儲罐在化工廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)和其他設施中起著(zhù)至關(guān)重要的作用，且投資巨大。然而，盡管罐頂起皺、罐壁開(kāi)裂和其他故障事件屢見(jiàn)不鮮，許多設計、建造、操作和維護低壓儲罐的人并沒(méi)有意識到儲罐的脆弱性。

　　在暢銷(xiāo)書(shū)《出了什么問(wèn)題？工藝裝置災難案例》，Trevor Kletz在關(guān)于儲罐的一章開(kāi)始時(shí)說(shuō)：沒(méi)有一件設備比儲罐更容易發(fā)生事故，可能是因為儲罐很脆弱，容易被輕微的超壓和真空破壞。幸運的是，大多數儲罐引起的事故不會(huì )造成人員傷亡，但確實(shí)會(huì )造成損壞、材料損失和生產(chǎn)中斷。”

　　在美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì )化工過(guò)程安全中心（CCPS）的免費互聯(lián)網(wǎng)出版物《燈塔》中，大約四分之一的案例記錄中都出現了嚴重的儲罐故障。所涉及的事故都是由于過(guò)度裝填、真空損壞和蒸汽空間中的可燃混合物引***炸等原因造成的。因此，在這里，我們將關(guān)注可能危及這些容器的因素——以及如何解決。

　　儲罐分類(lèi)

　　儲罐有各種各樣的設計。一些低壓儲罐，有時(shí)稱(chēng)為常壓儲罐，是按照美國石油協(xié)會(huì )（API）650規范建造的。許多大型API-650儲罐頂部為扁平到略微錐形的形狀，看起來(lái)像一罐金***魚(yú)或金***魚(yú)湯。然而，一罐金***魚(yú)或金***魚(yú)湯所承受的壓力將比典型的低壓儲罐高許多倍[3]。罐頂的重量常常決定了低壓儲罐的壓力額定值。（有些低壓儲罐有浮頂，但我們在這里不予討論。）另一個(gè)受歡迎的型號是API-620儲罐，規范規定其壓力額定值為15磅/平方英寸。罐頂像一個(gè)膨化的紙杯蛋糕。還有廠(chǎng)制小型儲罐、運輸儲罐、塑料儲罐和一系列非規范容器。

　　此外，許多壓力容器是按照美國機械工程師學(xué)會(huì )（ASME）壓力容器規范第VIII節設計和制造的。這些壓力容器的形狀各式各樣——比較廣泛使用的像一個(gè)胖大的直香腸或者一個(gè)球體。ASME規范適用于內部設計壓力在15至3000磅/平方英寸之間的容器。

　　越大的低壓儲罐通常越脆弱，***容易因過(guò)壓和真空而發(fā)生故障[3]?；旧?，這是因為廣大面積上的輕微壓力會(huì )產(chǎn)生一個(gè)很大的力。

　　常見(jiàn)問(wèn)題

　　簡(jiǎn)單的操作情況往往會(huì )引起儲罐故障。偶爾的過(guò)度裝填，阻礙出口排氣口的流動(dòng)，以及在儲罐泵出時(shí)未通風(fēng)是主要問(wèn)題。

　　過(guò)度裝填。CP***近的一篇文章，“不要低估過(guò)度裝填的風(fēng)險”，特別關(guān)注了所造成的危害。報告列舉了三起因過(guò)度裝填而導致的重大工業(yè)事故，其中包括2005年12月英格蘭赫特福德郡邦斯菲爾德儲油庫的一場(chǎng)大火。造成事故的儲罐設有獨立的高液位警報器和聯(lián)鎖裝置，但該裝置失效了。2006年9月的《燈塔》提供了關(guān)于這場(chǎng)災難的詳細情況，并指出，近年來(lái)，過(guò)度裝填導致了化工和石油工業(yè)發(fā)生了若干嚴重事件。

　　儲罐的設計必須提供保護（呼吸閥、緊急泄放閥）——通過(guò)警報和高液位聯(lián)鎖——防止危險材料過(guò)度裝填和由此產(chǎn)生溢出。

　　過(guò)壓和負壓。保持儲罐通風(fēng)系統的完整性至關(guān)重要。否則，可能造成災難性的破壞。

　　過(guò)壓導致直徑12英尺、高24英尺的玻璃纖維酸儲罐底部突然發(fā)生重大故障（圖1）。該儲罐配有單獨的通風(fēng)管、溢流管和真空斷路器。

　　為了安全起見(jiàn)，在修理下水道時(shí)，如果儲罐溢出，酸液將進(jìn)入下水道，監督人員應堵住溢流管弄瞎，并指示操作人員將儲罐儲藏物降到溢流管以下。設計初衷是使通風(fēng)管的尺寸盡量滿(mǎn)足填充的目的。

　　不幸的是，前一次工作堵塞了通風(fēng)管，沒(méi)有被發(fā)現。當操作人員開(kāi)始向玻璃纖維儲罐裝填時(shí)，惰性物質(zhì)無(wú)法裝入，儲罐被加壓至出現故障。所幸，未發(fā)生人員傷亡。

　　負壓使低壓直徑20英尺，約30英尺高的碳鋼溶劑儲罐維護良好，但1/4英寸的罐壁在“改進(jìn)”排氣系統后***終淪為廢金屬。為了減少排放，舊式的保護排氣口正在逐漸被排氣口回收壓縮機和更先進(jìn)的儀器取代。

　　在儲罐改建后泵出***批物料時(shí)，由于缺少氮氣墊料，真空保護系統被一個(gè)小型截斷閥意外隔離，導致吸入頂板和兩層豎壁。

　　一個(gè)簡(jiǎn)單的鉸鏈式通風(fēng)蓋已經(jīng)使用了幾十年。通風(fēng)蓋由一個(gè)復雜得多的系統所取代，該系統包括一個(gè)回收蒸汽的排氣壓縮機和近零的泄漏壓力/真空裝置。操作人員接受過(guò)有關(guān)新壓縮機的培訓，但沒(méi)有接受過(guò)有關(guān)新管道布置的培訓。更糟糕的是，關(guān)閉一個(gè)小直徑的脈沖閥使所有精心設計的改進(jìn)變得毫無(wú)用處。哎呀，一個(gè)價(jià)值10萬(wàn)美元的錯誤。

　　工廠(chǎng)設計人員必須努力開(kāi)發(fā)用戶(hù)友好的管道、布局和控制方案，必須明確標注設備安全系統，以減少發(fā)生故障的幾率。通風(fēng)系統應確保在操作的所有階段提供保護。