Резервуары с плавающей крышей и понтоном

Для сокращения потерь легких фракций нефтей и бензинов получили широкое распространение резервуары с плавающей крышей (для южных районов) или с понтоном (для средних и северных районов).

Корпус резервуара с плавающей крышей представляет собой цилиндрическую оболочку, рассчитанную на гидростатическое давление жидкости. Вверху корпуса предусматривается кольцевой балкон, соединенный с землей наружной лестницей, а с плавающей крышей – внутренней качающейся лестницей, шарнирно прикрепленной к верху корпуса резервуара. В нижней части внутренней лестницы имеются специальные катки, при помощи которых лестница перемещается по настилу крыши в радиальном направлении и потому не препятствует изменению положения крыши по высоте. На нижнем настиле плавающей крыши укреплены опоры высотой 1,5 – 2 м, необходимые для ремонта крыши и днища опорожненного резервуара.

Для обеспечения стока дождевой воды верхнему настилу придается уклон к центру. Вода с крыши удаляется через гибкий шланг или шарнирную трубу, прикрепленную в центре нижнего настила.

Резервуары с плавающей крышей оборудованы люками и замерными устройствами с дыхательными клапанами.

Дыхательный клапан необходим для защиты крыши от вакуума при полной откачке нефтепродукта и избыточного давления при закачке, когда крыша находится в нижнем положении.

В настоящее время существуют плавающие крыши двух типов:

1) двойная понтонная крыша, состоящая из герметичных отсеков-понтонов, обеспечивающих ее непотопляемость при нарушении герметичности одного или нескольких понтонов;

2) одинарная крыша с центральным диском из стальных листов, по периферии которого располагается кольцевой понтон, разделенный радиальными переборками на герметичные отсеки, препятствующие потоплению крыши. Благодаря малой массе и простоте конструкции крыши второго типа получили наибольшее распространение.

Плавающие крыши сваривают из листов толщиной 4 – 5 мм и испытывают на непроницаемость.

Каплевидные резервуары

Основное назначение каплевидных резервуаров – хранение нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров под избыточным давлением, что позволяет значительно сократить потери от испарения по сравнению с «атмосферными» резервуарами. Однако стоимость цилиндрического «атмосферного» резервуара значительно меньше каплевидного такого же объема. Это объясняется сложностью сооружения каплевидной оболочки. Поэтому непременным условием широкого внедрения каплевидных резервуаров является его экономичность, которая определяется сравнением дополнительной стоимости и экономии от сокращения потерь за период амортизации. Поскольку стоимость металлоконструкций определяется в значительной мере ее собственной массой, на каплевидные резервуары должно затрачиваться возможно меньше металла. Это условие удается выполнить, используя способность безмоментных оболочек двойной кривизны, а также уравновешивая распределение нагрузки растяжением или сжатием, одновременно действующими в направлении основной кривизны.

В основу определения рациональной формы корпуса резервуара положено требование полного использования несущей способности металла тонкой оболочки вращения.

Шаровые резервуары

Для хранения нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров и сжиженных газов применяют шаровые резервуары, работающие под избыточным давлением 0,25; 0,6; 1,0 и 1,8 МПа. При давлении меньше 0,2 МПа неэкономично применять шаровые резервуары, так как их масса при этом получается такой же, как каплевидных, а стоимость на 40-50% выше из-за необходимости штамповки листов, усложнения обработки кромок и сборки. Материалом для шаровых резервуаров служит низколегированная сталь 09Г2С. Для индустриальных методов изготовления лепестков оболочки на заводах принят постоянный ряд диаметров шаровых резервуаров 9; 10,5; 12; 16 и 20 м, соответствующих номинальным объемам 300, 600, 900, 2000 и 4000 . Согласно правилам Госгортехнадзора СССР шаровые резервуары отнесены к сосудам первого класса, для которых запас к пределу прочности должен быть не менее трех, а коэффициент стыковых швов = 0,85-0,95.

Железобетонные резервуары

Железобетонные резервуары по геометрической форме разделяются на цилиндрические и прямоугольные (квадратные, траншейные). Наибольшее распространение получили цилиндрические резервуары, удобные в эксплуатации и имеющие конструктивные преимущества.

Цилиндрические стенки резервуаров, испытывая преимущественно осевые растягивающие усилия, могут иметь небольшую толщину (8-10 см). Арматура стенок состоит из горизонтальных стержней, образующих замкнутые кольца, и вертикальных стержней. Наиболее ответственным узлом резервуара является сопряжение стенки с днищем, которое осуществляется при помощи армированных вутов и добавочных стержней для восприятия растягивающих усилий. Горизонтальные стержни воспринимают кольцевые усилия. Эти усилия увеличиваются к нижней части резервуара, однако, начиная с высоты от верхней части, благодаря жесткой связи стенки с днищем они перестают возрастать и постепенно уменьшаются к нижней части.Стенки прямоугольного резервуара работают на изгиб в горизонтальном и вертикальном направлениях и обычно имеют большую толщину по сравнению со стенками цилиндрических резервуаров тех же размеров. Слабым местом у прямоугольных резервуаров являются углы, которые обычно усиливают вутами с добавочной арматурой для обеспечения жесткой связи между собой. В резервуарах малого объема стенки имеют вид простых плит, которые могут быть постоянной толщины по всей высоте. Резервуары большого объема могут быть разделены на камеры с одной или несколькими промежуточными стенками. При большой длине резервуара делают ребра жесткости.Перекрытия прямоугольного резервуара выполняют ребристыми с плитами, опираемыми по контуру, или безбалочными, которые получили наибольшее распространение. Днище при хорошем грунте может быть бетонное толщиной 30-50 см, причем в этом случае необходима хорошая связь его с железобетонными стенками, достигаемая закладкой стержней-коротышей. Чаще днище выполняют железобетонным с утолщением под стенками и стойками.

Насосные станции нефтебаз