Вертикальний циліндричний резервуар для нафтопродуктів

На сьогоднішній день видобуток нафти одна з найбільш прибуткових галузей. Однак велика кількість сировини, що потребує більшої кількості ємностей для зберігання. На сьогоднішній день вертикальний циліндричний резервуар є найбільш зручним і економним варіантом.

Резервуари з низьким тиском

Варто сказати про те, що існує два види циліндричних ємностей для зберігання нафти. Відрізняються вони по своєму конструктивному виконанню. Іншими словами, вони можуть бути вертикальними або горизонтальними. Розглянемо детальніше.


Вертикальні циліндричні резервуари можуть бути з низьким тиском, з високим тиском, з просторовими днищами (найчастіше використовуються в якості відстійників), з плаваючими дахами і понтонами. Горизонтальні ж ємності можуть бути низького або високого тиску. А також вони поділяються на підземні і наземні. Якщо говорити про вертикальному типі резервуара з низьким тиском, то відразу варто відзначити, що надлишковий тиск усередині бака майже дорівнює атмосферному. З цього випливає, що корпус ємності повинен бути сконструйований з розрахунком на те, що на нього буде впливати гідростатичний тиск. Цей фактор буде викликати зусилля розтягування, яке буде одно вагою стовпа рідини над його розглянутим перетином. Для того щоб вертикальний циліндричний резервуар міг протистояти вітрової навантаженні 30 Па або більше, він повинен бути забезпечений спеціальними кільцями жорсткості. Покриття ємності для зберігання є конічним з ухилом 1:20. З причини того, що виготовити і встановити дах конічної форми досить складно, так як до складу її несучої конструкції входять ферми, прогони, радіальні балки і зв'язку, був винайдений інший спосіб. Він полягає в збірці покрівлі з великорозмірних щитів, які збираються на заводах.

Загальна конструкція і параметри

Каркас сталевого вертикального циліндричного резервуара представлений у вигляді щитів, які збираються з прокатних двотаврів, а також швелерів. До цих елементів за допомогою зварювання також кріпиться листової настил товщиною 25 мм. Посередині бака є оголовок центральної стійки, який є опорою для щитів. Днище таких резервуарів найчастіше зварного типу, яке розташовується на піщаній подушці, а також встановлюється під нахилом. Він йде від центру бака до його периферії. Числове значення цього ухилу дорівнює 2 %. Навіщо це потрібно? Наявність ухилу необхідно для того, щоб була можливість стоку, а також видалення підтоварної води. Фактичний обсяг вертикального циліндричного резервуара можна визначити, виходячи з його внутрішнього діаметра нижнього пояса РВС (резервуар вертикальний сталевий). Але і це ще не все. Також для визначення обсягу знадобиться знати висоту корпусу бака, яка обчислюється, починаючи від днища і закінчуючи обушком верхнього обв'язувального куточка. Для щоб забезпечити правильну, а також повністю безпечну експлуатацію вертикального циліндричного резервуара, він повинен володіти певним рядом конструктивних елементів. До них відносять такі конструкційні деталі, як верхній світловий люк, замерной люк, піногенератор, вентиляційний патрубок, люк-лаз, підйомна труба, пристрій для спуску води, хлопавки, вогняні запобіжники і дихальні клапани.

Перші елементи конструкції

Далі слід більш детально розглянути елементи конструкції бака. Верхній світловий люк в резервуарах з нафтопродуктами необхідний для того, щоб провітрювати ємність, в той час як тривають роботи з ремонту або зачистці. Друга його функція - це підйом кришки-хлопавки, а також шарнірних труб. Це необхідно, якщо виникає обрив робочого пояса. Другий елемент - замерной люк, який призначається для проведення виміру рівня продуктів нафти, а також для того, щоб взяти пробу сировини з ємності. Варто додати, що відбір для досліджень можна проводити не тільки через цей замерной люк, але і через спеціальні добірні системи, які можуть бути встановлені в додатковому порядку. Ще одна важлива деталь конструкції - це парогенератор, який необхідний для того, щоб гасити можливі пожежі за допомогою високократною повітряної механічної піни. Керівництво з безпеки вертикальних сталевих циліндричних резервуарів пропонує установку піногенератора на верхньому поясі ємності. До цієї точці повинен бути обладнаний підведення розчину піноутворювача. Отримана таким чином субстанція, після проходження камери, буде потрапляти всередину резервуара. Ще один елемент конструкції - це вентиляційний патрубок, який розташований в самій верхній точці резервуара. Тут важливо зазначити, що його поперечний переріз повинен бути затягнуте мідним дротом, яка буде перешкоджати потраплянню іскор всередину бака.

Другорядні елементи РВС

Правила пристрою вертикальних циліндричних сталевих резервуарів передбачають наявність ще кількох конструкційних елементів. Люк-лаз повинен бути розташований на першому поясі бака на висоті приблизно 700 мм. Призначення цього елементу - забезпечення доступу робочим всередину резервуара для того, щоб проводити ремонтні роботи. Також він застосовується при чищенні дна від бруду. Крім цього, цей же отвір використовується для провітрювання бака в тому випадку, якщо проводяться вогневі роботи. За цієї причини місце розташування люка-лазу має бути строго діаметральним і протилежним по відношенню до світлового. Важливо додати, що мінімальний діаметр цього отвору 500 мм.
Правила улаштування вертикальних циліндричних резервуарів передбачають наявність такого відсіку, як підйомна труба. Місце установки цієї деталі - на прийомній трубі ємності. Призначення цього відсіку - це зберігання, підігрів і відстій горючих нафтопродуктів. Крім цього, ця труба використовується для відбору сировини з верхніх шарів, в яких воно найбільш підігріте і найбільш чисте. Так як рівень розташування цієї труби вище, ніж рівень нафтових продуктів в резервуарі, то це виключається можливість витоку при відборі. Для того щоб здійснити підйом елемента використовується спеціальна лебідка. Опускання об'єкта здійснюється під його власною вагою. Однак при підйомі необхідно дотримувати деякі правила. Це дуже важливо, так як при куті нахилу з горизонтальною площиною 70-75 градусів, труба увійде в такий кут тертя, який не дозволить їй повернутися у вихідне положення під дією лише свого власного ваги.

Пристрій для спуску води

Пристрій вертикального циліндричного резервуара передбачає наявність елемента, що відповідає за спуск води. Це обов'язкова деталь. Пристрій для спуску води встановлюється в першому поясі резервуара з нафтопродуктами. Основне призначення цього елементу - це періодичний спуск підтоварної рідини з бака. Адже вона має властивість накопичуватися на дні ємності, виділяючись з обводненій нафти. Під час зберігання нафтопродуктів, ємності може накопичуватися підтоварна рідину, яку необхідно періодично видаляти з резервуара. Для того щоб забезпечити виконання цієї операції використовують спускні клапани, а також сифонні крани. Конструкція клапана досить проста. Він складається з корпусу, який приварюється до днища бака, також є спускна пробка, ходовий гвинт і тарілка з ущільнювальною прокладкою. Принцип роботи досить простий. У той час як гвинт починає своє обертання, тарілка піднімається або опускається на сідло клапана. Підйом або спуск забезпечується за рахунок спрямування повороту гвинта. Для того щоб здійснити спуск підтоварної води, необхідно позбавити спускний отвір від пробки. Якщо необхідно спустити велику кількість рідини з вертикального циліндричного резервуара для нафтопродуктів великого обсягу, то у такому випадку використовується сифонний кран. Діаметр цього пристрою може бути або 80 мм або 100 мм Монтаж цих отворів здійснюється у вертикальних стінках бака. Сифонний кран являє собою горизонтальну трубу. Вона проходить через сальникове пристрій, розташоване в стінці бака. У цій деталі також є рукоятка, яка дозволяє виставити три положення. Нижнє розташування ручки - позначає спуск води, горизонтальне положення рукоятки є неробочим, а встановлення у верхнє положення означає промивку крана чистим продуктом. Це робиться для того щоб уникнути такої проблеми, як замерзання в зимовий період.

Пристрій хлопавки

Раніше в якості основного документа використовувалися ВСН сталевих вертикальних циліндричних резервуарів. ВБН - відомчі будівельні норми. Проте в даний час цей документ був замінений на більш сучасний ГОСТ 31385. За цими правилами об'єкт повинен мати такий елемент, як хлопавка. Ця деталь резервуара призначається для того, щоб запобігти витоку сировини з бака, в разі якщо було пошкоджено приемораздаточные трубопроводи, а також розсунення. Існують і інші особливості. Бувають випадки, коли бак має дві приемораздаточных труби. У таких ситуаціях допускається установка некерованою хлопавки на нагнітальній трубі. Для того щоб забезпечити відкриття цього елемента, його постачають перепуском. Він контролює тиск до і після хлопавки. Якщо мова йде про вертикальних циліндричних резервуарах з понтонами або ж плаваючими дахами, то тут необхідна установка хлопавки з керуванням. Вбудовується цей елемент приемораздаточный патрубок. Бувають також елементи з боковим варіантом управління. Такі деталі являють собою розташований усередині ємності оборотний клапан, яким можна керувати. Призначення цього елемента в тому, що з його допомогою можна відключити бак від приемораздаточной лінії в тому випадку, якщо виявлено пошкодження, ведеться ремонт трубопроводу або ремонт запірної арматури. Відмінністю хлопавки від звичайного зворотного клапана буде те, що вона не створює такого недоліку, як постійне гідравлічний опір. Це досягається за рахунок того, що затвор виводять із зони потоку.

Вогневий запобіжник і дихальний клапан

Вогневої запобіжник призначений для того, щоб не дати іскрам або вогню потрапити всередину резервуара через дихальні клапани. З цієї причини вони розташовуються чітко під цими елементами. Принцип роботи цього пристрою досить простий і заснований він на тому, що іскра або вогонь не можуть проникнути всередину ємності з-за того, що перетин отвору досить мале, а також забезпечується хороший тепловідвід. З-за того що температура навколишнього повітря весь час змінюється, змінюється і вміст повітря і рідини усередині самого резервуара. Це дуже важливо. Адже під впливом певних температур повітря може виділятися з рідини або ж, навпаки, повітря буде розчинятися в рідині. Всі ці зміни можуть привести до того, що всередині бака може утворитися або вакуум, або підвищений надлишковий тиск. Саме для регулювання кількості повітря всередині резервуара і були розроблені дихальні клапани, за допомогою яких або впускають повітря всередину, або випускають його звідти. Цю процедуру називають "малим диханням". Існує також "велике дихання". Цей процес має місце в тому випадку, якщо відбуваються великі зміни в об'ємі рідини. Вони частіше всього викликаються надходженням сировини всередину резервуара або ж його висновком звідти. Важливо відзначити, що з'єднувати ємності з самою атмосферою, використовуючи для цього відкриту трубу не можна. Це недоцільно з-за того, що можливо занадто велике випаровування сировини (бензину, гасу).

Вертикальні сталеві циліндричні резервуари ГОСТ 31385

Цей документ має безліч пунктів, які пропонують все, що стосується експлуатації або складання РВС. Приміром, область його застосування. Такий ГОСТ регламентує всі вимоги, які стосуються проектування, виготовлення, монтажу, а також випробувань РВР з номінальним об'ємом від 100 до 12 тис. м 3 . Існує кілька умов експлуатації ємностей, на які поширюється дія цього документа:

Баки, мають наземне розташування.

Дія поширюється на ті резервуари, які зберігають сировину з щільністю не більш як 1600 кг/м 3 .

При цьому максимально допустима робоча температура резервуара не вище ніж 160 про С і не менше ніж -65 про С.

Установка бака може бути здійснена лише в тому районі, який характеризується сейсмічністю не більше 9 балів за шкалою MSK-64.

ГОСТ сталевих вертикальних циліндричних резервуарів також встановлює деякі терміни з їх певним поняттям. Плаваюча дах - це конструкція, яка використовується для того, щоб запобігти випаровування сировини з ємності. Застосовується такий тип даху для тих баків, які не мають стаціонарної покрівлі. Це пристрій плаває по поверхні зберігається сировини і закриває всю площу нафтопродукту, що і запобігає його випаровування. Варто додати, що інші типи резервуарів мають понтон. По своїй конструкції це та ж плаваюча дах, яка закриває сировину від випаровування по всій площі перерізу бака, але з тією відмінністю, що він є у тих резервуарів, які оснащені стаціонарним дахом.

Керівництво з безпеки сталевих вертикальних циліндричних резервуарів

Керівництво з безпеки застосовується для тих резервуарів, що експлуатуються за такими принципами:

резервуар з сировиною має наземне розташування;

щільність товару, який зберігається всередині ємності, не більш ніж 11 т/м 3 ;

максимальна робоча температура корпусу резервуара не більше ніж 100 про С;

мінімальний робочий температурний показник не нижче -60 про С;

максимальний показник внутрішнього надлишкового тиску не вище 2 кПа.

Керівництво з безпеки вертикальних циліндричних резервуарів №780 також встановлює, що дані ємності відносяться до підвищеного рівня відповідальності споруд. Поділ цих баків здійснюється на 4 групи за такою ознакою, як номінальний об'єм резервуара.

До першої категорії небезпеки відносяться ті баки, обсяг яких не більше 50000 м 3 .

Друга категорія - це резервуари об'ємом від 20000 до 50000 м 3 включно. Також до цієї категорії відносять ті баки з нафтопродуктами, які характеризуються об'ємом від 10000 до 50000 м 3 включно і при цьому розташовуються по берегах великих річок або водоймищ, або ж в межах міста.

третя категорія включає в себе резервуари від 1000 м 3 і не менше ніж 20000 м 3 .

Остання, четверта категорія - це баки з об'ємом менше ніж 1000 м 3 .

Керівництво з безпеки вертикальних циліндричних резервуарів також наказує, що клас небезпеки кожного виготовленого бака, повинен бути встановлений безпосередньо замовником ще в завданні на проектування ємності. За цим документом також не рекомендується виготовляти і монтувати стінки для будь-якого типу конструкцій, чий обсяг перевищує 10 тис. м 3 з такого матеріалу, як рулонируемые полотенища.

Установлення резервуарів по ГОСТу

Монтаж сталевих вертикальних циліндричних резервуарів повинен проходити у відповідності з правилами Госту. Одне з них говорить про те, що зона будівельного майданчика повинні бути повністю облаштована відповідно з будівельним генеральним планом. Також ця місцевість має бути облаштована майданчиками для роботи і майданчиками для транспортування підйомно-транспортних механізмів. Крім цього, на території повинно бути місце для складування будівельних матеріалів, тимчасові дороги для проїзду транспорту, всі важливі приміщення, включаючи інженерні мережі, а також засоби для гасіння можливих пожеж. Важливо відзначити, що під час проведення монтажу вертикальних циліндричних резервуарів, забороняється виробляти ударну дію за будь-зварної конструкції з стали, межа текучості якої не більше 390 МПа і при температурі навколишнього середовища нижче ніж - 25 про С. Крім того, перш ніж приступати до установки самої ємності, повинні бути проведені всі роботи з облаштування підстави для бака і фундаменту. Що варто врахувати? Приймання зведеного підстави і фундаменту для бака здійснюється замовником у присутності представника будівельної компанії, яка займалася зведенням об'єкта. Факт успішної процедури необхідно завірити відповідним актом. Важливо відзначити, що при складанні самого днища резервуара, важливо не пошкодити наявне основа і фундамент, а також захистити шари гідроізоляції від їх пошкодження або навантажень з боку різного роду монтажних робіт.