大型高溫儲罐基礎隔熱層的設計

行明旭

（中國石化工程建設有限公司，北京 100101）

高溫儲罐介質的設計溫度在90～250℃之間，一般用于儲存重質油品如渣油、蠟油、瀝青等。常溫儲罐一般采用環墻式基礎，環墻內部自上而下分別為瀝青砂絕緣層、砂墊層、填料層。GB 50473-2008《鋼制儲罐地基基礎設計規范》規定，當儲罐內儲存介質的最高溫度高于90℃時，與罐底接觸的基礎表面應采取隔熱措施[1]。目前采用較多的方法，是在罐底板與瀝青砂絕緣層之間設置隔熱層，隔熱材料一般選用燒結磚(耐火磚或紅磚)，有的隔熱層還設置了通風結構[2]。賀敏等人[3]對未設置通風道的滿鋪燒結磚隔熱層進行了溫度場計算，有研究者對設計溫度超過250℃的熔鹽儲罐的基礎溫度場進行了數值研究[4-6]，但目前尚無規范的標準及系統的研究成果。本文建立了基礎隔熱層的傳熱模型，對石油化工大型高溫儲罐基礎隔熱層的設計進行了研究與分析。

1 未設置通風道的隔熱層傳熱模型

基于以下幾點假定，對未設置通風道的儲罐基礎傳熱模型進行簡化：

1）儲罐內部介質的溫度均勻恒定，可忽略內部介質傳熱；2）罐底板溫度與介質溫度相同，且罐底板的溫度分布均勻；3）儲罐的基礎環墻內，各層填料內部的溫度分布均勻；4）考慮到基礎環墻內各層填料的合計厚度與罐直徑相比要小很多，從罐底板至罐基礎底，各層材料僅在垂直于罐底板的方向進行傳熱，可以忽略其他方向的散熱。

高溫儲罐基礎的各層材料溫度，可按照多層平壁一維穩態導熱公式進行計算：