Материал: Изучение основных типов резервуаров для хранения нефти

Наземные горизонтальные резервуары РГС опираются на две седловидные опоры, расположенные на расстоянии 0,586хlр друг от друга, или на две опоры стоечного типа. Угол охвата седловидной опоры изменяется от 60 до 120°. Корпус горизонтального резервуара стального РГС оборудуется штуцерами для загрузки, забора и вентиляции, горловиной с лазом и крыкой для осмотра, очистки и ремонта резервуара, а также наружной лестницей и заземлением.

.2 Устройства резервуаров для хранения светлых и темных нефтепродуктов

Приемно-отпускные устройства резервуаров для хранения светлых и темных нефтепродуктов могут отличаться по конструкции.

В первом случае приемно-отпускное устройство состоит из приемно-отпускного патрубка, хлопуши, механизма управления хлопушей, который включает лебедку и трос, перепускное устройство и подводящий трубопровод.

Во втором случае вместо хлопуши имеется подъемная труба, которая является продолжением приемно-отпускного патрубка и соединена с последним при помощи шарнира.

Хлопуша представляет собой металлическую заслонку, установленную на приемно-отпускном патрубке.

Заслонка крепится на шарнире и перекрывает патрубок под действием собственной массы. Открытие заслонки происходит либо под давлением закачиваемой жидкости, либо с помощью механизма управления.

Механизм управления состоит из троса и лебедки, которая может иметь ручной привод для трубопроводов малых диаметров (до 350 мм) или электрический во взрывобезопасном исполнении для трубопроводов диаметром свыше 350 мм. Давление открывания заслонки хлопуши определяется весом самой заслонки и гидростатическим давлением столба жидкости в резервуаре.

Центр оси механизма управления хлопуши располагается обычно на 900 мм выше оси приемно-отпускного патрубка, на котором крепится хлопуша. Резервуары, предназначенные для хранения вязких нефтепродуктов, часто оборудуются системами обогрева и покрываются теплоизоляционным негорючим материалом. В качестве теплоизоляционных материалов могут применяться кирпич, асбоцемент, шлаковата, пеностекло. Подогрев хранимой жидкости в резервуарах с помощью внутренних обогревателей производится насыщенным паром или горячей водой.

На крышах резервуаров кроме дыхательной арматуры размещаются также световые и технологические люки для проведения замеров и технического обслуживания, а на плавающих крышах, кроме того, устройства для удаления атмосферных осадков через гибкий шланг или шарнирную трубу и подвижную лестницу.

.3 Резервуары повышенного давления

К резервуарам повышенного давления относятся вертикальные цилиндрические резервуары, в которых внутреннее давление выше 200 мм вод. ст., но не превышает 0,7 кгс/см², в результате чего на них не распространяются правила по котлонадзору.

Отличительная особенность резервуаров повышенного давления заключается в том, что в них достигается полное устранение потерь от "малых дыханий" при внутреннем давлении в газовом пространстве 1000-2500 мм вод. ст.

Каплевидный резервуар применяется для хранения нефтепродуктов, обладающих значительной упругостью паров. Он рассчитан на давление 0,4 кгс/см² и более и на вакуум до 500 мм вод. ст. Помимо обычных каплевидных резервуаров используются многоторовые резервуары.

Днище каплевидного резервуара укладывают на плотно утрамбованную песчаную подушку. Оболочку резервуара сваривают встык из отдельных лепестков, имеющих двоякую кривизну. При помощи радиальных ребер нижняя часть оболочки (корпуса) опирается на кольцевую плиту. Жесткость оболочке придается внутренним каркасом, состоящим из ферм и косынок.

Каплевидные резервуары имеют напорный дыхательный и тарельчатый клапаны, пружинный вакуум-клапан с откидным шарнирным седлом, герметическую камеру для опускания лота с ручным приводом, прибор для отбора проб, огневой предохранитель, пружинный обратный клапан на сливной и расходной линиях, поплавкойвый прибор замера уровня, задвижку на зачистной линии, три газовые задвижки, паровой вентиль, термопару для жидкой и газовой среды, мановакууметр, нижний и верхний лазы.

Разработаны проекты резервуаров повышенного давления, из которых наиболее экономичны цилиндрический металлический резервуар с плоским днищем, анкерами и торосферической кровлей вместимостью до 5000 м³ и внутренним давлением до 2500 мм вод. ст. (типа "гибрид"), каплевидный цилиндрический резервуар вместимостью до 12000 м³ и давлением 4000 и 7000 мм вод. ст. (типа "цилиндроид").

Резервуары с тросферической кровлей типа "гибрид" имеют плавное сопряжение кровли с корпусом, осуществленное за счет образования торовой вставки двоякой кривизны сферической кровлей и цилиндрическим корпусом. Такая конструкция узла сопряжения кровли с корпусом создает наилучшие условия в работе, снижая дополнительные напряжения, так как в месте перехода возникают только осевые усилия при отсутствии изгибных напряжений. Корпус и днище резервуара типа "гибрид" монтируется из заводских рулонных заготовок. Кровлю можно монтировать отдельными лепестками, включающими торовую вставку.

Наиболее перспективны резервуары типа "цилиндроид". Оболочка такого резервуара при избыточном давлении и полном взливе продуктом работает только на растяжение, в результате чего при большей вместимости можно пррименять листы толщиной 4-5 мм. В отличие от конструкции каплевидных резервуаров типа "гибрид" конструкция резервуаров типа "цилиндроид" имеет неоспоримые преимущества:

При изменении объема все основные сечения остаются без изменения, увеличение объема происходит за счет добавления однотипных вставок в средней части (вместимость одной вставки около 1000 м³). В каплевидном резервуаре типа "гибрид" при изменении давления и объема меняются все основные параметры резервуара (диаметр, высота) и каждому объему соответствуют свои тип и сечение ребер каркаса и оболочки.

В резервуаре типа "цилиндроид" только два разнотипных элемента: торец и средняя вставка.

Монтаж цилиндрических каплевидных резервуаров можно вести индустриальном методом (метод рулонирования оболочки).

Основные геометрические размеры вертикальных цилиндрических и каплевидных резервуаров повышенного давления приведены в табл. 2. Резервуары повышенного давления наиболее экономичны для длительного хранения нефтепродуктов при небольшой их оборачиваемости (не более 10-12 раз в год).

К числу резервуаров повышенного давления относятся изотермические резервуары для хранения сжиженных газов. Обычно они представляют собой двухслойную конструкцию (резервуар в резервуаре). Для обеспечения постоянной, отрицательной температуры пространство между наружным и внутренним кольцом заполняют теплоизоляционным материалом.

Таблица 2:Резервуары повышенного давления

Горизонтальные надземные и подземные резервуары, рассчитанные на избыточное давление 0,07 МПа - при конических днищах и 0,04 МПа - при плоских днищах, также являются резервуарами повышенного давления.

В отличие от резервуаров с понтоном или плавающей крышей в вертикальных цилиндрических резервуарах повышенного давления не требуется никаких движущихся конструкций и уплотняющих устройств, в них сохраняется возможность рулонирования стенки и плоского днища, вследствие чего облегчается их изготовление. Эксплуатация таких резервуаров сравнительно проста. Рациональная область применения резервуаров этого типа - объем до 3 тыс. м³. При больших объемах усложняются конструкции крыши и анкерных устройств.

Таким образом, отечественное резервуаростроение охватывает большую номенклатуру резервуаров различных типов и назначений. Однако число типоразмеров, например, в пределах 5/100 м³, в нашей стране значительно меньше, чем в развитых зарубежных странах. В отношении взаимозаменяемости, применительно к большим объёмам резервуаров наша номенклатура более чёткая, чем зарубежная.

Климатические условия России вызывают необходимость дифференцированного подхода к применению тех или иных типов резервуаров с учетом специфических условий их эксплуатации, значительных температурных колебаний, больших снеговых и ветровых нагрузок, сейсмических воздействий, вечномерзлых и просадочных грунтов и т.д.

Например, резервуары с понтоном и со стационарной крышей по расходу стали более металлоемки (на 15/20%), чем резервуары тех же объемов с плавающей крышей. Однако в районах с большими снеговыми нагрузками или песчаными бурями приходится применять резервуары с понтоном. По аналогичным причинам в северных районах с большими снеговыми и ветровыми нагрузками в целях обеспечения устойчивости стенок резервуаров предпочтительнее резервуары высотой не 18м (экономически более выгодные), а до 12 м.

В дальнейшем целесообразно ограничить применение резервуаров больших объемов (50 тыс. м3 и более) в северных районах во избежание возможных хрупких разрушений.

Отечественный индустриальный метод рулонирования применительно к резервуарам больших объемов в связи с ограничением толщины листов требует иногда применения новых конструктивных форм, например двухслойной или предварительно напряженной стенки, усиления бандажами и других решений.

Перечисленные выше специфические условия проектирования, изготовления и монтажа, а также эксплуатации резервуаров отражаются и в методике расчета. В России за основу принят метод расчета конструкций по предельным состояниям.

3. Особенности резервуарных парков и резервуаров на АЗС

.1 Резервуары на АЗС

Для хранения нефтепродуктов на АЗС используются подземные (засыпные) резервуары, горизонтальные резервуары и вертикальные металлические резервуары (табл. 1 и 3). Резервуары оснащаются устройствами и приборами, обеспечивающими их безопасную и эффективную эксплуатацию.

Резервуары для хранения нефтепродуктов на АЗС отвечают следующим требованиям:

плотность хранимого продукта, не более 1 т/м³;

внутреннее давление (избыточное), не более 0,07 МПа;

вакуум, не более 0,001 МПа;

максимальное допустимое заглубление 1,2 м;

допускаемые геометрические отклонения резервуара, мм:

по длине (высоте) +-10

по длине окружности цилиндра +-20

образующей прямой линии, не более 1/150.

Герметичность резервуаров проверяется избыточным давлением воздуха равным 0,025 МПа или гидравлическим давлением, превышающим рабочее в 1,25 раза в течение 3 мин.

Резервуары АЗС оснащаются следующими устройствами:

сливным (для приёма нефтепродуктов из автоцистерн);

замерным (для измерения уровня жидкости в резервуарах);

дыхательным (для сообщения резервуара с атмосферой).

При зачистке и ремонте резервуаров из-под нефтепродуктов не реже одного раза в год на АЗС должны соблюдаться следующие правила:

работы должны выполняться специализированной бригадой в составе не менее 3 человек;

перед началом работы должны быть проверены знания рабочих бригады правил техники безопасности и первой медицинской помощи;

руководитель работы на рабочем месте должен провести инструктаж рабочих, проверить исправность противогазов, шлангов, предохранительных поясов, одежды и обуви, о результатах проверки должна быть соответствующая запись в журнале;

при зачистке и ремонте резервуаров из-под нефтепродукта рабочие должны пользоваться только не искрящим инструментом, одеждой, обувью;

непрерывное пребывание рабочего в резервуаре (в шланговом противогазе) не должно превышать 15 мин, а последующий отдых на воздухе - тоже не менее 15 мин;

работу по зачистке резервуаров разрешается выполнять только в дневное время при естественном освещении и не в грозу;

приёмка резервуара после зачистки или ремонта должна быть оформлена актом, в паспорте резервуара должна быть сделана соответствующая запись;

при зачистке и ремонте резервуаров оборудование и заземляющие устройства должны быть проверены и при необходимости отремонтированы или заменены.

Таблица 3: Техническая характеристика горизонтальных резервуаров для хранения нефтепродуктов на АЗС

Таблица 4: Техническая характеристика дыхательных клапанов резервуаров АЗС

Таблица 5: Техническая характеристика вертикальных резервуаров для хранения нефтепродуктов на АЗС