Емкости и резервуары для хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов. Резервуары для хранения нефтепродуктов Типы резервуаров для хранения нефтепродуктов

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗОВ

Резервуарные парки для хранения нефти, нефтепродуктов и газов делятся на самостоятельные и входящие в состав других предприятий. Величина суммарного объема резервуарной емкости хранилища зависит от грузооборота нефти, нефтепродуктов и газов, интенсивности и характера основных технологических операций, назначения и географического расположения объекта. Объем хранилищ нефти, нефтепродуктов и газов принимают по нормам технологического проектирования, равным несколько суточная производительность объекта.

Сосуды для хранения классифицируют на емкости - сосуды объемом до 200 м 3 предназначены для приема и хранения сжиженных газов и легких нефтепродуктов; резервуары - сосуды для хранения больших объемов жидкостей и сжиженных газов; газгольдер - сосуд для хранения газов.

Емкости и резервуары для хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов

Горизонтальные цилиндрические резервуары (рисунок 38-41) устанавливаются могут располагаться как на поверхности земли (наземные), так и под землей (подземные).Подземными считаются резервуары, в которых высокий уровень жидкости ниже нижней планировочной отметки прилегающей территории не менее чем на 0,2 м. Территорией, прилегающей к резервуару, считается площадь, находится в пределах 6 м от стенки резервуара. К подземным также приравнивают наземный резервуар в случае, если сосуд имеет ширину не менее 6 м (от стенки резервуара до бровки обсыпки), имеет обвалку грунтом не менее 0,2 м над уровнем жидкости в резервуаре.

Температурный режим для хранения:

При температуре окружающей среды и повышенном давлении;

При отрицательной соответствующей температуре и давлении близком к атмосферному.

Емкости подземные горизонтальные дренажные (рисунок 42) предназначены для слива остатков светлых и темных нефтепродуктов, масел, конденсата, в том числе в смеси с водой из технологических сетей и аппаратов.

В вертикальных цилиндрических резервуарах (рисунок 43-47), которые имеют днище, крышу, стенку и дополнительное эксплуатационное оборудование, хранятся нефтепродукты при их малой оборачиваемости (около 10-12 раз в год), при значительной оборачиваемости нефтепродуктов используются резервуары с понтоном и плавающей крышей.

Рисунок 38 - Емкость (резервуар) наземная

Рисунок 39 - Емкость (резервуар) двустенная наземная

Рисунок 40 - Емкость (резервуар) подземная

Рисунок 41 - Емкость (резервуар) двустенная подземная

Рисунок 42 - Емкости (резервуары) подземные горизонтальные дренажные

Плавающие крыши делятся на следующие основные виды:

Двухдисковые, состоящие из герметичных коробов, с помощью которых образуется вся поверхность крыши;

Однодисковые с герметичными коробами, которые располагаются по периметру;

Поплавковой конструкции.

Резервуары изготавливаются с конической (рисунок 46, а), сферической (рисунок 46, б) или плоской крышей (рисунок 46, в).

Рисунок 43 - Емкость (резервуар) вертикальная со стационарной крышей без понтона

Рисунок 44 - Емкость (резервуар) вертикальнаясо стационарной крышей с понтоном

Рисунок 45 - Емкость (резервуар) вертикальнаяс плавающей крышей

Изотермические резервуары (рисунок 47) используются для хранения различных нефтепродуктов при постоянной пониженной или отрицательной температуре.

Сферические резервуары (рисунок 48) по сравнению с цилиндрическими имеют более совершенную геометрическую форму. Сосуды такой формы требуют меньшего расхода металла на единицу объема емкости за счет уменьшения толщины стенки. Это возможно благодаря равномерному распределению напряжений по контуру всей оболочки и в сварных швах.

Рисунок 46 - Виды крыш в емкостях (резервуарах) вертикальных

Рисунок 47 - Изотермические емкости (резервуары)

Рисунок 48 - Сферическая емкость (резервуар)

Сферические резервуары устанавливают на 8-12 колонн или на специальное опорное кольцо. Пояс, на который опирается резервуар, усиливают по экватору продольными и поперечными ребрами жесткости с внутренней стороны.

Каплевидные резервуары (рисунок 49) имеют форму капли жидкости на несмоченной поверхности под действием сил поверхностного натяжения. В условиях нормального режима такие резервуары являютсяравнопрочной и весьма экономичной в расходе материалов конструкции, однако монтаж таких резервуаров сложный, требует соответствующих средств механизации для изготовления лепестков двоякой кривизны. В связи с необходимостью сокращения потерь нефтепродуктов при хранении (резервуары с плавающей крышей или понтоном неэкономические при малой оборачиваемости), применение резервуаров повышенного давления, в том числе каплеобразных резервуаров, является актуальным и перспективным.

Рисунок 49 - Каплевидный резервуар

Рисунок 50 - Многоторовый резервуар

Применение многоторовых резервуаров (рисунок 50) является рациональным при объеме более 6000 м 3 , однако значительные трудовые затраты на изготовление не дают возможности их широкого распространения .

Рисунок 51 - Эластичный резервуар

Эластичные резервуары (рисунок 51) конструктивно представляют собой герметичную оболочку формы подушки, изготовленную в зависимости от назначения из соответствующего типа термопластичного композитного эластомера, химически стойкого к воздействию нефти или нефтепродукта. Для налива и слива продукта эластичные резервуары снабжены сливо-наливными отводами верхнего, торцевого или нижнего расположения, а также воздушными дыхательными патрубками, дренажным отводом и ручками периметра для удобства развертывания.

Газгольдеры - инженерные сооружения, предназначенные для хранения газов различного происхождения и назначения и снабженные специальными устройствами для регулирования основных параметров хранящихся материалов, (количество, состав и др.).

В соответствии со своим назначением газгольдеры могут выполнять одну или несколько функций:

а) длительное или кратковременное хранение газа;

б) смешивание и перемешивание газов различных составов или одного газа различных концентраций;

в) аккумулирование энергии давления сохраняемого газа;

г) измерение количества газа;

д) распределение газа при наполнении баллонов, цистерн или при подаче его в несколько цехов;

е) выравнивание давления газа в замкнутой газораспределительной системе;

ж) сигнализация о стабильности установленного технологического процесса или нарушении его.

В зависимости от давления газгольдеры могут быть разделены на два основных класса:

а) газгольдеры низкого давления;

б) газгольдеры высокого давления.

Каждый из этих двух классов газгольдеров подразделяется на подклассы и типы. Существенна разница между газгольдерами постоянного давления и газгольдерами постоянного объема.

Первые являются емкостями переменного объема, в которых объем газа, который хранится, легко меняется, тогда как давление газа остается неизменным. В газгольдерах постоянного объема геометрический объем остается стабильным, а давление газа может быть изменено в заранее заданных пределах, которые определяются, исходя из параметров технологического процесса, а также прочности и надежности сооружения.

Газгольдеры низкого давления являются, как правило, газгольдерами постоянного давления и по своим технологическим и конструктивным особенностям могут быть разделены на две группы:

а) мокрые газгольдеры;

б) сухие газгольдеры.

Мокрые газгольдеры подразделяют на следующие типы:

а) мокрые газгольдеры с вертикальными направляющими (рисунок 52);

б) мокрые газгольдеры с винтовыми направляющими (рисунок 53).

Рисунок 52 - Мокрый газгольдер с вертикальными направляющими

Рисунок 53 - Мокрый газгольдер с винтовыми направляющими

По принципу работы мокрые газгольдеры обоих типов является газгольдерами низкого давления и переменного объема. Разница между ними заключается в системах конструкций, воспринимающих воздействие горизонтальных сил, а также в системе выравнивания отдельных элементов газгольдера при изменении объема.

Сухие газгольдеры также могут быть разделены на два основных типа:

а) сухие газгольдеры поршневого типа (рисунок 54);

б) сухие газгольдеры с гибкой секцией (мембраной) (рисунок 55).

Рисунок 54 - Сухой газгольдер поршневого типа

Рисунок 55 - Сухой газгольдер с гибкой секцией

Сухие газгольдеры обоих типов относятся к газгольдеров переменного объема и постоянного давления газа.

Газгольдеры постоянного объема эксплуатируются при повышенном и высоком давлении хранящихся газов и различаются только своей геометрической формий. Давление газа в этих газгольдерах бывает переменным и растущим при увеличении объема газа, подаваемого в газгольдер с помощью специальных компрессорных устройств.

По геометрической форме газгольдеры постоянного объема также делятся на два основных типа:

а) цилиндрические газгольдеры со сферическими днищами, размещаемые как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях (рисунок 56);

б) сферические газгольдеры, опирающиеся на отдельные стойки или на специальный стакан (рисунок 57).

Рисунок 56 - Цилиндрические газгольдеры со сферическими днищами

Рисунок 57 - Сферический газгольдер

Дыхательные клапаны для резервуаров (емкостей)

Дыхательные клапаны (рисунок 58-60) предназначены для герметизации газового пространства резервуаров и регулирования давления в заданных пределах с целью сокращения потерь от испарения нефтепродуктов. Также дыхательные клапаны позволяют защитить резервуар от проникновения пыли, песка, грязи, уменьшить загрязнение окружающей среды и т.д.

Рисунок 58 - Дыхательный клапан

1 - корпус, 2 - тарелка вакуума 3 - тарелка давления 4 - переходник, 5 - кассета огневого предохранителя, 6 - крышка, 7 - воздуховод.

Рисунок 59 - Дыхательный механический клапан

1 - корпус, 2 - крышка корпуса, 3 - кассета огнепреградителей, 4 - фланец-переходник, 5 - седло давления, 6 - седло вакуума, 7 - тарелка давления, 8 - тарелка вакуума, 9 - крышка.

Рисунок 60 - Дыхательный совмещенный механический клапан

1 - направляющий стержень, 2 - прокладка, 3 - тарелка, 4 - крышка, 5 - специальное устройство, 6 - тарелка, 7 - груз, 8 - корпус, 9 - направляющий стержень, 10 - сетка, 11 - кассета, 12 - сетка.

Для проведения операций по приему, хранению и отгрузке продуктов резервуары оснащаются различным оборудованием, к которому в частности относятся:

Лестницы различных типов (прислонные, шахтные, спиральные), служащие для подъема персонала на крышу резервуара с целью осмотра состояния крыши и контроля работы предохранительных и дыхательных клапанов, отбора проб, контроля уровня продукта в резервуаре, а также для разного рода ремонтных работ;

Замерные площадки, с которых через замерный люк и специальные приспособления производится отбор проб и замер уровня продукта в резервуаре;

Люки и лазы, через которые производится проветривание и освещение резервуара, а также доступ персонала для проведения ремонтных работ;

Замерный люк, служащий для замера уровня продукта в резервуаре с помощью мерной ленты-рулетки, через который при паспортизации резервуара также производится отбор проб нефтепродукта и определение его температуры для коррекции плотности при подсчете количества продукта в резервуаре с помощью корректировочных таблиц;

Приемораздаточные патрубки, служащие для приема и откачки нефтепродукта (как правило, их два), каждый из которых оборудуется хлопушкой – специальным устройством, предотвращающим утечку нефтепродукта из резервуара, возникающую при неисправности участка трубы между резервуаром и задвижкой или самой задвижки;

Водоспускное устройство (так называемый сифонный кран), служащее для удаления отстоявшейся и скопившейся на дне резервуара воды. Вода удаляется из резервуара не вся. 50мм ее остается на днище (подтоварная вода) и до определенного момента предотвращает утечку нефтепродукта из резервуара при возникновении течи в днище резервуара или на стыке стенки и днища. Кроме этого подтоварная вода очень удобна при замере уровня нефтепродукта, поскольку имеет идеально ровную поверхность;

Дыхательный механический клапан, служащий для предотвращения превышения расчетного давления (2000 Па) газов и паров нефтепродукта в резервуаре в момент его закачки и при солнечном перегреве резервуара, а также для предотвращения образования вакуума при откачке нефтепродукта из резервуара и при понижении температуры нефтепродукта из-за понижения температуры воздуха окружающей среды.

Этот клапан защищает резервуар при «большом» и «малом» дыхании резервуара;

Вентиляционный патрубок, предназначенный для сообщения газового пространства резервуаров темных нефтепродуктов, работающих при расчетном давлении 200Па, с атмосферой.

К основному конструкционному материалу резервуара предъявляются следующие требования: коррозионная стойкость, неподверженность химическим воздействиям со стороны продукта и непроницаемость. Поэтому основным материалом, который идёт на изготовление резервуаров, является сталь (листовой прокат) углеродистых и низколегированных сортов, для которых характерны хорошая свариваемость, устойчивость к деформации и хорошие характеристики пластичности. В отдельных случаях используется алюминий.

Из неметаллических резервуаров наибольшее распространение получили железобетонные, в которых хранят вязкие и застывающие нефтепродукты, такие как мазуты, битумы, а также тяжелые нефтепродукты с низким процентом бензиновых фракций. Нефти с большим количеством бензиновых фракций и легкоиспаряющиеся нефтепродукты хранят в резервуарах из железобетона, непроницаемость которых достигается посредством нанесения дополнительного бензо- и нефтеустойчивого покрытия.

Мягкие резервуары, называемые также нефтетанками, из специальных полимерных материалов, отличаются гибкостью, малым удельным весом и высокой химической и коррозионной стойкостью. Такие резервуары не требуют предварительной закладки фундамента и могут располагаться на простых деревянных подкладках. Малый удельный вес и компактность в сложенном состоянии делают их предпочтительными в случаях, когда требуется организовать временное хранилище нефти без необходимости возведения капитальных сооружений. Этому также способствует простота и быстрота их установки и демонтажа.

Подводные резервуары представляют собой погруженные в воду баки. Принцип подводного хранения нефти (нефтепродуктов) основан на их разности плотностей в сравнении с водой, благодаря чему они (вода и нефть) практически не смешиваются. Хранимая нефть как бы покоиться на водяной подушке. По этой причине многие такие резервуары проектируются без днищ в виде колоколов. Они изготавливаются из железобетона, металла и эластичных материалов (синтетических или резинотканевых). Подводные резервуары размещаются на дне водоемов и закрепляются с помощью якорей. Заполнение происходит с помощью насосов, а для опорожнения оказывается достаточно гидростатического давления воды, выталкивающего нефтепродукт вверх по отводящему каналу. Применяют их на морских базах и нефтепромыслах, где они могут показать большую эффективность, чем береговые резервуары.

Наиболее распространенным по форме являются цилиндрические резервуары. Они экономичны по металлоемкости, что было показано еще на примере резервуаров Шухова, достаточно просты в производстве и монтаже, а также обладают хорошей прочностью и надежностью. Изготавливаться вертикальные резервуары могут как полистовым способом, так и из рулонных заготовок.

Наряду с резервуарами цилиндрической формы на химических производствах успешно применяют сферические резервуары, корпус которых состоит из отдельных листов 25 - 30 мм толщиной, свальцованных или сваренных по форме шара. Корпус резервуара устанавливается после сборки на железобетонный фундамент в кольцо. Также форма резервуара может быть каплевидной. Такие резервуары собираются из деталей в виде лепестков, изготовленных отдельно на заводе и доставленных на место монтажа.

При хранении нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо, керосин) в межсезонье большое значение имеют сооружаемые в отложениях каменной соли подземные хранилища, размещаемые на глубине (100 м и ниже). Они создаются размывом соли водой (выщелачивание) через скважины. Для опорожнения хранилища от нефтепродуктов в него закачивают насыщенный солевой раствор.

При хранении нефтяных продуктов в подземных резервуарах пространство вокруг них заливается бетоном, что обеспечивает безопасность хранения. Степень влажности грунта, в который погружается резервуар, определяет степень его дополнительной защиты. Это может быть как специальное антикоррозийное защитное покрытие, так и гидроизоляция резервуара. Подземные резервуары обладают рядом преимуществ, заключающихся в удобстве эксплуатации, экономии места на территории, где они устанавливаются, и возможности их размещения в местах с высокой сейсмичностью. Так же важно отметить и тот факт, что подземные резервуары меньше подвержены суточным колебаниям температур.

Для хранения нефтепродуктов под землей лучше всего подходят двустенные ёмкости, в которых резервуар (основной) находится внутри защитного резервуара, а расстояние между их стенками должно составляет не менее 4 мм. Это расстояние обеспечивается с помощью вальцовочного профиля, который крепится посредством сварки к внутренней поверхности защитного резервуара. Полость между основным и защитным резервуарами хорошо загерметизирована и заполнена газом или жидкостью, плотность которых меньше, чем плотность хранимого нефтепродукта. Постоянный контроль межстенной полости дает возможность своевременного определения повреждений и предотвращения возможной аварии.

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:

• по месту установки/размещения;
• по объему резервуара - характеристика важна, в том числе, для определения класса емкости по опасности;
• по конструктивному решению основных и дополнительных элементов;
• по материалу основной емкости.

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:

• надземные – вертикальные или горизонтальные, а также нефтетанки, полностью находящиеся на поверхности земли;
• с полуподземным размещением - с заглублением от одной трети до всего объема емкости целиком, при этом ее горловина расположена выше нулевой отметки;
• подземные - одно- или двустенные горизонтальные емкости для нефтепродуков с усиленными ребрами жесткости, которые могут заглубляться в грунт на расстояние свыше метра (от верхней точки резервуара до нулевой отметки);
• подводные - используются для хранения нефти в местах морской добычи, локализованы под водой, в большинстве используют технологию хранения на водяной подушке.

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:

• В первый включают резервуары, размер которых достигает 10 000 куб.м. В категорию входят и емкости до 5000 куб. м, при условии, что они находятся в черте города или на берегу крупной реки, водоема.
• Ко второму классу относят цистерны для нефтепродуктов размером 5000-10 000 куб. м.
• К третьему - до 5000 куб.м.

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:

• дыхательные клапаны - для стабилизации перепадов давления при заполнении и опорожнении цистерн, из-за суточных температурных перепадов и так далее;
• элементы безопасности - люки для доступа, измерители уровня содержимого, температурные датчики, защита от молний;
• обогреватели - если в емкости хранится содержимое повышенной вязкости;

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:

• цилиндрическими - вид с малой металлоемкостью, практически без ограничений по вместительности, простой в изготовлении, монтаже и обслуживании;
• сферическими - конструкции из сваренных/сфальцованных листов до 30 мм, из-за специфичной округлой формы их устанавливают на кольца (как правило, из железобетона);
• каплевидные - бескаркасные емкости для нефтепродуктов, которые производят из мягких материалов и собирают из элементов-«лепестков».

Классификация по материалу корпуса

Ключевая характеристика цистерн для нефтепродуктов - материал. Он определяет конструктивный принцип изготовления корпуса - каркасный или бескаркасный. К первому виду относят:

• железобетонные емкости - надежные, устойчивые к разрушениям, но сложные в транспортировке и очень тяжелые, они подходят для мазута, битума и подобных смесей;
• металлические цистерны из сплавов, мало восприимчивых к воздействию нефтяных соединений;
• емкости из неметаллических материалов - пластика, стеклопластика.

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.

Преимущества нефтетанков:

• развертка склада в срок 5-7 суток;
• отсутствие выброса паров в атмосферу;
• не подвержены коррозии, нет риска подтекания;
• оснащены бермами с нефтеловушками для защиты от попадания загрязненной ливневой воды в грунт;
• не требуется рекультивация земли после демонтажа склада нефтепродуктов;
• простое согласование с надзорными органами при размещении складов в охраняемых зонах, т.к. капитальное строительство не требуется.

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.

Для сбора, хранения и учета нефти и нефтепродуктов на нефтепромыслах, нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах и станциях магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов служат резервуары -- сосуды разнообразной формы и размеров, построенные из различных материалов.

По назначению эти сосуды подразделяются на резервуары для хранения нефти, светлых и темных нефтепродуктов.

По материалу -- на металлические и неметаллические. Металлические резервуары сооружают преимущественно из стали. К неметаллическим резервуарам относятся в основном железобетонные резервуары.

Резервуары каждой группы различают по форме: вертикальные цилиндрические, горизонтальные цилиндрические, каплевидные и других форм.

По схеме установки резервуары делятся на: наземные, у которых днище находится на уровне или выше наинизшей отметки прилегающей площадки; подземные, когда наивысший уровень жидкости в резервуаре находится ниже наинизшей отметки прилегающей площадки не менее чем на 0,2 м.

Резервуары сооружают различных объемов от 100 м 3 до 120000 м 3 .

Для хранения светлых нефтепродуктов применяют преимущественно стальные резервуары, а также железобетонные с внутренним покрытием -- листовой стальной облицовкой или неметаллическими изоляциями, стойкими к воздействию нефтепродуктов.

Рис. 118.

Для хранения больших количеств нефти и темных нефтепродуктов рекомендуется применять в основном железобетонные резервуары. Смазочные масла, как правило, хранят в стальных резервуарах.

Группа однотипных резервуаров, объединенных трубопроводными коммуникациями, называется резервуарным парком. Каждая группа наземных резервуаров ограждается земляным валом или стенкой, высота которых принимается на 0,2 м выше расчетного уровня разлившейся жидкости, но не менее 1 м при ширине земляного вала по верху 0,5 м.

Вертикальные цилиндрические резервуары подразделяются на резервуары низкого давления, с понтонами и с плавающими крышами. Каждый резервуар снабжается лестницей, необходимой для осмотра оборудования, отбора проб и контроля за уровнем нефтепродукта. У места присоединения лестницы к крышке резервуара сооружается замерная площадка, на которой устанавливают замерные приспособления и аппаратуру.

Резервуары низкого давления со щитовым коническим или сферическим покрытием отличаются тем, что покрытие монтируется из готовых щитов, выполненных из листовой стали толщиной 2,5 мм. Пояса корпуса резервуаров имеют толщину 4--10 мм (снизу вверх).

Резервуары с коническим покрытием (рис. 119) сооружают объемом 100--5000 м 3 , причем в центре их (за исключением резервуаров объемом 100 и 200 м 3) устанавливают центральную стойку, на которую опираются щиты покрытия. Резервуары со сферическим покрытием сооружают объемом 10000, 15000 и 20000 м 3 . Щиты покрытия по контуру опираются на кольцо, установленное на корпусе резервуара. Толщина листов стенки резервуаров (считая снизу вверх) 6--14 мм. Толщина листов покрытия 3 мм.

Резервуары оснащаются дыхательной арматурой и замерными устройствами. К ним относятся:

люк-лаз (в нижнем поясе резервуара) для внутреннего осмотра, ремонта и очистки резервуара;

люк световой (на крыше резервуара) для проветривания и освещения резервуара;

люк замерный для контрольного замера уровня жидкости в резервуаре и взятия проб, которые нормально осуществляются специальным уровнемером и сниженным пробоотборником;

хлопушка (корпус с наклонным срезом и плотно прилегающей к нему крышкой), предназначенная для предотвращения потерь нефтепродуктов в случае разрыва трубопроводов или выхода из строя резервуарной задвижки; сифонный водоспускной кран, устанавливаемый для выпуска подтоварной воды из резервуара; монтируется он снаружи резервуара на конце трубы с изогнутым отводом, находящимся внутри резервуара у его днища;

дыхательный клапан, предназначенный для регулирования давления паров нефтепродуктов в резервуаре в процессе закачки или выкачки нефтепродукта, а также колебаний температуры; в зависимости от условий применения и конструкций резервуаров на них устанавливают дыхательные клапаны различных модификаций и диаметров;

огневой предохранитель, служащий для защиты резер-" вуара от проникновения в его газовое пространство огня через дыхательную аппаратуру;

предохранительные клапаны (гидравлический и мембранный) для регулирования давления паров нефтепродуктов в случае неисправности дыхательного клапана или если сечение дыхательного клапана окажется недостаточным для быстрого пропуска газов или воздуха;

пеногенератор для подачи пены при тушении пожара в резервуаре.

С целью снижения потерь легкоиспаряющихся нефтей и нефтепродуктов применяют резервуары с плавающим понтоном.

Понтон, плавающий на поверхности жидкости, уменьшает площадь испарения, благодаря чему резко снижаются (в 4-- 5 раз) потери от испарения. Понтон представляет собой диск с поплавками, обеспечивающими его плавучесть. Между понтоном и стенкой резервуара оставляется зазор шириной 100-- 300 мм, перекрываемый уплотняющими герметизирующими затворами. Известны несколько конструкций затворов, однако в основном применяют затворы из прорезиненной ткани, профили которой имеют форму петли с внутренним заполнением затвора (петли) упругим материалом.

Плавающие понтоны различают двух типов: металлические и из синтетических пенопластовых или пленочных материалов. На рис. 120 показан резервуар с металлическим понтоном в виде диска 3 с открытыми коробами / и 4. К периферийному кольцу жесткости, который одновременно служит и бортом понтона, прикрепляется герметизирующий затвор 5. Понтон оснащен опорами 2, на которые он опирается в нижнем положении. В связи с тем, что понтоны сооружают в резервуарах со стационарным покрытием, которое предотвращает попадание атмосферных осадков на поверхность понтонов, это позволяет применять облегченные кострукции понтонов из синтетических пленочных материалов.

Рис. 119.

1 -- световой люк; 2 -- гидравлический предохранительный клапан; 3 -- огневой предохранитель; 4 -- дыхательный клапан; 5-- замерный люк; б--указатель уровня; 7 -- люк-лаз; 8 -- сифонный кран; 9 -- хлопушка; 10 -- приемо-раздаточные патрубки; 11 -- перепускное устройство; 12 --управление хлопушкой; 13 -- лебедка; 14 -- подъемная труба; 15 -- шарнир подъемной трубы; 16 -- блок

Резервуары с плавающей крышей не имеют стационарного покрытия, а роль крыши у них выполняет диск из стальных листов, плавающий на поверхности жидкости.

Каплевидные резервуары применяют для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов с высокой упругостью паров. Оболочке резервуара придают очертание капли жидкости, свободно лежащей на несмачиваемой плоскости и находящейся под действием сил поверхностного натяжения. Благодаря такой форме резервуара создаются условия, при которых все элементы поверхности корпуса под действием давления жидкости растягиваются примерно с одинаковой силой, испытывая одни и те же напряжения, что обеспечивает минимальный расход стали на изготовление резервуара.

В связи с тем, что каплевидные резервуары рассчитывают на внутреннее давление в газовом пространстве 0,04--0,2 МПа и вакуум 0,005 МПа, легкоиспаряющиеся нефтепродукты хранятся почти полностью без потерь от малых «дыханий» и пары выпускают в атмосферу главным образом при наполнении резервуаров (при больших «дыханиях»).

В зависимости от характера изготовления оболочки различают два основных типа этих резервуаров (рис. 121): гладкие а и многоторовые б. К каплевидным относятся резервуары с гладким корпусом, не имеющим изломов. Такие резервуары сооружают объемом 5 000--6 000 м 3 , рассчитанные на давление до 0,075 МПа. Резервуары, корпус которых образуется пересечением нескольких оболочек двойной кривизны, называются многокупольными или многоторовыми. Резервуары этого типа сооружают объемом 5 000--20 000 м 3 , они рассчитаны на давление до 0,37 МПа.

Неметаллические резервуары -- такие резервуары, у которых несущие конструкции выполнены из неметаллических материалов. К неметаллическим резервуарам в основном относятся железобетонные и резервуары из резинотканевых или синтетических материалов, применяемых преимущественно в качестве передвижных емкостей.

Рис. 120.

Железобетонные резервуары по виду хранимого нефтепродукта подразделяются на резервуары для: мазута, нефти, масел и светлых нефтепродуктов. Поскольку нефть и мазут практически не оказывают химического воздействия на бетон и обладают способностью за счет своих тяжелых фракций и смол тампонировать (кальматировать) мелкопористые материалы, уменьшая со временем их просачиваемость и проницаемость, при их хранении в железобетонных резервуарах не требуется специальной защиты стенок, днищ и покрытия резервуаров. При хранении смазочных масел во избежание их загрязнения внутренние поверхности резервуаров защищают различными покрытиями или облицовками. То же относится и к резервуарам для светлых легкоиспаряющихся нефтепродуктов, которые, обладая незначительной вязкостью, легко фильтруются через бетон. Кроме того, покрытие в данном случае должно обладать повышенной герметичностью (газонепроницаемостью) с целью уменьшения потерь от испарения.

* Рис. 121. Каплевидные резервуары

Железобетонные резервуары, кроме экономии металла, обладают еще рядом технологических преимуществ. При хранении в них подогреваемых вязких нефтей и нефтепродуктов медленнее происходит их остывание за счет малых теплопотерь, а при хранении легкоиспаряющихся светлых нефтепродуктов уменьшаются потери от испарения, так как резервуары при подземной установке менее подвержены солнечному облучению. Резервуары этого типа по форме в плане сооружают круглыми (вертикальные и цилиндрические) и прямоугольными. Наиболее экономичны резервуары круглой формы, однако резервуары прямоугольной формы более просты в изготовлении.

Резервуары являются одним из основных сооружений нефтебаз и предназначены для хранения нефтепродуктов и производства некоторых технологических операций . По материалу , из которого сооружены резервуары, различают:

металлические,

железобетонные,

каменные,

земляные.

Большое развитие получили резервуары, сооружаемые в горных выработках. Основным строительным материалом для выработок является сама горная порода.

По отношению к уровню земли резервуары могут быть:

подземными , когда наивысший уровень нефтепродукта в резервуаре находится не менее чем на 0,2 м ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (к подземным относятся также резервуары, имеющие обсыпку не менее чем на 0,2 м выше допускаемого наивысшего уровня нефтепродукта в резервуаре);

наземными , когда днище резервуара находится на одном уровне или выше наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (в пределах 3 м от стенки резервуара).

Для полной сохранности качества и количества нефтепродуктов, разработано большое количество различных конструкций резервуаров. Выбор типа резервуара в каждом конкретном случае должен быть обоснован специальным технико-экономическим расчётом.

Ёмкости для хранения нефтепродуктов могут быть подразделены по следующим признакам:

по материалу , из которого они изготовлены:

• металлические,

  железобетонные,

  каменные,

  земляные,

  синтетические,

  ледогрунтовые

  горные в различных горных породах;

по величине избыточного давления :

• резервуары низкого давления, в которых избыточное давление мало отличается от атмосферного (Рн < 0,002 МПа)

  резервуары высокого давления (Рн > 0,002 МПа);

по технологическим операциям :

• резервуары для хранения маловязких нефтей и нефтепродуктов;

  резервуары для хранения высоковязких нефтей и нефтепродуктов;

  резервуары-отстойники;

  резервуары специальных конструкций для хранения нефтей и нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров;

по конструкции :

• стальные резервуары вертикальные цилиндрические с коническими и сферическими крышами, горизонтальные цилиндрические с плоскими и пространственными днищами, каплевидные, шаровые;

  железобетонные резервуары (вертикальные и горизонтальные цилиндрические, прямоугольные и траншейные) (рис. 7-1…7-8).

Нефтехранилища, сооружаемые в пластах каменной соли путем размыва, в пластичных породах методом уплотнения взрывом, а так же шахтные и ледогрунтовые хранилища относятся к подземному хранению нефтепродуктов в горных выработках.

В зависимости от назначения резервуары разделяются на две группы:

К первой группе относятся резервуары, предназначенные для хранения жидкостей при избыточном давлении до 0,07 МПа включительно и температуре до 120°С. Такие резервуары проектируются и изготовляются согласно «Нормам и технологическим условиям проектирования и изготовления стальных конструкций и промыигленных сооружений».

Ко второй группе относятся резервуары, работающие под давлением более 0,07 МПа. Они проектируются и изготовляются по специальным технологическим условиям. Эксплуатация этих конструкций находится под особым наблюдением специальной Государственной инспекции.

Цилиндрические резервуары являются наиболее распространенными для хранения нефтепродуктов, относительно просты в изготовлении и наиболее экономичны по стоимости. Различают резервуары вертикальные стальные (РВС) низкого и высокого давления, с плавающими крышами (РВСПК) и понтонами (РВСП); горизонтальные цилиндрические резервуары высокого и низкого давления, наземные и подземные.