介质的毒性程度分类按照HG 20660确定，HG 20660没有规定的，由储罐的设计方按照GBZ 230的原则，确定介质的毒性程度。

5 材料

5.1 储罐选材应考虑材料的力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能。

5.2 储罐用材料的质量、规格与标志，除符合本标准的规定外，还应符合国家相应标准或者行业标准的规定。

5.3 储罐主要承压元件用材料，应具有材料制造单位提供的质量证明文件原件，并在材料上的明显部位有清晰、牢固的钢印或其他标志，至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、材料制造单位名称及检验印签标志。材料质量证明文件的内容应齐全、清晰，并加盖材料制造单位质量检验章。

储罐用材的采购单位从非材料制造单位获得储罐用材料时，应同时取得材料质量证明文件原件或加盖供材单位质检公章和经办人章的有效复印件。材料采购单位应对所获得的材料及材料质量证明文件的真实性与一致性负责。

5.4 新研制的材料，如其性能优于已纳入钢材标准的相近或相似材料，并满足GB 50341的相关规定，材料的研制生产单位应将试验验证资料、材料质量证明文件和第三方的检测报告提交给由国家主管部门委派的技术组织或技术机构进行技术评审，评审通过并经储罐使用单位书面同意，方可以使用。

5.5 使用国外的钢材时，应符合下列要求：

a) 应选用国外钢制焊接储罐最新规范选用且国外已有使用实例的钢材，其使用范围应符合材料生产国相应规范和标准的规定，且在钢制焊接储罐规范允许的

范围内使用，并有材料的质量证明文件;

b) 钢材的技术指标应不低于GB 50341中相类似钢材的技术要求;

c) 材料质量证明文件和材料标志应符合第5.3条的规定;

d) 首次使用前，应进行焊接工艺评定和焊工考试;

e) 国内首次使用且标准屈服强度下限值大于390 MPa的材料，应在学习借鉴和试验研究的基础上，提供所做试验的依据、条件、数据、结果和第三方的检测报告及其他有关的技术资料，由国家主管部门委派的技术组织或技术机构评审同意后，方可试用;

f) 国内材料制造单位生产国外牌号的材料时，应完全按照该牌号的国外标准规定的冶炼方法进行生产，力学性能试验的试样型式、尺寸、加工要求、试验方法等验收要求也应执行国外标准，批量生产前应通过产品鉴定。满足上述要求后，可按本条规定的国外钢材对待。

5.6 储罐的罐底板、罐壁板、顶板、底圈罐壁处的卷焊人孔颈用板、公称直径大于250 mm的接管补强板等钢板，有下列情况之一者应复验，符合本标准及其相应材料标准的要求后方可使用：

a) 施工单位不能确定材料真实性或对材料的性能和化学成分有怀疑的;

b) 用户要求复验的;

c) 设计文件要求复验的。

5.7 符合下列条件的储罐本体用钢板，应逐张进行超声检测，检测方法和质量标准按JB/T 4730的规定：

a) 厚度大于30mm且小于等于36 mm的Q245R、Q345R，质量等级应不低于Ⅲ级;厚度大于36 mm的Q245R、Q345R，质量等级应不低于Ⅱ级

b) 调质状态供货的钢板，质量等级为I级合格。

5.8 储罐用钢材应是氧气转炉或电炉冶炼的镇静钢。对于钢材标准规定的屈服强度下限值大于390 MPa的低合金钢钢板，还应采用炉外精炼工艺。

5.9 焊材应满足NB/T 47018的要求。

5.10 当对钢材有特殊要求时，如要求增加力学性能检验率，提高无损检测合格等级，较高的冲击功指标等，应在图样或相应的技术文件中标明。

5.11 材料代用应事先取得原设计单位出具的设计更改批准文件。

6 设计

6.1 设计单位的资质及责任

对储罐设计单位的资质及责任要求如下：

a) 储罐设计单位应具有石油及化工产品工程设计专业资质乙级 (含)以上的设计资质，第Ⅱ、Ⅲ类储罐的设计单位应具有甲级设计资质;储罐用户应对设计单位的资质进行审查和确认;

b) 设计单位应向设计委托方提供包括设计图样、制造及安装技术要求等设计文件。

6.2 设计条件

设计委托方应以书面形式向设计方提出设计条件。设计条件至少包含以下内容：a) 操作/设计参数，包括工作压力、公称容积、操作温度范围、液位高度、设计压力(正压和负压)、设计温度;

b) 储罐类型及结构参数，包括直径、高度;

c) 介质组分及特性;

d) 储罐安装地及其自然条件(包括环境温度、抗震设防烈度、设计基本地震加速度、风载荷及雪载荷等);

e) 接管及对外连接尺寸和标准;

f) 设计中需考虑的附加载荷;

g) 设计使用年限;

h) 需要的其他必要条件。

6.3 设计文件

6.3.1 通用要求

储罐的设计文件应满足如下要求：

a) 储罐的设计文件，包括设计图样、制造及安装技术要求、工况适用性评价(若需要)。必要时，还应包括使用维修说明。

b) 设置安全阀等安全附件的储罐，设计文件还应包括储罐安全泄放量、安全阀等附件排量的计算书;无法计算时，设计单位应会同设计委托单位或使用单位，协商选用超压泄放装置。

c) 储罐的设计应满足本标准的安全要求;

d) 储罐的设计还应符合现行的国家、行业标准的规定;

e) 采用国外标准设计的储罐，应满足本标准及现行的国家、行业标准中强制性条文的要求;

6.3.2 设计总图

6.3.2.1 总图的审批

设计总图至少应2级签署。第Ⅱ、Ⅲ类储罐要有设计、校核和审核3级签署，对第Ⅲ类储罐还应有储罐设计单位的专业技术负责人的批准签字。

6.3.2.2 总图的主要内容

储罐的总图，至少应注明以下内容：

a) 储罐的名称、类别，所在装置名称及地点、设计、制造/施工所依据的主要法规和标准;

b) 工况条件，包括工作压力、操作温度，介质名称、介质密度、正常工作时最高和最低液位高度、介质的火灾危险性分类等;

c) 设计条件，包括设计压力、设计温度、腐蚀裕量、焊接接头系数以及雪载荷、风载荷、地震载荷等自然条件;

d) 储罐的结构尺寸(直径、高度、公称容积、工作容积等);

e) 储罐的净质量及工作质量、充水质量;

f) 罐体及接管、法兰等材料牌号及标准;

g) 保温措施或要求;

h) 设计使用年限;

i) 热处理要求(必要时);

j) 充水试验及泄漏试验要求;

k) 表面处理及防腐蚀要求(必要时);

l) 安全附件的规格及特殊要求(已另行考虑的除外);

m) 地脚锚栓(必要时)的规格及布置;

n) 梯子的类型(直梯或盘梯)及位置;

o) 铭牌的位置;

p) 必要的车间预制、现场组焊和安装、检验、试验要求;

q) 其他。

6.4 节能要求

储罐的设计应充分考虑节能降耗的原则，兼顾安全与经济的原则，并且符合以下要求：

a) 合理选型，根据储存介质的性质、种类，合理选择储罐的结构形式;

b) 充分考虑储罐的经济性，根据介质、气候、土壤等条件，合理选材，采用合

适的防腐措施，考虑适当的安全裕量和腐蚀裕量;

c) 合理确定结构尺寸，必要时应进行经济性对比，如根据当地地理、地质条件和企业生产、销售的具体要求、产地条件等，确定合理的容积、高径比等;

d) 对有保温的储罐，应在设计文件中提出有效的保温措施。

6.5 压力

6.5.1 设计正压、设计负压

储罐的设计压力应满足如下要求：

a) 设计正压，不应低于正常使用时储罐顶部可能出现的最高工作压力，装有安全泄放装置的储罐，其设计压力不得低于安全阀的整定压力;

b) 设计负压，不应小于罐内可能达到的设计最大局部真空度。

6.5.2 超压泄放装置的设定压力

超压泄放装置的设定压力应满足如下要求：

a) 超压泄放装置的设定正压力，不得大于储罐的设计正压力;

b) 在正常工作压力和超压泄放装置的设定压力之间应留有适当的余量，以满足储存介质的温度、密度及气体和蒸汽等其他因素引起的压力增长量;

c) 真空泄放阀设定的开启值不应大于储罐的设计最大真空度。

6.6 设计温度

6.6.1 设计温度不得低于罐壁板及受力元件可能出现的最高金属温度，或不得高于罐壁板及受力元件可能出现的最低金属温度;

6.6.2 当罐体的金属温度受大气环境气温条件影响(如露天放置，既无加热又无保温)时，其最低设计温度应参考该地区气象资料，应取建罐地区的最低日平均温度加13 °C。

6.7 腐蚀裕量

储罐设计时，应考虑足够的腐蚀裕量。对于有均匀腐蚀的储罐，腐蚀裕量应根据预期的储罐使用年限、防腐蚀技术措施和介质对材料的腐蚀速率确定，同时，还应考虑介质流动时对储罐的冲蚀和磨损等影响，并应考虑局部腐蚀的影响。

6.8 最小厚度

6.8.1 储罐最小厚度的确定应考虑制造、安装等因素的影响。

6.8.2 对碳素钢、低合金钢制储罐，其最小厚度按照GB 50341确定，并应满足下列要求：

a) 包括腐蚀裕量的底圈罐壁板最小厚度应不小于6 mm;

b) 包括腐蚀裕量的罐顶板最小厚度应不小于5 mm。

6.8.3 对不锈钢制储罐，不包括腐蚀裕量的最小厚度为5 mm。

6.9 焊接接头

6.9.1 罐体接头设计

储罐的焊接接头设计，应满足下列要求：

a) 罐顶板之间的焊接接头，可采用对接或搭接。若采用搭接，搭接外表面的焊缝应采用连续焊;

b) 罐壁板之间的焊接接头，包括壁板的纵向接头、筒节与筒节之间连接的环向接头，应采用全截面焊透的对接接头形式，内表面应对齐;

c) 罐底板间的焊接接头，可采用对接、搭接或二者的组合, 对较厚板宜选用对接;

d) 焊接接头的设计应满足所依据的设计标准的规定。

6.9.2 接管与罐体之间的接头设计

储罐的接管与罐体之间的焊接接头设计，按GB 50341标准执行;GB50341不适用的，参照《Welded Steel Tanks for Oil Storage》API Std 650、《Design and

Construction of Large, Welded, Low-Pressure Storage Tanks》API Std 620设计。

6.9.3 焊接接头系数

储罐的设计应考虑焊接接头的影响，并满足如下要求：

a) 应考虑焊接接头对强度的削弱，焊接接头系数应参照相应的设计标准选取;

b) 不允许降低焊接接头系数而免除储罐的无损检测。

6.9.4 无损检测要求

储罐的设计单位应根据本标准及所引用的标准在设计文件中规定无损检测方法、比例、质量要求及其合格级别。

6.10 抗震计算

建造在抗震设防烈度不低于6度地区的储罐，应按照SH/T 3026和GB50341-2003附录D的要求进行抗震鉴定和计算。

6.11 储罐用管法兰和垫片

盛装火灾危险性为甲B、乙A类介质或强渗透性介质的储罐，其管法兰应采用带颈对焊法兰，垫片应为缠绕垫片或性能更优的垫片。法兰密封垫片应采用耐温、阻燃的材料，耐储存介质的腐蚀，并且不污染介质。

6.12 人孔

储罐应设置人孔，人孔的位置、数量和尺寸等应满足安装及检、维修的需要。

6.13 切断阀

储罐物料进出口管道靠近罐体处应设一个总切断阀。对大型储罐，应采用带气动型、液压型或电动型执行机构的阀门。当执行机构为电动型时，其电源电缆、信号电缆和电动执行机构应做防火保护。

切断阀应具有自动关闭和手动关闭功能，手动关闭包括遥控手动关闭和现场手

动关闭。

6.14 梯子、扶手和平台

储罐的梯子和平台应满足如下要求：

a) 储罐应设梯子和平台，当梯高大于8 m时，宜设置梯间休息平台;

b) 储罐的罐顶沿圆周应设置整圈护栏及平台，通往操作区域的走道宜设置防滑踏步，踏步至少一侧宜设栏杆和扶手, 罐顶中心操作区域应设置护栏和防滑踏步。

c) 大型外浮顶储罐的顶部抗风圈上宜安装扶手或其它防摔倒的装置。

6.15 浮顶密封结构

浮顶与罐壁之间应设置适宜的密封装置，密封件应能保持与罐壁之间的良好接触。在雷雨多发区域，一次密封宜采用软密封。

大型浮顶储罐应设置一次密封和二次密封装置。

6.16 通气装置

储罐的通气装置应满足相关标准的要求，通气装置的尺寸应根据通气能力的计算确定。

6.17 防腐蚀要求

对有防腐蚀要求的储罐，应在设计图样上提出相应的防腐蚀措施。

6.18 辅助设施

储罐应按规范的要求，配备液位指示、报警系统及相应的自动切断连锁等辅助设施。

6.19 带加热器的储罐

设有加热器(如盘管)的储罐，应对液体工作温度进行监测，并配备能够控制介质温度的相应设施，防止介质超温或过热。

6.20 带搅拌器或调合器的储罐

装有搅拌器、调合器等设施的浮顶储罐或内浮顶储罐，应设置合理的安装安全高度和浮盘支腿高度。浮盘应与搅拌器、调合器保持一定的安全距离时才可启动搅拌器或调合器, 并禁止通风搅拌。

6.21 带添加剂设施的储罐

需加添加剂时，介质的储存温度应能满足添加剂的特殊要求，并采取消除静电的措施。

7 预制、施工和验收

7.1通用要求

7.1.1 预制、施工单位

储罐的预制、施工单位应满足如下要求：

a) 预制、施工单位应具有化工石油设备管道安装工程专业(总)承包企业三级(含)以上资质，储罐用户应对施工单位的资质进行审查和确认。储罐施工单位的资质应满足如下要求：

1) 单罐公称容积大于或等于20000 m3的储罐，施工单位应具有一级资质;

2) 单罐公称容积小于20000 m3但大于或等于10000 m3的储罐储罐，施工单位应具有二级资质;

3) 单罐公称容积小于10000 m3储罐，施工单位应具有三级资质。

b) 施工单位应有完整的质量保证体系，并且在有效运行。预制、施工单位对储罐预制、施工质量负责;

c) 施工单位应编制详细、可靠的施工组织设计和施工方案。

7.1.2 设计修改

施工单位对原设计文件的修改，应事先经过原设计单位的书面确认，并对改动

部位做详细记录。

7.1.3 制造/施工监理

7.1.3.1 储罐建设单位应委托监理单位对施工进度、质量和施工安全进行全过程监理，并会同验收;监理单位应当有相应的专业资质，并在工程监理企业资质证书许可的范围内从事工程监理活动。对第Ⅲ类储罐，监理企业应具有专业甲级的企业资质;对第II类储罐，监理单位应具有专业乙级(含)以上的企业资质;对第I类储罐，监理单位应具有专业丙级(含)以上的企业资质。储罐用户应对监理单位的资质进行审查和确认。

7.1.3.2 储罐建设单位、监理单位协同对施工组织设计和施工方案进行审查，审查通过后方可施工,必要时, 储罐设计单位也应协同建设单位参与审查。

7.1.3.3 储罐建设单位应对施工过程中的重要中间环节进行质量验证，确保施工质量。

7.1.4 产品铭牌

施工单位应在储罐明显部位装设产品铭牌，铭牌应包含的详细内容见附录C。

7.1.5 交工资料

储罐交付使用时，施工单位应向用户提交完整的竣工资料，至少包括以下技术文件和资料：

a) 竣工图。若施工中发生了材料代用，无损检测方法改变，加工尺寸改变等，施工单位应按照设计修改通知单的要求在竣工图样上直接标注。标注处应有修改人和审核人的签字及修改日期。竣工图样上应加盖竣工图章，竣工图章上应有施工单位名称、施工许可证编号和“竣工图”字样。

b) 储罐产品数据表(附录D);

c) 储罐交工验收证明书;