Резервуары с однодечной плавающей крышей
Резервуары с однодечной плавающей крышей

Резервуары с однодечной плавающей крышей



Версия для печати

410076, г. Саратов, ул. Орджоникидзе, 123
телефон: 8-800-555-17-74

Для нормальной эксплуатации резервуара плавающая крыша оборудуется дренажным и направляющим противоповоротным устройствами, катучей лестницей, опорными стойками, уплотнителем и другими устройствами (рис. 1).

Дренажное устройство является одним из основных конструктивных узлов резервуаров с плавающей крышей и предназначено для отвода в канализацию дождевых и талых вод с поверхности крыши. В центре плавающей крыши 3 устанавливается ливнеприёмник 5, к которому присоединена дренажная система (рис. 2).

Резервуар с плавающей крышей

Рис. 1 Резервуар с плавающей крышей:

1 – приемо-раздаточный патрубок с хлопушкой; 2 – запасной трос хлопушки; 3 – кольца жесткости; 4 – стенка резервуара; 5 – кольцевая площадка жесткости; 6 – огневой предохранитель; 7 – трубопровод раствора пены; 8 – опорные стойки плавающей крыши; 9 – водоприемник атмосферных осадков; 10 – сухопровод орошения стенки резервуара; 11 – плавающая крыша; 12 – опорная ферма; 13 – катучая лестница; 14 – бортик удерживания пены; 15 – опорная ферма; 16 – периферийный кольцевой понтон плавающей крыши; 17 – уплотнитель (затвор) плавающей крыши;18 – переходная площадка; 19 – шахтная лестница; 20 – трубчатая направляющая плавающей крыши; 21 – дренажная система; 22 – днище резервуара

Резервуар с плавающей крышей

Рис. 2. Дренажная система плавающей крыши: 1 – патрубок; 2 – задвижка; 3 – крыша; 4 – труба; 6 – поплавок; 7 – водоотводящий коллектор

Поплавок служит для уменьшения осевого усилия на трубы водоспуска при подъеме и опускании плавающей крыши. Водоотводящий коллектор монтируется на стойках, привариваемых к днищу резервуара, и заканчивается патрубком с запорной задвижкой. При эксплуатации резервуара задвижка должна быть закрыта. Она открывается только при выпадении осадков.

Дренажные системы бывают трех типов конструкций: гибкие, выполненные из прочного толстостенного рукава, изготовленного на основе синтетического каучука; жесткие, состоящие из стальных труб, соединенных между собой сальниковыми шарнирами; комбинированные, изготовленные из стальных труб с гибкими сочленениями. Водоспуски гибкой конструкции очень удобны для монтажа, но недолговечны при эксплуатации.

В местах прохода стойки через понтонные короба устанавливаются направляющие ролики, ограничивающие минимум смещения крыши, и резиновые уплотнения – для герметизации оставшегося зазора между стойкой и патрубком крыши. В соответствии с Инструкцией по проектированию стальных резервуаров рекомендуется при наличии двух направляющих располагать их диаметрально противоположно – у шахтной и катучей лестниц. Доступ на плавающую крышу осуществляется с наружной стороны резервуара через шахтную лестницу, переход и катучую лестницу (см. рис. 1). Верхний конец катучей лестницы шарнирно опирается на площадку, закрепленную на стенке резервуара. Нижний конец, снабженный катком, по мере подъема или опускания плавающей крыши передвигается по рельсовому пути, уложенному на опорной ферме, прикрепленной к настилу плавающей крыши. Ступени, катучей лестницы независимо от угла наклона ее от вертикали остаются горизонтальными.

Плавающая крыша не имеет жестких связей с корпусом (стенкой и днищем) резервуара и как самостоятельный элемент работает (поднимается и опускается) при изменении уровня жидкости в резервуаре. Ее верхнее положение фиксируется максимальным уровнем жидкости, который должен быть на 600 мм ниже верха стенки. Нижнее положение плавающей крыши фиксируется опорными стойками, прикрепленными к крыше. Стойки трубчатого сечения диаметром 89 мм располагаются по концентрическим окружностям (для резервуара вместимостью 50 тыс. м 3 РВС-50000 м 3 устанавливается 152 стойки). Высота стоек переменна. Стойки, расположенные вблизи стенок резервуара, имеют высоту 1,8 м. Уменьшение высоты стоек в центральной части крыши обеспечивает ее уклон 1:100. Зазор между плавающей крышей и днищем резервуара необходим для размещения оборудования, обеспечения закачки нефти в резервуар без удара струи в вертикальную стенку понтонного кольца крыши, проведения монтажных и ремонтных работ. Между плавающей крышей и стенкой резервуара всегда остается зазор – кольцевое пространство, которое у резервуаров диаметром до 61 м обычно не должно превышать 200 мм, а у резервуаров большего диаметра – 300 мм. Уплотнение кольцевого пространства между стенкой и крышей резервуара осуществляется затвором, являющимся одним из основных узлов конструкции плавающей крыши.

Основные, требования к затворам следующие: непроницаемость для продукта и его паров; износостойкость; холодо- и теплостойкость; устойчивость к воздействию атмосферных осадков и прямых солнечных лучей; наличие минимального газового пространства; бензо — и коррозионностойкость; пожаробезопасность; простота, сборки и монтажа; надежность эксплуатации.

Уплотняющие затворы подразделяются по виду на линейные или щелевые и по конструкции – на механические и мягкие.

Затворы с механическим прижимным устройством снабжены элементом (обычно металлическим листом), который скользит по поверхности стенок резервуара, оказывая давление, необходимое для создания уплотнения. Плотный прижим листа к стенке резервуара осуществляется различными способами: подвесным рычажным устройством с пружиной и без нее; собственным весом; листовой или спиральной пружиной.

Затворы с подвесным рычажным устройством (затворы Виггинса) широко используются в Англии, США, Германии, Японии и России для резервуаров вместимостью 50-100 тыс. м 3 (РВС-50000 м 3 — РВС-100000 м 3 ) и более. Существенными недостатками этих типов затворов являются; наличие значительного газового пространства над нефтепродуктом и неудобство обслуживания при эксплуатации (см. рис. 3).

Резервуар с плавающей крышей

Рис. 3 Уплотняющий затвор

Для резервуаров от РВС-10000 м 3 до РВС-50000 м 3 применяются затворы, в которых скользящий элемент прижимается под действием собственного веса. Затвор состоит из отдельных сегментов, наклонной поверхностью опирающихся на коническую обрамляющую полосу понтона плавающей крыши. Под действием своей массы сегменты скользят по поверхности понтона до прижатия уплотнения к стенке резервуара. Во Франции разработан и успешно применяется затвор с подвеской скользящего элемента на кронштейне и прижатием его пружиной. Конструкция прижимного устройства металлического скользящего элемента со спиральной пружиной применяется в Германии, Англии, Дании и других странах. Достоинством таких затворов является простота конструкции, недостатком – меньшая надежность в эксплуатации.

Высокая амортизационная способность, прочность, стойкость к воздействию продукта и атмосферных осадков являются преимуществом затворов с мягким уплотнением, представляющим эластичные резинотканевые оболочки, наполненные жидкостью, сжатым воздухом, сыпучим зернистым материалом или эластичным пенополеуретаном.

В последние годы в качестве наполнителя оболочек используют эластичные пенополеуретаны.

Резервуар с плавающей крышей

Рис. 4 Механические уплотнения с подвесным рычагом и пружиной: 1 – 12 – конструкции (1 — 4, 7 — 12 – США, 5 – Франция, 6 – Германия)

В резервуарах отечественной конструкции используют следующие типы затворов: ЦНИИПСК, РУРП-1, РУМ-1. Затворы ЦНИИПСК имеют рычажную систему прижатия уплотнения к стенке резервуара. Система приводится в действие грузами, расположенными над понтонным кольцом крыши. Вертикальный лист уплотнения прикрепляется к элементам, скользящим по стенке резервуара. Между стенкой резервуара и вертикальным листом имеется зазор, величина которого при плотном прилегании затвора составляет 10-30 мм. Для защиты затвора от атмосферных осадков применяется покрытие из резинотканевого материала.

Затвор РУРП-1 состоит из тонких стальных листов, закрепленных на шарнирных рычажных подвесках, спиральных пружин и кольцевой эластичной мембраны, выполненной из резинотканевого материала. Мембрана служит для герметизации кольцевого пространства между стальными листами и стенкой понтонного кольца. Над уплотняющим затвором установлены защитные металлические козырьки для предохранения уплотнения от атмосферных осадков.

В затворе РУМ-1 каждая секция подвешивается на шарнирных кронштейнах, которые крепятся к плавающей крыше. Секция уплотнения состоит из гибкого металлического штампованного каркаса, к которому с двух сторон болтами крепятся взаимозаменяемые оболочки уплотнения с пенополиуретановыми блоками. Для защиты затвора от атмосферных осадков используются козырьки, опирающиеся на стенку резервуара.

Источник

Анализ конструктивных схем плавающих покрытий РВС

Резервуары с плавающими покрытиями (ПП), как эффективное средство сокращения потерь от испарения, получили распространение при хранении нефти и нефтепродуктов в товарных и сырьевых парках нефтеперерабатываю­щих заводов, на перекачивающих станциях нефте- и нефтепродуктопроводов. Их эффективность, с точки зрения сокращения потерь от испарения, обуслов­лена отсутствием газового пространства за счет непосредственного контакта зеркала хранимого продукта с собственно ПП. Теоретически потери из резер­вуаров с ПП возможны только в результате испарения хранимого продукта со смоченной поверхности стенки резервуара [25].

Один из первых резервуаров с ПП — плавающей крышей (ПК) — был со­оружен в США в 1923 г. компанией «Chicago Bridge and Iron Services». Первая ПК имела форму металлического диска с вертикальным ободом по периферии и жесткими связями для поддержания формы обода. С середины сороковых годов XX века началось широкое применение резервуаров с ПК в США [23, 24].

Первый резервуар с плавающей крышей в СССР был сооружен в 1966 г, с понтоном в конце 50-х годов [25]. В настоящее время, в различных районах России построено и эксплуатируется несколько сот резервуаров с ПП вмести­мостью от 1 до 50 тыс. м .

Классификация плавающих покрытий

В мировой практике принято разделять ПП вертикальных цилиндриче­ских резервуаров на две основные группы — внутренние и наружные.

Наружные ПП, или плавающие крыши, применяют в резервуарах, не имеющих стационарной кровли, в районах со снеговой нагрузкой не более 1,5кПа[26].

Читайте также:  Проектирование односкатной крыши

Внутренние ПП (внутренние плавающие крыши по международной тер­минологии, или понтоны по отечественной) применяют в резервуарах со ста­ционарной кровлей. Отсутствие нагрузок от ветра и атмосферных осадков уп­рощает и облегчает конструкцию, снижает эксплуатационные затраты, позволя­ет обеспечить чистоту хранимых в таких резервуарах продуктов.

Внутренние ПП, в зависимости от наличия контакта их нижней поверх­ности с большей частью зеркала хранимого в резервуаре продукта, будем раз­делять на понтоны и экраны. Понтоны, непосредственно контактируя с продук­том, практически исключают его испарение и образование паров продукта под их поверхностью. Под настилом экранов, поддерживаемых над поверхностью жидкости поплавками, присутствует значительное количество паров хранимой жидкости.

Разработанная Гадельшиным Р.З. в [25] классификация ПП резервуаров представлена в табл.5.1.

Наружные плавающие покрытия

Наибольшее распространение в мировой практике получила однодечная ПК с периферийным кольцевым понтоном. В сегодняшнем виде конструкция сформировалась к 1954 году, когда компания «Chicago Bridge and Iron Services» ввела конструкцию «Type 5 Horton» [24]. ПК включает (рис.5.1, а) периферий­ное понтонное кольцо трапецеидального сечения, к которому приварена цен­тральная часть, и уплотнение. Понтонное кольцо разделено на герметичные от­секи, имеющие смотровые отверстия с быстросъемными крышками для доступа персонала и осмотра внутренней поверхности отсека. Верхняя поверхность пе­риферийного кольца имеет уклон к центру для стока дождевой воды, а нижняя — от центра — для отвода паров хранимого продукта под центральную часть. Монтаж конструкции производят на днище резервуара из изготовленных в за­водских условиях периферийных коробов и рулонированных полотнищ цен­тральной части, или на временных подмостях полистовым методом [25]. Такую конструкцию ПК применяют в резервуарах с диаметром не более 92 м [24]. Недостатком данной конструкции является:

1) невозможность полного удаления жидких осадков с центральной час­ти в связи с тем, что при эксплуатации пары хранимой жидкости выпучивали не обладающую жесткостью центральную часть.

2) волнообразные колебания центральной части в районах со значитель­ными ветровыми нагрузками, а также при испарении и конденсации паров хра­нимой жидкости, вызывают усталостные растрескивания сварных швов.

Для улучшения отвода осадков в 1940 г. компания «Chicago Bridge and Iron Services» разработала конструкцию «High deck», центральная часть кото­рой приваривалась к верхней кромке периферийного кольца (рис.5.1, б). Это позволяло повысить жесткость центральной части и обеспечить уклон к центру за счет ее собственного веса. Однако под центральной частью образовывалось значительное газовое пространство и внутренняя ее поверхность при хранении сернистой нефти корродировала [24].

Фирмами «De Wris Robbe» и «Karl Speter» предложены конструкции, где для улучшения отвода жидких осадков к дренажной системе, приемное устрой­ство которой расположено в центре ПК, и для повышения жесткости централь­ная часть ПК большого диаметра снабжается радиальными ребрами замкнутого коробчатого сечения, обеспечивающими уклон к ее центру (рис.5.1, в). Благо­даря этому, а также подпору продукта, натягивающему листовой настил, обес­печивается хороший дренаж атмосферных осадков [27].

Для резервуаров диаметром до 122 м, возводимых в местностях со зна­чительными осадками и ветрами, предпочтительнее использовать двудечные ПК, предложенные в 1946 г. [24]. Двудечная ПК включает верхний

Рис. 5.1. Основные конструктивные схемы наружных плавающих покрытий:

а) — однодечная, б) — однодечная с центральным поплавком, в) — однодечная с ребрами,

г) — однодечная с поплавками, д) — двудечная;

1 — периферийный понтон, 2 — центральный понтон, 3 — поплавки, 4 — кольцевые переборки,

5 — радиальные переборки, 6 — ребра жесткости, 7- листовой настил

и нижний настил, перегородки, приваренные к настилам, разделяющие про­странство между настилами на герметичные отсеки, аналогично отсекам пери­ферийного кольца однодечной ПК (рис.5.1, д). Жесткость конструкции позво­ляет легко обеспечить уклон к центру верхнего настила ПК, что обеспечивает хороший дренаж осадков и повышает коррозионную стойкость конструкции. Воздух, находящийся между настилами, предотвращает нагрев продукта сол­нечной радиацией и его испарение [27].

Двудечные ПК имеют высокие показатели плавучести и остойчивости, работоспособны при вертикальной нагрузке до 2 кПа. Однако значительная масса (см. табл.5.2) и трудоемкость монтажа ограничивают их применение [23, 27].

Альтернативой двудечным ПК может стать поплавковая ПК, включаю­щая периферийное понтонное кольцо, листовой настил и поплавки, равномер­но-распределенные по площади настила (рис. 5.1, г). Поплавки повышают пла­вучесть ПК, увеличивают жесткость настила, создают условия для надежного крепления опорных стоек. Размещение иобъем поплавков рассчитываются из условия минимизации напряжений в листовом настиле. Поплавки можно изго­тавливать в заводских условиях, что снизит трудоемкость и повысит качество монтажа. Периферийное понтонное кольцо предназначается в основном для обеспечения жесткости ПК в кольцевом направлении, что позволяет значитель­но (более чем в 2 — 4 раза) снизить его размеры и массу. По мнению зарубежных специалистов, эксплуатирующих такие ПК в резервуарах вместимостью 50 -120 тыс. м 3 , по плавучести данная конструкция может успешно конкурировать с двудечной ПК [23].

Для снижения трудоемкости и сроков монтажа поплавковых ПК предла­галось изготавливать их методом раздувания из двухслойных рулонных загото­вок. Однако практического применения такая технология не получила.

Масса плавающих крыш различной конструкции [25]

Тип плавающей крыши Расход металла, кг/м 2
Однодечная 66-72
Однодечная с радиальными ребрами 65-86
Однодечная с поплавками
Двудечная 80-90
Ребристо-поплавковая 100-110

Специалистами ИПТЭР внедрена технология реконструкции цилиндриче­ских железобетонных резервуаров для хранения нефти, включающая демонтаж стационарной кровли из сборных железобетонных панелей и монтаж стальной ПК. ПК включает жесткий каркас, имеющий форму колеса со спицами, настил из листовой стали с уклоном от центра к периферии, колодцы для сбора атмосферных осадков, плавающие трубчатые опоры с прорезями для прохода дон-ix отложений, систему отвода паров хранимой жидкости из-под ПК. Каркас, изготовленный из стальных труб, секторных отводов и тройников диаметром ] 220 мм одновременно придает жесткость конструкции, а также обеспечивает необходимую плавучесть ПК. Данная конструкция сочетает в себе высокую жесткость и обеспеченный дренаж атмосферных осадков с равномерным распре­делением по площади крыши элементов, обеспечивающих плавучесть, что по­зволяет говорить о создании ПК нового типа — т.н. ребристо-поплавковой ПК. Недостатком данной конструкции является высокая трудоемкость монтажа, связанная с переносом основной доли сварочных работ на монтажную пло­щадку.

Источник

Резервуары с однодечной плавающей крышей

Применение плавающих крыш в резервуарах является самым распространенным решением для сведения к минимуму потерь при хранении особо летучих нефтепродуктов. Некоторые конструктивные решения однодечных плавающих крыш были разработаны KZU HOLDING GROUP и представлены в докладе [1] на коллоквиуме «Новые решения конструкций, технологии сооружения, диагностики и ремонта стальных резервуаров», состоявшемся в г. Варна (Болгария) в 2006 г.

Для крупногабаритных резервуаров, диаметр которых превышает 40 м, классическое решение однодечных плавающих крыш не является удачным, поскольку при эксплуатации в мембране из-за ее небольшой изгибной жесткости возникают большие деформации. Неблагоприятное влияние на деформации мембраны оказывает также повышенная ветровая нагрузка, характерная для стран Ближнего Востока.

В работе [2] рассмотрены два основных вида ребер жесткости — кольцевые и радиальные, причем предпочтение отдается радиальным. Это наиболее распространенный способ увеличения жесткости мембраны, принятый в Голландии, Германии, Австрии и США. Причем в качестве ребер рекомендуется использовать горячекатаные профили, например двутавровые.

Интересны предложения, изложенные в работе [2], по увеличению жесткости мембраны радиальными ребрами, а также их развитие в работе [1], где проведено исследование влияния установленных ребер на деформации мембраны.

Предложены три принципиальные схемы с различным расположением радиальных ребер на крыше.

Установлено также, что наиболее рациональным техническим решением увеличения жесткости мембраны является применение центрального понтона, прикрепленного к мембране однодечных плавающих крыш. KZU HOLDING GROUP использовал такое решение на практике. Например, в Германии смонтирован крупногабаритный резервуар объемом V = 80 000 м3, диаметром D= 73 м с однодечной плавающей крышей и центральным понтоном.

Примененное решение позволило получить значительны эффект, в том числе:

— достигнуто уменьшение веса крыши приблизительно на 110 т по сравнению с весом двудечной крыши (с 508, 950 т для двудечной до 400, 750 т для однодечной);

— стабилизировано положение мембраны в проектном положении за счет веса центрального понтона;

— обеспечена дополнительная плавучесть крыши за счет центрального понтона, что в свою очередь позволило уменьшить габариты периферийных понтонов.

Кроме того, на основании анализа результатов исследований установлены аппроксимационные зависимости для выбора габаритов центрального и периферийных понтонов. Для указанных расчетных габаритов был определен вес основных конструктивных элементов, формирующих крышу на стадии технического предложения, что позволило провести технико-экономическое сопоставление плавающих крыш различных конфигураций для крупногабаритных стальных резервуаров. Сопоставление выполнено на базе реального технического предложения KZU HOLDING GROUP для резервуара объемом V= 60 000 м3, крыша которого была разработана в трех вариантах. Результаты сопоставления, представленные в таблице, свидетельствуют, что однодечная плавающая крыша с центральным понтоном имеет бесспорные преимущества.

Читайте также:  В Подмосковье две девочки спрыгнули с крыши многоэтажного дома
Варианты Схема крыши Элементы, т Всего, т
периферийный понтон центральный понтон мембрана ребра жесткости
I Однодечная с мембраной толщиной 7 мм и усилением швеллером №12/20 132,40 150,90 4,80 288,1
II Однодечная с центральным понтоном с толщиной мембраны 7 мм и усилением швеллером № 12/20 126,65 4,95 142,30 2,10 276,0
III Двудечная с толщиной верхней мембраны 5 мм и нижней — 7 мм 389,40 389,4

Рассмотрен также вариант реконструкции внутренней стенки понтона однодечной плавающей крыши путем ее замены полутрубой. Внутренняя стенка понтона представляет собой плоскую вертикальную поверхность, выполненную из горячекатаной листовой стали и прикрепленную угловыми швами к основе и крышке понтона под прямым (или почти прямым) углом. Такое техническое решение является наиболее распространенным в существующей практике проектирования.

Задавая геометрическую форму с оптимальными размерами и поперечным сечением, такое техническое решение позволяет улучшить не только геометрию торцевой стенки, но и конструкцию понтона в целом.

Предлагаемое техническое решение реконструкции существующей конструкции понтона позволяет не только устранить два постоянных концентратора напряжений вследствие ухода от резкого изменения геометрии его поперечного сечения, но и существенно облегчить условия работы торцевой стенки, на которую действует значительная сосредоточенная растягивающая сила. Новое решение конструкции понтона:

— позволяет ввести новый стандартный унифицированный элемент (труба стальная электросварная по БДС 6360), использование которого дает возможность избежать входного контроля материала, необходимого при применении листовой стали;

— приводит к более экономичному поперечному сечению понтона в связи с уменьшением длины,во-первых, торцевой стенки, вторых, основы, крышки и конструктивной профильной подложки;

— улучшает технологию изготовления четырех конструктивных элементов (основы, крышки, языка, а также крайних периферийных листов мембраны), для которых вырезание заготовок по дуге большого радиуса заменяется более легкой, удобной и технологически улучшенной прямолинейной резкой;

— качественно улучшает сварные соединения основных узлов, для которых вместо односторонней угловой сварки узла при замене предусматривается сварка встык на подложной планке, а вместо двухсторонней угловой сварки узла при замене предусматривается сварка встык.

Кроме того, данное решение позволяет получить значительную экономию листовой горячекатаной стали (стоимость и нехватка которой в мировом масштабе увеличиваются постоянно) — для одного крупногабаритного резервуара с однодечной плавающей крышей число понтонов превышает 40 шт. и на одной складской или производственной площадке, как правило, одновременно сооружается от 4 до 8 резервуаров.

Полученные данные и результаты исследования позволили выполнить технико-экономическое сопоставление не только плавающих крыш различной конфигурации и дечности в целом, но и предлагаемого нового технического решения торцовой вертикальной стенки понтона в частности.

1. Roussev Sv., Zdravkov L. Supplementary constructive solutions for single deck floating roofs in tanks with big diameter/Abstracts of the Colloquium International Association for Shell and Spatial Structures (1ASS) «New decisions of the structures for erection and repair technology and diagnostics used in steel tanks» — Varna, 2006. — P. 16—17.

2. Ziolko J. Zbiorniki metalowe na ciecze i gazy. -Warszawa: Arkady, 1986.

3. Инструкция по проектированию стальных вертикальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. — Самара: Нефтехимпром, 1976.

4. М. БЕЛОЕВ, академик Академии строительства Украины, канд. техн. наук, Св. РУСЕВ, д-р техн. наук (KZU HOLDING GROUP)

Источник

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:

  • стенка
  • днище
  • стационарная или плавающая крышка
  • понтон
  • лестницы, площадки, ограждения
  • люки и патрубки

К комплектующим конструкциям относятся элементы, обеспечивающие выполнение дополнительных требований технологического проекта резервуара в части пожарной безопасности и удобства эксплуатации:

  • молниеприемники и конструкции крепления заземления
  • конструкции для обслуживания пеногенераторов
  • кронштейны трубопроводов пожаротушения и орошения
  • кронштейн уровнемера УДУ-10
  • зумпф зачистки
  • придонный очистной люк
  • прочие конструкции по заданию Заказчика

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

Сферические каркасные крыши применяются для резервуаров объемом свыше 5000 м 3 .

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:

  • традиционная крыша с наружными радиальными отсеками и кольцевыми отсеками центральной части, формирование которых производится на монтаже
  • унифицированная крыша с радиальными коробами заводского изготовления, применение которых сокращает объем монтажной сборки и сварки более чем 40% по сравнению с традиционным вариантом.

Преимуществом двудечных плавающих крыш по сравнению с однодечными являются:

  • Повышенная жесткость крыши, обеспечивающая восприятие максимальных ветровых, снеговых и сейсмических нагрузок;
  • Увеличенная плавучесть крыши за счет расположения геометрических отсеков по всей площади резервуара;
  • Исключение попадания продукта на верхнюю деку крыши, при нарушении герметичности водоспуска (обратный клапан на заборном устройстве водоспуска отсутствует);
  • Наличие аварийных водоспусков на поверхности крыши, исключающих перегрузку и затопление крыши ливневыми водами при выходе из строя основного водоспуска;
  • Уменьшение нагрева верхних слоев продукта солнечной радиацией и сокращение, тем самым, потерь от испарения.

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.

Щитовые понтоны состоят из габаритных прямоугольных коробов заводского изготовления, соединяемых между собой при монтаже картами листового настила. Применение щитовых понтонов рекомендуется для резервуаров объемом от 5000 м 3 .

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:

  • Шахтные лестницы требуют устройства отдельного фундамента.
  • Лестницы крепятся к стенке резервуара несколькими рядами радиальных распорок, которые вызывают в стенке нежелательные концентрации напряжений, особенно при воздействии сейсмических нагрузок.

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:

  • «стандартные» — с одним фланцем (тип «S»)
  • «двойные» — с двумя фланцами (тип «D»)
  • «гладкие» — с одним фланцем и трубой, обрезанной с внутренней стороны, заподлицо со стенкой (тип «F»)

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.

Источник

Стальные резервуары с плавающей крышей

  • Нефтяные резервуары представляют собой емкости различных размеров, предназначенные для накопления, кратковременного хранения и учета «сырой» и товарной нефти.
  • Группу резервуаров, сосредоточенных в одном месте, принято называть резервуарным парком.
  • Общий объем товарного резервуарного парка должен быть равен двухсуточной плановой производительности всех эксплуатационных скважин данного месторождения. При напорной системе нефтесбора на новых месторождениях объем резервуарных парков сокращается и предусматривается возможность транспортирования нефти из насоса в насос.
  • Нефтяные резервуары строят из несгораемых материалов в наземном, частично заглубленном и подземном исполнениях. Для сбора, хранения и замера объема нефти на нефтяных месторождениях в большинстве случаев сооружают цилиндрические стальные резервуары и реже — бетонные и железобетонные.

Вертикальные стальные цилиндрические резервуары с плавающей крышей (типа РВСПК)

Резервуары с плавающей крышей отличаются от резервуаров типа РВС тем, что они не имеют стационарной кровли. Роль крыши у них выполняет диск, изготовленный из стальных листов, плавающий на поверхности жидкости. Известные конструкции плавающих крыш можно свести к четырем основным типам:

  • дисковая,
  • однослойная с кольцевым коробом,
  • одно­слойная с кольцевым и центральным коробами,
  • двуслойная.

Дисковые крыши наименее металлоемкие, но и наименее надежны, т.к. появление течи в любой ее части приводит к заполнению чаши крыши нефтью и далее — к ее потоплению. Двухслойные крыши, наоборот, наиболее металлоемкие, но и наиболее надежны, т.к. пустотелые короба, обеспечивающие плавучесть, герметично закрыты сверху и разделены перегородками на отсеки.

  • Для сбора ливневых вод плавающие крыши имеют уклон к центру.
  • Во избежание разрядов статического электричества их заземляют.
  • С целью предотвращения заклинивания плавающих крыш диаметр их металлического диска на 100-400 мм меньше диаметра резервуара. Оставшееся кольцевое пространство герме­тизируется с помощью уплотняющих затворов 1 различных конструкций.
  • Чтобы плавающая крыша не вращалась вокруг своей оси, в резервуаре устанавливают вертикальные направляющие из труб которые одновременно служат для размещения устройства измерения уровня и отбора проб нефти.
  • В крайнем нижнем положении плавающая крыша опирается на стойки, расположенные равномерно по окружности крыши. Высота опорных стоек равна 1,8 м, что позволяет рабочим проникать внутрь резервуара и выполнять необходимые работы.
  • Недостатком резервуаров с плавающей крышей является возможность ее заклинивания вследствие неравномерности снежного покрова.

Для проведения операций по приему, хранению и отпуску сырой и товарной нефти резервуары оборудуют специальной гарнитурой и арматурой

оборудование резервуара с плавающей крышей

Расположение оборудования на наземном стальном резервуаре:

  1. световой люк;
  2. вентиляционный патрубок;
  3. огневой предохранитель;
  4. дыхательный клапан;
  5. замерный люк;
  6. указатель уровня (УДУ);
  7. люк-лаз;
  8. сифонный кран;
  9. подъемная труба;
  10. хлопушка;
  11. шарнир подъемной трубы;
  12. приемно-раздаточные патрубки;
  13. перепускное устройство;
  14. лебедка;
  15. управление хлопушкой;
  16. роликовый блок.

Оборудование резервуаров должно обеспечивать правильную и безопасную эксплуатацию резервуаров:

  1. наполнение и опорожнение резервуаров;
  2. замер уровня нефти;
  3. отбор проб нефти;
  4. зачистку и ремонт резервуаров;
  5. отстой нефти и удаление подтоварной нефти;
  6. поддержание давления в резервуаре в безопасных пределах.

Источник

Adblock
detector