Каплевидные (сфероидальные) резервуары

Так называются резервуары, у которых форма оболочки соответствует форме капли жидкости, лежащей на несмачиваемой горизонтальной поверхности (рис. 2.5.). В основу конструирования таких резервуаров положен принцип равнопрочности оболочки постоянной толщины, при этом полностью используется несущая способность оболочки.

Так как каплевидные резервуары в процессе эксплуатации подвергаются различным комбинациям нагрузок в зависимости от уровня нефтепродукта и давления в газовом пространстве, профиль равнопрочной безмоментной оболочки сфероидальных резервуаров рассчитывают по наибольшей нагрузке, когда резервуар залит до максимального уровня, а давление в газовом пространстве равно давлению, на которое рассчитана дыхательная арматура.

Для правильной и безопасной эксплуатации стальных наземных резервуаров, включающей прием, хранение и отпуск нефтепродуктов, замер уровня, отбор проб и другие операции, на резервуарах монтируется специальное оборудование: верхний световой люк, замерный люк, дыхательный клапан, огнепреградитель, подогреватели, водоспускные краны, предохранительные клапана и др.

Рис.2.5. Каплевидный резервуар с опорным кольцом:

1- днище; 2- корпус; 3- лестница; 4- площадка; 5- опорное кольцо

Верхний световой люк (рис. 2.6.)служит для проветривания во время ремонта, зачистки резервуара, а также для подъема хлопушек и шарнирных труб при обрыве рабочего троса.

Рис.2.6. Люк световой

Замерный люк (рис.2.7.)служит для замера уровня нефтепродукта и подтоварной воды в резервуаре, а также для отбора проб при помощи пробоотборника.

Дыхательный клапан ( рис. 2.8.) применяется в резервуарах для хранения светлых нефтепродуктов и сырой нефти. В процессе эксплуатации резервуаров, содержащих светлые нефтепродукты, сырую нефть и дизельное топливо, происходит “дыхание” резервуара. При повышении температуры окружающей среды давление в газовом пространстве повышается, и часть газа из емкости должна быть выведена. При понижении температуры давление понижается и для предупреждения образования вакуума в емкость должен быть введен газ или воздух. Такой обмен называют “малым дыханием” резервуара.

Рис.2.7. Люк замерный

При закачке в резервуар продукта вытесняется газ, заполнивший резервуар; при откачке освобождаемый продуктом обьем, должен быть заполнен каким-либо газом (нефтяные газы, иногда воздух). Вытеснение или подсос газов при закачке - откачке продукта называют “большим дыханием” резервуара.

Огнепреградители, или заградители пламени (рис. 2.9.), предохраняют резервуар от проникновения внутрь его огня и искр через дыхательные и предохранительные клапаны. Огнепреградители представляют собой фольговую кассету, состоящую из гофрированных и плоских алюминиевых лент, свитых в спираль и образующих ряд параллельных клапанов. Огневые преградители обычно монтируются под дыхательным клапаном.

Рис.2.8. Непромерзающий механический дыхательный клапан:

1- корпус; 2- тарелка; 3- седло; 4- обойма; 5- защитный кожух; 6- огнепреградитель; 7- шток; 8- направляющая труба; 9- покрытие тарелки (пленка из фторопласта 4).

 

Принцип действия огневого предохранителя основан на том, что пламя или искра не способны проникнуть внутрь резервуара через отверстие малого сечения в условиях интенсивного теплоотвода.

Рис.2.9. Огнепреградитель: 1- фланец; 2- прижимные болты; 3- корпус; 4- крепежные болты; 5- фольговая гофрированная спираль (кассета); 6- кожух спирали; 7- уплотняющая прокладка

 

Предохранительные клапаны (гидравлические), устанавливаемые в комплекте с дыхательными и огневыми преградителями (рис. 2.11.) на резервуарах со светлыми нефтепродуктами, рассчитываются не большее давление, чем дыхательные (механические), и вступают в работу в случаях, когда последние по тем или иным причинам не срабатывают. Во избежание одновременной работы двух клапанов, дыхательного и гидравлического, последний устанавливают на повышенное давление и более глубокое разрежение (на 5 - 10 %).

Подогреватели (рис. 2.10.)служат для подогрева темных нефтепродуктов и масел некоторых сортов, вязкость которых при хранении в резервуарах по разным причинам увеличивается настолько, что перекачка их по трубопроводам без подогрева не представляется возможным.

Конструкции подогревателей различают следующих типов: стационарные и переносные, общие и местные, трубчатые, циркуляционного подогрева, паровые, электрические и др.

Рис.2.10. Схема установки трубчатого подогревателя (вид в плане).

Для замера уровня продукта резервуары оснащены дистанционными уровнемерами, типа УДУ -5 различных модификаций, сниженным пробоотборником ПСР. Пробоотборник состоит из верхнего люка, пробоотборной колонны и панели управления отбором и сливом пробы.

В первом нижнем поясе резервуара на высоте 700 мм от днища предусмотрен люк-лаз, предназначенный для доступа внутрь резервуара рабочих, производящих ремонт и зачистку дна резервуара от грязи. Люк-лаз используется также для вентиляции резервуаров при производстве огневых работ, поэтому расположен диаметрально противоположно световому люку.

Все выше перечисленное оборудование ставится на резервуарах хранения маловязких нефтепродуктов и нефтей.

 

Рис.2.11. Предохранительный (гидравлический) клапан конструкции Гипронефтемаша: 1- штуцер клапана; 2- стакан для жидкости; 3- подвесная перегородка; 4- каплеуловитель; 5- вентиляционный патрубок с сеткой; 6- воронка для залива жидкости; 7- указатель уровня со спускным клапаном; 8- предохранительная трубка

С целью снижения потерь легкоиспаряющейся нефти и нефтепродуктов применяют резервуары с плавающим понтоном. Понтон, плавающий на поверхности нефти, уменьшает площадь испарения, благодаря чему резко снижаются (в 4-5 раз) потери от испарения. Такие резервуары получили широкое распространение и эксплуатацию на нефтебазах.

Понтон представляет собой диск с поплавками, обеспечивающими его плавучесть. Между понтоном и стенкой резервуара остается зазор шириной 100-300 мм, перекрываемый уплотняющими герметизирующими затворами обычно из прорезиненной ткани, профили которой имеют форму петли с внутренним заполнением затвора упругим материалом. При заполнении резервуара понтон поднимается до верхнего предела, а при опорожнении опускается на опоры. Для избежания поворота понтона при его вертикальном перемещении используют две диаметрально расположенные трубы, служащие одновременно для пропуска резервуарного оборудования.

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

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

Железобетонные резервуары, кроме экономии металла, обладают еще рядом технологических преимуществ. При хранении в них подогретой вязкой нефти и нефтепродуктов медленнее происходит их остывание за счет малых потерь, а при хранении легкоиспаряющихся светлых нефтепродуктов уменьшаются потери от испарения, так как резервуары при подземной установке менее подвержены солнечному облучению.