X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Вертикальные стальные резервуары (РВС) представляют собой одну из самых востребованных и распространенных разновидностей емкостного оборудования. Сегодня они используются не только для хранения нефтепродуктов. Они нашли применение в самых разных отраслях промышленности. И все это благодаря тем преимуществам, которые создает сама конструкция вертикального резервуара.

Конструкции РВС могут использоваться и для других жидкостей. Это могут быть аммиачная вода, технический спирт, сжиженные газы, сахарный сироп и даже некоторые другие пищевые жидкости. Кроме того, вертикальные резервуары могут использоваться в качестве пожарных емкостей. В таких случаях в них хранится определенный запас воды. Таким образом, сфера применения такой конструкции достаточно широка и включает в себя:

нефтегазовую промышленность,

энергетику,

химическую промышленность,

сельское хозяйство,

строительство,

транспорт (здесь они чаще используются для хранения топлива),

пожарные станции.

В зависимости от размещения и размеров резервуары разделяются на следующие классы:

I класс: резервуары объемом более 50 000 м3 ;

II класс: резервуары объемом 20 000÷50 000 м3 включительно, а также резервуары от 10 000 м3 до 50 000 м3 включительно, расположенных вблизи рек, водоемов и городских застроек;

III класс: резервуары объемом 1 000÷20 000 м3 ;

Резервуар типа РВС поставляется заказчику в виде металлоконструкций, а строительство и гидроиспытания резервуара происходят непосредственно на месте будущей эксплуатации. Для изготовления резервуаров вертикальных стальных предусмотрено несколько методов: рулонирования, полистовой сборки, а также комбинированный метод. Отдельно изготавливаются стенка, крыша и дно резервуара, причем стенку и дно изготавливают рулонным или полистовым методом, а крыша может иметь различные конструктивные решения: стационарная без понтона, стационарная с понтоном, плавающая. Завод-производитель отгружает металлоконструкции, которые, в последствии, будут готовы для дальнейшей сборки вместе с комплектом сборочных чертежей. Сборочные чертежи резервуаров РВС разрабатываются строго в соответствии с чертежами КМ, что обеспечивает соответствие металлоконструкций строительным нормам и высокую степень готовности к сборке.

Стандарт РВС (ГОСТ 31385-2016) распространяется на стальные конструкции вертикальных цилиндрических резервуаров (далее резервуары) объемом от 100 м³ и более, предназначенные для наземного хранения жидких продуктов, которые работают при избыточном давлении не более 5,0 кПа и относительном вакууме не более 0,8 кПа в условиях квазистатического и малоциклового нагружения, сооружаемых в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 65°С и выше.

Стандарт не распространяется на резервуары изотермические (хранение сжиженных газов), баки-аккумуляторы для горячей воды и резервуары для хранения агрессивных химических продуктов.

Резервуары подразделяются на следующие типы:

а) РВС - резервуар вертикальный со стационарной крышей;

б) РВСП - резервуар вертикальный со стационарной крышей и понтоном;

в) РВСПК - резервуар вертикальный с плавающей крышей.

Новые разработки.

Изобретение относится к области строительства, в частности к возведению стальных вертикальных резервуаров, расположенных в сейсмически неустойчивых районах и районах с повышенными требованиями к экологической безопасности. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности вертикального стального резервуара.

Рис.1 Вид сверху на резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов

Рис.2 Вид сверху на технологическую обвязку

Существуют резервуары, состоящие из дна, корпуса и кровли основного резервуара, дна и стенки защитного резервуара. Стенка защитного резервуара находится на концентрической окружности возле основного резервуара, конструктивно аналогичная стенке основного резервуара и предназначена для предотвращения экологически опасной ситуации при отказе основного резервуара (разлива огромной массы продукта). Недостатками подобного решения являются - конструкция защитной стенки, которая не может противостоять значительным нагрузкам, возникающим в результате разрушения стенки основного резервуара (гидростатический удар хранимого продукта и непосредственное воздействие разрушенной стенки основного резервуара), поэтому она не может предотвратить экологически опасной ситуации при отказе основного резервуара, образуемое между стенками пространство в данной конструкции не используется для хранения продукта, а также невозможна локализация утечек.

Близким по техническому исполнению является РВС, включающий в себя дно, стенку и кровлю основного резервуара, дно и стенку защитного резервуара, которая собрана из отдельных криволинейных обечаек, кривизна которых противоположна кривизне стенки основного резервуара, и центры кривизны обечаек, которые расположены на окружности с центром, совпадающим с центром кривизны стенки основного резервуара. Обечайки герметично соединены между собой с помощью стоек «Ш»-образного поперечного сечения. Стенка защитного резервуара укреплена стальными полосами из сечения, стенка защитного резервуара укреплена стальными полосами из высокопрочной стали.

Наличие стенки наружного резервуара каннелюрного типа значительно повышает эксплуатационную надежность основного резервуара. При отказе основного резервуара такая защитная стенка может выдержать гидростатический удар хранимого продукта. Однако такие вышеперечисленные недостатки для конструкции, как невозможность точной локализации места утечки жидкости из основного резервуара, а также нерациональное использование межстенного пространства сохраняются и для этой известной модели. Данное техническое решение по патенту РФ № 59673, как наиболее близкое по технической сущности и достигаемому полезному результату, принято за прототип.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности РВС, снижение возможности создания экологически опасной ситуации, идентификация и локализация мест утечек из резервуара, а также увеличение полезного объема конструкции.

Технический результат достигается тем, что в РВС, включает в себя стенку, дно и кровлю основного резервуара и стенку защитного резервуара, стенка которого собрана из отдельных криволинейных обечаек, каждая обечайка защитного резервуара имеет крышу и представляет собой стальной полый полуцилиндр, который приварен к основному резервуару, изолированный между соседними обечайками и основным резервуаром и используемый для хранения продукта; стенка защитного резервуара укреплена стальными полосами, которые прикреплены между каждыми соседними обечайками с равным шагом; для операций слива-налива продукта в обечайки предусмотрена общая для них система технологических трубопроводов, представляющая собой металлическую трубу с подводящими патрубками, последовательно обвязывающую все обечайки по периферии на уровне первого пояса стенки.

Обечайки опираются на общее с основным резервуаром дно. Сверху каждая обечайка имеет индивидуальную стационарную крышу, которая обеспечивает защиту находящегося в обечайке продукта от испарения, а также влияния внешних факторов. В каждой из них предусмотрен люк-лаз для обеспечения доступа внутрь с целью проведения ремонтных работ и других технологических операций. Для выявления утечки из основного резервуара, посредством слежения за уровнем жидкости в обечайке, на стенке каждой из них установлен уровнемер. Для операций слива-налива продукта в обечайки предусмотрена общая для них система технологических трубопроводов с патрубками, которая представляет собой металлическую трубу, которая последовательно обвязывает все обечайки по периферии на уровне первого пояса стенки. В режиме эксплуатации обечайки изолированы между собой и центральной частью. На уровне последнего пояса стенки резервуара предусмотрены технологические отверстия заданного диаметра для газовоздушного сообщения центральной и лепестковой части резервуара. Вследствие того, что прямой доступ к центральному резервуару невозможен из-за наличия на его периферии «лепестков», в один из «лепестков» вваривают трубу. На внешней и внутренней стенках предусмотрены люки-лазы для доступа к центральной части. Приемно-раздаточный патрубок и сифонный кран ввариваются насквозь через обе стенки.

Сущность изобретения разъясняется чертежами, где на рис.1 изображен общий вид и вид на резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов сверху, на рис.2 - вид сверху на технологическую обвязку для операций слива-налива жидкости в обечайки.

На рис.1 РВС состоит из дна 1, стенки 2, кровли 3 основного резервуара и стенки 4 защитного резервуара. Стенка 4 защитного резервуара состоит из обечаек, имеющих индивидуальную крышу 5 и, которые соединены между собой с помощью стоек 6. Обечайки соединены между собой дополнительными полосами (ребрами жесткости) 7, которые, воспринимая воздействие от стенки основного резервуара при его разрушении, перераспределяют ударную нагрузку на все обечайки защитной стенки, которая, в свою очередь, повышает сопротивляемость последней такому воздействию.

На рис.2 показана технологическая обвязка для операций слива-налива жидкости в обечайки. Устройство работает следующим образом: через приемораздаточный патрубок 8 основной резервуар 9 заполняется продуктом. По системе вспомогательных трубопроводов - гнутый отвод 10, трубу 11 и патрубки 12, которые оснащены задвижками 13 - обвязывающих «лепестки» 14, последние также заполняются жидкостью.

Таким образом, можно сделать вывод, что вертикальные стальные резервуары имеют широкий спектр применения и используются в различных отраслях промышленности.

Источники информации:

1. Бордовский A.M., Медноик Б.М., Радыш Ю.В., Цвигун А.А. Тенденции в развитии комплексных требований к резервуарам для хранения нефти (зарубежный опыт). - Киев.: Основа, 2000. - 208 с.

2. Патент РФ № 59673 U1 (E04H 7/00).

3. http://files.stroyinf.ru/Data1/53/53870/

4. http://neftemash.info/wp-content/uploads/2014/05/Katalog_OZRM.pdf

Код для цитирования: Скопировать