какие резервуары бывают по конструкции
Классификация резервуаров
Резервуар (лат. resrvo-сберегаю) – емкость для приема, хранения, учета, обработки и отпуска различного рода жидкостей – воды, нефти, нефтепродуктов, щелочей, кислот, сжиженных газов и т.д.
Различные условия эксплуатации резервуаров, зависящие от района размещения, а также индивидуальные требования к объему обрабатываемого и хранимого продукта приводят к необходимости проектирования и изготовления резервуаров из различных материалов и с различными геометрическими и конструктивными параметрами.
Резервуары классифицируются по:
Классификация «по назначению» строится на основании вида хранимого продукта.
Согласно данной классификации выделяют следующие группы резервуаров:
Внутри данных групп также существует деление на подгруппы.
В группе нефтяных резервуаров выделяют следующие подгруппы:
В группе водяных резервуаров выделяют подгруппы емкостей:
Технологическое назначение имеет важнейшее значение при выборе материала для изготовления резервуара, а также при определении необходимого комплекта оборудования, приборов и других параметров.
Классификация по основному используемому для изготовления материалу включает в себя следующие резервуары:
Резервуары последней группы создаются по специальной технологии и располагаются в солевых отложениях, пластах крупнообломочных пород и в тугопластичных пластах.
По генеральному конструктивному решению выделяют следующие типы резервуаров:
Резервуары последней группы изготавливались очень малых количествах для проведения экспериментальных исследований и практического применения не нашли.
По расположению относительно планировочной высотной отметки резервуарного парка различают
Существуют даже подводные резервуары. Изготавливаются они из стали или железобетона и могут быть как подвижными так и стационарными.
Следует выделить еще одну группу — полуподземные (полузаглубленные) резервуары. Днище емкостей данной группы располагается ниже высотной отметки, при этом расстояние между максимальным уровнем жидкости и уровнем высотной отметки находится на расстоянии меньшем 0.2м. Изготавливаются в виде цилиндрических горизонтальных резервуаров из стали либо железобетона.
Характеристика резервуаров по технологическому режиму эксплуатации строится на анализе таких параметров, как рабочее давление ( избыточное и вакуума), рабочий температурный режим, и оперативное использование.
Выделяют следующие группы резервуаров по оперативному использованию:
По величине рабочего избыточного давления выделяют следующие типы резервуаров
Значение рабочего вакууметрического давление лежит в пределах от 0.2 до 2.5КПа и зависит от вида хранимого продукта и конструкции резервуара
По температурному режиму хранения и эксплуатации резервуары подразделяют на
В зависимости от объема хранимого продукта резервуары делятся на 4 класса опасности
Класс опасности оказывает значительное влияние на проектирование, изготовление и монтаж резервуаров. Расчет прочности стенки резервуара при выборе коэффициентов надежности, требования к методам изготовления и монтажа, методы и объем контроля качества материалов, сварных соединений и монтажа всецело зависят от класса опасности данного резервуара.
Резервуары для хранения и обработки нефти и нефтепродуктов, помимо прочего, относят к 1 повышенному уровню ответственности сооружений.
Резервуар: это что такое. Типы резервуаров
Резервуары вертикальные стальные — это огромная емкость прямоугольной либо цилиндрической формы, предназначенная для хранения, обработки, выдачи разных нефтепродуктов, воды, кислот, щелочей, сжиженных газов. Такие сосуды применяются во всех промышленных отраслях, где есть необходимость накопления запасов.
Что такое резервуар
Поскольку каждое отдельное производство требует особенных емкостей со специфическими характеристиками, то последние отличаются по материалу, толщине стенок, объему, дополнительному оборудованию.
Стоит отметить, что конструкция резервуара для сбережения воды разнится от устройства резервуара для сжиженного газа. При производстве сосудов требуется индивидуальный подход: предварительное составление проекта, чертежей, грамотный выбор материалов.
Классификация
На сегодня существует огромное разнообразие специально предназначенных емкостей. Все они классифицируются по:
Исходя из области применения, промышленные резервуары выпускаются производителями для хранения:
Технологическое предназначение играет важную роль при проектировании резервуара, подборе материала для изготовления емкости, определении требуемого комплекта приборов, иных параметров.
Материалы резервуара
В зависимости от использованного в производстве сырья все емкости разделяют на:
Выбор материала для сосуда напрямую зависит от вида жидкости, которая в нем будет находиться.
Конструктивные особенности
Как правило, основные составные части резервуарного оборудования следующие: основание, корпус, лестницы, люки, перекрытия, защитные ограды, дыхательная аппаратура, система вентиляции, противопожарные механизмы, устройства для удаления осадка, поступления и выдачи нефтепродуктов.
Если объем резервуаров небольшой, то трудностей при их изготовлении на заводах не возникает. Габаритные агрегаты производятся отдельными сегментами, затем сборка выполняется на территории установки.
По форме промышленные емкости бывают:
Изделия последней группы производятся в малых количествах, (зачастую для проведения экспериментов), широкого практического применения они не имеют.
Типы резервуаров для нефти
Резервуарное оборудование необходимо везде, где присутствует потребность в транспортировке, хранении нефтепродуктов: на месторождениях нефти, нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических предприятиях. Поскольку разные виды сырья отличаются по характеристикам, то в каждом конкретном случае изготовление металлоконструкций проходит по-разному. Однако строение всех резервуаров для нефтепродуктов аналогичное.
По количеству стенок в корпусе сосуды разделяю на:
По конфигурации корпуса самыми распространенными считаются цилиндрические конструкции. Они несложные в производстве, монтаже, надежные в эксплуатации, бывают разных объемов.
В зависимости от места расположения выделяют такие виды резервуаров:
Подземные конструкции производятся двустенными: зазор между стенками (не менее 4 мм) заполняется специальной жидкостью, газом. Последние должны иметь меньшую плотность относительно содержащегося внутри продукта. Установленные между стен датчики контроля сигнализируют о внезапной разгерметизации сосуда, чем предупреждают аварийные ситуации.
При наличии бетонной оболочки одностенные конструкции допускается монтировать под землей. В случае пролива дополнительная преграда не допустит попадания нефтепродуктов в грунт.
Резервуарное оборудование на нынешний день востребовано: изготавливается как в массовом производстве, так и в небольших количествах (для конкретных целей). В процессе изготовления применяются всевозможные современные материалы, технологии сварки резервуаров, гарантирующие впоследствии сохранность продуктов без потери их качества.
Мы надежная компания, в основе деятельности которой – правила честной конкуренции и жесткого контроля качества услуг.
Типы резервуаров для хранения нефтепродуктов
Эволюция складов для сырой нефти и нефтепродуктов прошла большой путь от земляных ям до мягких танков. Выбор емкостей хранения опирается на локацию, назначение и объем склада. Так, для сырой нефти в местах добычи используют надземные вертикальные емкости, на АЗС в черте города – горизонтальные заглубленные РГС из металла. Железобетонные сооружения используют для мазута.
Кроме типовых, существуют специальные системы хранения нефти. К ним относят промысловые и фидерные линии углеводородов, резервуары с внутренним понтоном для нефтепродуктов с большим давлением насыщенных газов, мягкие нефтетанки для развертки полевых и стационарных складов.
Особенности резервуаров для нефти
Современные хранилища нефтепродуктов разделяют на перевалочные, распределительные и комбинированные. Они представляют собой группу резервуаров и логистическую платформу – подъездные пути, транспорт, оборудование для перекачки нефти.
Используемые виды емкостей классифицируют по разным признакам:
Это ключевые укрупненные классификационные признаки, по которым проводят деление емкостей по типам. В каждом случае резервуары подбирают с учетом места установки, наличия промежуточного этапа перекачки, необходимости переработки нефтепродуктов, их состава, класса опасности объекта, на котором они используются и так далее.
Типы резервуаров по объему и расположению
По способу размещения емкостей выделяют следующие разновидности резервуаров для хранения нефтепродуктов:
Отдельно рассматриваются «природные» каркасы — выемки и естественные пустоты в горной породе, льдогрунтовые хранилища, шахты и так далее. Их можно вынести в независимую категорию и не включать в базовую классификацию.
Второй вид деления емкостей — по полезному объему:
К небольшим резервуарам относят цистерны до 50 куб.м. Их допустимо изготавливать непосредственно на нефтеперерабатывающих комплексах, дополняя нужными комплектующими при последующем монтаже.
К крупным относят емкости до 100 000 куб.м., которые производят на специализированных предприятиях и транспортируют к местам сборки комплектами.
Объем и размещение цистерн также учитывают при их классификации по классам:
Классификация по конструктивным особенностям
В резервуарах из металла есть ключевые конструктивные элементы — корпус, в котором хранятся нефтепродукты, крышка, основание. К ним добавляют ограждения, лестницы вспомогательные конструкции. Стабилизация для защиты от избыточного давления выполнена ребрами жесткости.
Дополнительное оборудование включает:
Крыши по типу делят на плавающие и стационарные, в том числе – с понтоном выбор определяют условия хранения содержимого, его тип, условия климатической зоны, расположение емкостей. Учитывается и объем резервуара: при размере до 5000 куб. м его, как правило, оснащают коническими конструкциями на опорах, с 5000 до 30 000 куб.м. — сферическими, стационарными, с опорой на корпус. Плавающие крышки используют для нефтепродуктов с повышенным давлением паров. Понтоны с герметизированными затворами предотвращают потери содержимого из-за испарения.
Корпуса резервуаров для хранения нефти могут быть:
Классификация по материалу корпуса
Ключевая характеристика цистерн для нефтепродуктов — материал. Он определяет конструктивный принцип изготовления корпуса — каркасный или бескаркасный. К первому виду относят:
Снаружи резервуары для хранения нефти покрывают диэлектриками, предохраняющими корпус от кислотно-щелочных разрушений при контакте с грунтами и водами в них. Конструкционные материалы должны быть коррозионно- и химически устойчивы, непроницаемы, пластичны и не подвержены деформации. Требованиям отвечает листовая сталь — углеродистая и низколегированная. Чтобы хранить составы с большой долей бензиновых фракций, выбирают железобетонные емкости, укрепленные устойчивым покрытием.
К бескаркасным вариантам относятся емкости из резинотканного полотна и прогрессивных полимеров. Они гибкие, мало весят, просто и быстро устанавливаются и не нуждаются в обустройстве фундамента. Это оптимальный способ организации временных некапитальных хранилищ и перспективная разновидность нефтеемкостей.
Мягкие резервуары из полимеров — прогрессивный способ хранения нефти
Наиболее прогрессивны бескаркасные мягкие резервуары, изготовленные из полимерных материалов. Они демонстрируют улучшенные показатели химической и коррозионной устойчивости, компактно хранятся пустыми (их складывают) и оперативно разворачиваются. Ключевой критерий их выбора — инертность к нефти, ее продуктам.
Используемые ранее смеси ПВХ не подвержены воздействию воды, но по отношению к непосредственному содержимому их стойкость ограничена. Полиуретан, который также применялся для изготовления емкостей, не инертен к воде.
Проблему решает использование передовых запатентованных материалов — таких, как «EnviroPro», разработанных для компании «Нефтетанк». Полимер, который эксклюзивно для заказчика производит крупнейший европейский концерн «LOW&BONAR», полностью инертен к воздействию воды и невосприимчив к нефтепродуктам. Емкости 1-500 куб. м производятся в специальных условиях и позволяют решить вопрос хранения нефте- и агропродуктов.
Комплект поставки включает топливно-насосное оборудование с системами точного учета. Обвязка емкостей в пределах склада выполнена гибкими рукавами, инертными к перекачиваемой среде и разницам температур. Внутри емкостей не образуется конденсат, что предотвращает появление подтоварной воды в продукте. Нефтетанки защищены от испарения, порчи, утечек продукта и являются перспективным оборудованием для полевого и временного хранения нефти, ее продуктов и ГСМ.
Конструктивные элементы резервуаров
Конструктивные элементы резервуаров, в соответствии со сложившейся у заводов-изготовителей терминологией, подразделяются на основные и комплектующие конструкции.
К основным конструктивным элементам резервуара относятся те конструкции, без наличия которых невозможно строительство резервуара заданного конструктивного исполнения с соблюдением комплекса требований по надежной и безопасной эксплуатации резервуара:
К комплектующим конструкциям относятся элементы, обеспечивающие выполнение дополнительных требований технологического проекта резервуара в части пожарной безопасности и удобства эксплуатации:
Стенки резервуаров
«Самарский резервуарный завод» имеет необходимое технологическое оборудование для изготовления резервуаров методом рулонирования или полистовой сборкой. Полистовая сборка применяется для резервуаров с толщиной нижнего пояса стенки свыше 18 мм, а также, по требованию Заказчика, для резервуаров всех типоразмеров, при изготовлении резервуаров большой емкости и в случае отсутствия места на строительной площадке.
Для стенок полистовой сборки применяется прокат шириной от 1,8 м до 3 м и длиной до 12 м. Обработка кромок листов осуществляется механическим способом (фрезерованием) или плазменной резкой на машинах с программным управлением. Вальцовка листов производится на 3 и 4 валковых листогибочных машинах.
Стенки резервуаров объемом до 20000 м3 с толщиной нижнего пояса до 18 мм рекомендуется изготавливать методом рулонирования.
Полотнища стенок имеют прямоугольную форму с разбежкой заводских вертикальных стыков и прямолинейными начальной и конечной кромками, продольные швы в зоне этих кромок имеют недоваренные участки с подготовленной разделкой для сварки зубчатого монтажного стыка.
Зубчатый монтажный стык стенки образуется путем обрезки технологического припуска полотнища по длине, которая обычно составляет 150…300 мм.
Для обеспечения качественного формирования рулонов стенок резервуаров объемом свыше 5000 м 3 применяются технологические надставки на начальной и конечной кромках.
Днища резервуаров
Днища резервуаров могут быть плоскими(для резервуаров до 1000 м 3 ) или коническими с уклоном от центра или к центру. Рекомендуется принимать уклон днища от центра — это позволяет компенсировать возможную неравномерность осадок основания. Плоские днища состоят из листов одной толщины, конические днища имеют центральную часть и утолщенные кольцевые окрайки.
Изготовление плоских днищ и центральной части конических днищ при толщине металла до 7 мм осуществляется методом рулонирования, а при толщине от 8 мм и выше — методом полистовой сборки. Для улучшения геометрической формы днищ (уменьшения хлопунов, возникающих при прокатке листа и увеличивающихся от сварочных деформаций) рекомендуемая минимальная толщина днищ составляет 5 мм, включая 1 мм припуска на коррозию.
Стационарные крыши
Коническая оболочка
Стационарные крыши резервуаров объемом от 100 м3 до 100 м3 могут выполняться в виде гладких конических оболочек с углом конусности от 15° до 30°.
При толщине оболочки резервуара до 7 мм крыша изготавливается на заводе в виде рулонируемого полотнища. При толщине оболочки свыше 7 мм полотнище крыши собирается и сваривается двусторонними стыковыми швами на монтаже (с кантовкой полотнища).
Сферическая оболочка
Стационарные крыши в виде гладких сферических оболочек могут эффективно применяться для резервуаров объемом от 1000 м3 до 5000 м3 при толщине оболочки от 6 мм до 10 мм и отсутствии несущих элементов каркаса.
Сферические оболочки состоят из сваренных на заводе лепестков двоякой кривизны, собираемых на специальном кондукторе из вальцованных деталей.
Конические каркасные крыши
Конические каркасные крыши применяются для резервуаров объемом от 1000 м3 до 5000 м3.
Крыши состоят из изготовленных на заводе секторных каркасов, кольцевых элементов каркаса, центрального щита и рулонируемых полотнищ настила. Монтаж каркасов выполняется по мере разворачивания рулона стенки аналогично монтажу традиционных щитовых крыш.
После соединения каркасов между собой кольцевыми элементами на них укладываются полотнища настила, предварительно развернутые рядом с днищем резервуара. Полотнища свариваются между собой радиальными швами и припаиваются по периметру к уторному углу стенки. Крепление полотнищ к элементам каркаса не допускается.
Проектирование каркасных крыш осуществляется во взрывозащищенном исполнении таким образом, что при аварийном превышении давления внутри резервуара, например, при взрыве или в результате нагревания от пожара соседнего резервуара, происходит отрыв сварного шва приварки настила к стене без разрушения самого резервуара и без отрыва стенки от днища.
Взрывозащищенная крыша выполняет роль аварийного клапана, который в критический момент сбросит внутреннее давление и сохранит резервуар и хранимый в нем продукт.
Сферические каркасные крыши
Крыши состоят из вальцованных радиальных балок, основных и промежуточных, кольцевых элементов каркаса, центрального щита и листов настила, свободно опирающихся на элементы каркаса. По периметру стенки имеется кольцо жесткости, воспринимающее распорные усилия купола и обеспечивающее фиксацию и неизменяемость формы стенки при монтаже.
Требования по взрывозащищенности сферических крыш аналогичны требованиям к коническим каркасным крышам.
Плавающие крыши
Плавающие крыши применяются в резервуарах без стационарной крыши в районах с нормативной снеговой нагрузкой до 1,5 кПа. Плавающие крыши могут быть однодечного и двудечного типов.
Однодечные плавающие крыши состоят из листовой мембраны, рулонируемой или полистовой, и кольцевых коробов, расположенных по периметру.
Для обеспечения отвода ливневых вод с поверхности крыши имеет уклон к центру, где устанавливается водоспуск гибкого или шарнирного типов с заборным устройством и обратным клапаном. Обратный клапан позволяет отводить ливневые воды за пределы резервуара и, с другой стороны, предотвращает попадание продукта на поверхность крыши. Выполнение уклона крыши достигается пригрузом ее центральной части.
Однодечные плавающие крыши рекомендуется применять для резервуаров диаметром не более 50 м и в районах строительства, где скорость ветра не превышает 100 км/ч. При больших диаметрах и большей скорости ветра возникают значительные динамические нагрузки на мембрану крыши, которые могут привести к ее повреждению.
Двудечные плавающие крыши выполняются по двум вариантам конструктивного исполнения:
Преимуществом двудечных плавающих крыш по сравнению с однодечными являются:
Понтоны
Понтоны применяются для резервуаров со стационарными крышами и предназначены для сокращения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения.
При заполнении Бланка Заказа Заказчиком могут быть указаны следующие виды понтонов: однодечный (контактного типа) или алюминиевый на поплавках.
Однодечный понтон может быть рулонного или щитового исполнения.
Рулонируемый понтон состоит из однодечного полотнища заводского изготовления и формируемых на монтаже радиальных и кольцевых отсеков, обеспечивающих необходимый запас плавучести.
Лестницы и площадки
Лестницы резервуаров могут быть двух видов: шахтные или кольцевые (винтовые).
Шахтные лестницы являются конструктивно-технологическим элементом, выполняющим роль собственно лестницы для подъема на крышу резервуара, а также служит каркасом, на который накручиваются полотнища стенки (для резервуара объемом до 3000 м3 совместно со стенкой могут сворачиваться полотнища днища и крыши).
В части недостатков шахтных лестниц можно отметить следующее:
Кольцевые лестницы отвечают нормам проектирования резервуаров по российским и зарубежным стандартам и не имеют указанных недостатков применения шахтных лестниц.
Для обеспечения требований безопасности и удобства обслуживания на стационарной крыше оборудования рекомендуется круговое расположение площадок по периметру крыши. Для резервуаров без понтона объемом свыше 1000 м 3 допускается выполнение площадок на 3⁄4 периметра.
Ходовая поверхность площадок может выполнятся из просечно-вытяжного листа, штампованных или перфорированных элементов, оцинкованного решетчатого настила.
Ограждение площадок стандартно изготавливается из углового профиля, по требованию Заказчика поручни ограждения могут быть выполнены из труб.
Люки-лазы в стенке резервуаров
Люки-лазы в стенке выполняются круглыми диаметром 600 и 800 мм, или овальными размером 600х900 мм. Все люки должны иметь кронштейны для открывания крышки.
Патрубки в стенке
Патрубки в стенке для приема-раздачи и им подобные выполняются трех типов:
Патрубок зачистки применяется, как правило, в резервуарах, не имеющих зумпфа зачистки.
Люки и патрубки в крыше
В крыше резервуара устанавливаются световые люки диаметром 500 и 600 мм с кронштейнами для открывания крышки, и монтажные люки диаметром 800 мм и 1000 мм без кронштейнов для открывания крышки.
Патрубки в крыше подразделяются по конструктивному исполнению на монтажные и вентиляционные. Отличие вентиляционных патрубков от монтажных заключается в том, что их труба отрезается заподлицо с настилом крыши.
Придонный очистной люк
Придонный очистной люк предназначен для удобства выполнения регламентных работ по зачистке и удалению из резервуара различных отложений и загрязнений. Придонный люк устанавливается заподлицо с днищем резервуара на специальный фундамент для сбора удаляемых отложений.
Проектирование придонного люка производится в соответствии со стандартом API 650.
Для широкого применения в отечественной практике рекомендуются люки двух размеров: 600х600 и 600х900 мм.
Зумпфы зачистки
Круглый зумпф зачистки устанавливается на днище резервуара в специальном приямке и предназначен для удаления воды из резервуара.
В резервуарах с плоским или коническим днищем, имеющим уклон от центра, зумпф располагается рядом со стенкой (на расстоянии не менее 600 мм от стенки или от кольцевой окрайки).
В резервуарах с коническим днищем, имеющим уклон к центру, зумпф устанавливается в центре днища.
Габариты зумпфа зависят от диаметра дренажных труб.
Лотковый зумпф зачистки устанавливается на днище резервуара в приямке под стенкой резервуара и предназначен для удаления подтоварной воды, различных отложений и загрязнений.
Конструкции пожарной безопасности
Наличие и тип конструкций пожарной безопасности, к которым относятся устройства пенного тушения, охлаждения и молниезащиты, определяются в технологической части проекта резервуара. При заказе резервуара для выполнения проекта должны быть указаны тип и количество пеногенераторов, наличие кольцевого трубопровода орошения, высота и количество молниеприемников, количество креплений заземления.