Здавалка
Главная | Обратная связь

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЕРВУАРОВ



Резервуары являются одним из основных сооружений нефтебаз и предназначены для хранения нефтепродуктов и производства некоторых технологических операций. По материалу, из которого сооружены резервуары, различают металлические, железобетонные, каменные и земляные. Большое развитие получили резервуары, сооружаемые в горных выработках. Основным строительным материалом для выработок является сама горная порода.

По отношению к уровню земли резервуары могут быть:

- подземными, когда наивысший уровень нефтепродукта в резервуаре находится не менее чем на 0,2 м ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (к подземным относятся также резервуары, имеющие обсыпку не менее чем на 0,2 м выше допускаемого наивысшего уровня нефтепродукта в резервуаре);

- наземными, когда днище резервуара находится на одном уровне или выше наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (в пределах 3 м от стенки резервуара).

Для полной сохранности качества и количества нефтепродуктов, разработано большое количество различных конструкций резервуаров. Выбор типа резервуара в каждом конкретном случае должен быть обоснован специальным технико-экономическим расчётом.

Ёмкости для хранения нефтепродуктов могут быть подразделены по следующим признакам:

1) по материалу, из которого они изготовлены: металлические, железобетонные, каменные, земляные, синтетические, ледогрунтовые и горные в различных горных породах;

2) по величине избыточного давления: резервуары низкого давления, в которых избыточное давление мало отличается от атмосферного (Рн £ 0,002 МПа) и резервуары высокого давления (Рн > 0,002 МПа);

3) по технологическим операциям:

- резервуары для хранения маловязких нефтей и нефтепродуктов;

- резервуары для хранения высоковязких нефтей и нефтепродуктов;

- резервуары-отстойники;

- резервуары специальных конструкций для хранения нефтей и нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров;

4) по конструкции:

- стальные резервуары вертикальные цилиндрические с коническими и сферическими крышами, горизонтальные цилиндрические с плоскими и пространственными днищами, каплевидные, шаровые;

- железобетонные резервуары (вертикальные и горизонтальные цилиндрические, прямоугольные и траншейные) (рис. 4.1¸4.8).

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нефтехранилища, сооружаемые в пластах каменной соли путем размыва, в пластичных породах методом уплотнения взрывом, а так же шахтные и ледогрунтовые хранилища относятся к подземному хранению нефтепродуктов в горных выработках.

В зависимости от назначения резервуары разделяются на две группы.

К первой группе относятся резервуары, предназначенные для хранения жидкостей при избыточном давлении до 0,07 МПа включительно и температуре до 120°С. Такие резервуары проектируются и изготовляются согласно «Нормам и технологическим условиям проектирования и изготовления стальных конструкций и промышленных сооружений».

Ко второй группе относятся резервуары, работающие под давлением более 0,07 МПа. Они проектируются и изготовляются по специальным технологическим условиям. Эксплуатация этих конструкций находится под особым наблюдением специальной Государственной инспекции.

Цилиндрические резервуары являются наиболее распространенными для хранения нефтепродуктов, относительно просты в изготовлении и наиболее экономичны по стоимости. Различают резервуары вертикальные стальные (РВС) низкого и высокого давления, с плавающими крышами (РВСПК) и понтонами (РВСП); горизонтальные цилиндрические резервуары высокого и низкого давления, наземные и подземные.

 

Наибольшее распространение получили наземные вертикальные цилиндрические резервуары, которые в зависимости от ихназначения или условий эксплуатации можно разделить на следующие типы:

1. Типовые сварные вертикальные цилиндрические резервуарыобъемом от 20 тыс. м3 до 100 м3:

ü со стационарной крышей, рассчитанные на избыточное давление 0,002 МПа, с высотой стенки не более 12 м;

ü с понтоном и плавающей крышей, без давления;

ü резервуары, предназначенные для эксплуатации в северных районах (температура до 65 °С).

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.

Способы установки - подземный, наземный. Материальное исполнение в зависимости от самой холодной пятидневки: до минус 20 0С (материал резервуара – ст3сп5); до минус 60 0С (материал резервуара – 09Г2С).

Для обеспечения устойчивости пустых резервуаров под воздействием разрежения (вакуума), внешних нагрузок и давления грунта внутри резервуара устанавливают кольца (ребра) жесткости

2. Резервуары с оптимальными параметрами объемом от 10 до 50 тыс.м3, с высотой стенки до 18 м. На заводах резервуарных металлоконструкций при изготовлении рулонов стенки кромки листов строгаются для получения листов одинаковых размеров, например 1490х5990 мм. Таким образом, высота стенки резервуаров получается кратной 1490мм, а длина окружности (стенки) — кратной 5990 мм.

3. Резервуары повышенного давления широкого распространения не получили. В России сооружено всего несколько каплевидных резервуаров объемом 2000 м3, рассчитанных на избыточное давление 0,03 МПа.

Основные геометрические размеры вертикальных цилиндрических и каплевидных резервуаров повышенного давления приведены в табл. 4.1. Резервуары повышенного давления наиболее экономичны для длительного хранения нефтепродуктов при небольшой их оборачиваемости (не более 10¸12 раз в год).

Таблица 4.1

Резервуары повышенного давления

Показатель Вертикальные цилиндрические резервуары объемом, м3 Каплевидные резервуары объёмом, м3
Номинальный объем, м3
Геометрический объем, м3
Диаметр, м 8,53 10,43 12,3 15,2 18,3 18,45
Высота стенки, м 7,5 9,30 10,37 10,49
Высота торосферической кровли, м 2,08 2,95 2,97 3,542
Избыточное давление, МПа 0,02 0,018 0,015 0,013 0,025 0,03
Вакуум, МПа 0,0015 0,001 0,0005 0,0005 0,001 0,003

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.

4. 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.

. Горизонтальные резервуары необходимо предусматривать опирающимися на отдельные опоры или на сплошное искусственное основание. В надземных двух опорных резервуарах в пределах опор устанавливают внутренние треугольные диафрагмы. Под подземными горизонтальными стальны­ми цилиндрическими резервуарами и резервуарами траншейного типа устраивается латок с наклоном в сторону контрольного колодца для воз­можности обнаружения утечек нефтепродукта при нарушении герметичности резервуара. Также, подземные стальные резервуары должны иметь на крыше люки-лазы, выступающие выше уровня земли не менее чем на 0,2 м.

Выпускаются РГС двух основных типов:

1. Резервуары горизонтальные подземные двустенные предназначены для хранения и выдачи нефтепродуктов. Резервуар горизонтальный подземный двустенный состоит из сосудов - наружного и внутреннего, с двумя горловинами приборной и для внутреннего осмотра. Особенность конструкции резервуара - наличие изоляционной полости между внутренним и наружным сосудами, заполненной газообразным азотом, который препятствует образованию взрывопожароопасных смесей в случае аварийных утечек нефтепродуктов и служит одновременно защитой от коррозии стенок сосудов.

2. Резервуары горизонтальные надземные и подземные одностенные, предназначенные для хранения и выдачи нефтепродуктов.

Достоинствами резервуаров РГС является:

1. Низкая стоимость сооружения и эксплуатации;

2. Ремонтопригодность;

3. Возможность модернизации;

4. Возможность эксплуатации в суровых климатических условиях;

5. Отработанная схема эксплуатации;

6. Возможность осуществления наземного, подземного и полуподземного способа хранения;

7. Возможность существенного сокращения потерь нефти и нефтепродуктов от испарений.

Недостатки:

1. Малый объем;

2. Малые межремонтные сроки эксплуатации;

3. Наличие контакта хранимого продукта с атмосферным воздухом;

4. Низкая коррозионная стойкость резервуара.

5. Железобетонные резервуары (ЖБР) изготавливаются, как правило, из предварительно напряженных железобетонных панелей, швы между которыми замоноличиваются бетоном. Плиты перекрытия опираются на стены, а в ряде случаев – и на балки. Днище, в основном, изготавливается монолитным, бетонным, толщиной 50 см. ЖБР бывают цилиндрические и прямоугольные. Первые более распространены, поскольку являются более экономичными, вторые – проще в изготовлении. Железобетонные резервуары сооружаются объемом от 100 до 40000 м3. рассчитаны на избыточное давление 200 Па и вакуум 100 Па.

Достоинства резервуаров ЖБР:

1. Малые металлозатраты на сооружение;

2. Низкие затраты на изготовление и эксплуатацию;

3. Возможность создания режима хранения, близкого к изотермическому;

4. Сниженные, по сравнению с РВС, потери хранимого продукта от испарений.

 

Недостатки:

1. Недостаточная герметичность, что является причиной попадания внутрь резервуара грунтовых вод;

2. Неремонтопригодность;

3. Возможность хранения только темных нефтепродуктов;

4. Всплывание резервуара при высоком уровне грунтовых вод.

В силу перечисленных выше недостатков резервуары типа ЖБР в настоящее время не сооружаются и повсеместно снимаются с оснащения резервуарных парков.

 

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 18 м (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.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.