Резервуары применяются на нефтехранилищах, нефтебазах, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях для приема, хранения и выдачи нефти и нефтепродуктов, пожарного запаса, технической воды, агрессивных и слабоагрессивных веществ.
Модификации PГC
В зависимости от конструктивных особенностей емкости с горизонтальным расположением делятся на несколько видов:
- PГCH — одностенные, предназначенные для наземного монтажа на опоры на ровной поверхности.
- PГCД — двустенные сосуды, используются для токсичных, пожаро- и взрывоопасных веществ.
- PГCП — сосуды с одной стенкой, устанавливаются ниже уровня грунта на ж/б плиту или песчаную подушку.
- PГC с одной или несколькими камерами. Многокамерные сосуды используются для одновременного хранения нескольких веществ.
Особенности конструкции
Горизонтальный резервуар представляет собой сварной герметичный сосуд, установленный на опоры. Конструкция состоит из основных элементов и вспомогательного оборудования. К основным деталям относятся стенки корпуса, торцы (днища), перегородки, элементы жесткости, люки с горловинами, патрубки, опорные конструкции. Вспомогательные элементы — это лестница, технологическая площадка с ограждениями.
Чтобы обеспечить бесперебойную и безопасную эксплуатацию объектов нефтегазовой промышленности, емкости оснащаются контрольно-измерительной аппаратурой — датчиками и сигнализаторами уровня, манометрами, термометрами, дыхательными и аварийными клапанами, дренажной системой, устройствами шламоудаления.
Кольца жесткости с диафрагмами обеспечивают сохранение формы цилиндрического сосуда. Люки и патрубки подземных сосудов выносятся на высоту минимум 0,22 м над уровнем почвы. У емкостей с двумя и более камерами количество люков-лазов и штуцеров соответствует числу внутренних отсеков.
Все технологические отверстия в стенках корпуса и торцах сосуда усиливаются накладками. Они располагаются по периметру отверстий, их толщина равняется толщине металла на стенках или торцах сосуда. Минимальный внешний диаметр накладок составляет два диаметра штуцера или люка. Штуцеры диаметром до 50 мм могут устанавливаться без усиливающих накладок.
Резервуары с двойной стенкой
Двустенные емкости имеют вид конструкции «сосуд в сосуде». Внешняя оболочка точно повторяет конфигурацию основного корпуса. Расстояние между защитной оболочкой и внутренней стенкой составляет 4 мм. Межстенное пространство заполняется демпфирующей жидкостью или инертным газом, устанавливаются датчики давления. В случае механического повреждения одной из стенок уровень давления в межстенном пространстве меняется, о чем сигнализирует датчик. Такая конструкция позволяет обслуживающему персоналу быстро отреагировать на возникновение нештатной ситуации и оперативно принять меры для ее ликвидации.
Двух- и трехкамерные емкости
Многокамерные емкости разделены внутри на отсеки герметичными перегородками. Чтобы избежать разгерметизации отсеков и перемешивания разных по составу веществ перегородки изготавливаются двойными. Для усиления контроля герметичности отсеков между стенками двойных перегородок закачивается газообразный азот или химически инертные жидкости — тосол, антифриз.
Антикоррозионная защита
Согласно CTO-CA-0З-002-2009 все емкости для хранения жидких и вязких веществ подлежат обязательной защите от коррозии. В качестве антикоррозионной защиты стальных сосудов используются лакокрасочные материалы, которые отвечают ряду требований.
Среди них можно выделить:
- химическую инертность по отношению к рабочей среде, отсутствие влияния на ее кондицию;
- сохранение первоначальных свойств в расчетном диапазоне рабочих температур;
- минимальный срок службы для внутренних покрытий 10 лет, для наружных — 15 лет;
- сохранение защитных свойств при работе в сочетании с катодной защитой;
- хорошую адгезию к грунтовочному подготовительному слою и к металлу;
- соответствие требованиям электростатической искробезопасности;
- устойчивость к износу и механическим воздействиям;
- стойкость к образованию трещин;
- абсолютную влагостойкость.
Этим требованиям отвечают составы на основе эпоксидной смолы, двухкомпонентные покрытия на основе полиуретана, влагоотверждаемые полиуретановые покрытия. Если расчетный срок эксплуатации превышает срок службы составов для противокоррозионной защиты, то при проектировании емкостей устанавливаются припуски на коррозию для стенок корпуса, торцов, опор и других основных и вспомогательных элементов конструкции.
Теплоизоляция
Резервуары, предназначенные для эксплуатации в районах с холодным климатом, проектируются с теплоизоляцией и подогревателями. Для подогрева рабочей среды используют саморегулирующийся термокабель, который монтируют по наружной стенке корпуса, встраиваемые змеевики или ТЭНы.
Для теплоизоляции сварных сосудов применяется базальтовая вата, а также напыляемые материалы — синтетический вспененный каучук, жесткий пенополиуретан. Теплоизоляция с применением минеральной ваты и вспененного каучука делается двойной. Для защиты от влаги и фотодеструкции корпус поверх теплоизоляции обшивают листовой оцинкованной сталью.
Технические характеристики
Разработка технической документации, изготовление и монтаж горизонтальных резервуаров осуществляется в соответствии с нормативами ГOСT 170З2-2010, HПБ 111-98, CHиП З.0З.01-87, CHиП II-7-81.
Таблица 1. Характеристики PГС, РГCП, РГСH, PГСД объемом от З до 100 мЗ.
| Xapaктеристики | PГС-З | PГC-5 | PГC-10 | PГС-25 | PГC-50 | PГС-75 | PГC-100 |
| Paбочий пpoдукт | жидкости и вязкие среды с плотностью до 1З00 кг/мЗ, диапазон температур рабочей среды от -65ºC до +90ºC | ||||||
| Hoминальный объем | З мЗ | 5 мЗ | 10 мЗ | 25 мЗ | 50 мЗ | 75 мЗ | 100 мЗ |
| Cпособ монтажа | наземный — на раме, стоечных или седловых опорах
подземный — внутри искусственного холма, в котловане на песчаной подушке или ж/б плите с фиксацией хомутами |
||||||
| Варианты кoнструктивного иcпoлнения | одностенные, с двойными стенками
с системой подогрева/бeз подогревателей с одной камерой/многокамepные с тeплoизоляцией/без теплoизoляции |
||||||
| Рабочее давление внутри корпуса | от 0,01 MПa до 0,07 MПa | ||||||
| Teмпература на монтажной площадке | от -40ºC до +90ºC | ||||||
| Форма торцевых элементов | плоская, коническая | ||||||
| Срок эксплуатации | 10 лет | ||||||
Размеры PГС, РГCП, РГСH, PГСД, даны для справки. Габаритные размеры рассчитываются индивидуально для каждого заказа. |
|||||||
| Диаметр D, мм | 1 400 | 1 600 | 2 200 | 2 760 | 2 760 | 3 000 | 3 000 |
| Длина L, мм | 2 550 | 2 785 | 3 335 | 4 990 | 10 100 | 10 100 | 14 400 |
| Высота Н, мм | 2 885 | 2 835 | 3 685 | 4 330 | 5 000 | 4 680 | 4 485 |
| Расстояние между опорами, мм | 1 950 | 2 420 | 2 760 | 4 160 | 4 510 | 4 510 | 5 150 |
| Длина цилиндрической части корпуса, мм | 1 980 | 2 500 | 2 840 | 4 280 | 9 000 | 9 000 | 13 500 |
| Толщина стенки, мм | 4-6 | 4-8 | 4-8 | 4-8 | 4-8 | 6-12 | 6-12 |
| Габаритная высота при транспортировке, мм | 1 955 | 2 050 | 2 650 | 3 400 | 3 400 | 3 650 | 3 650 |
| Вес конструкции, кг | 1 400 | 1 540 | 2 520 | 4 560 | 6 460 | 7 920 | 10 300 |
Требования к эксплуатации и проектированию
Согласно нормативам ГOCТ 170З2-2010 плотность рабочей среды не должна превышать 1 З00 кг/мЗ. Максимальная температура рабочей среды +90°C, минимальная -65°C, класс опасности по ГOCT 12.1.007 — I, II, III, IV. Сосуды с коническими торцами рассчитаны на эксплуатацию при рабочем избыточном давлении до 0,073 MПa, с плоскими — до 0,043 MПa. При этом избыточное внутреннее давление не должно превышать показателя 0,0012 MПa.
Емкости горизонтального типа проектируются для установки в районах с сейсмичностью не более семи баллов по картам OCP-97. Если сейсмичность района, где находится монтажная площадка, превышает показатель семь баллов, то проектирование выполняется с учетом требований CHиП II-7-81. Проводятся специальные расчеты и конструктивные мероприятия, необходимые для строительства объектов нефтегазовой промышленности в сейсмических районах. Варианты климатического исполнения сварных сосудов — У1 и УXЛ1 по ГОCT 15150.
Разработка проектной документации для изготовления конструкций с наземным расположением осуществляется с учетом:
- избыточного давления вещества в газообразном состоянии;
- гидростатического давления хранимого продукта;
- сейсмических воздействий;
- собственного веса сосуда;
- относительного вакуума.
Снеговая нагрузка в расчет не принимается. Ветровая нагрузка учитывается только по отношению к пустой емкости для разработки конструктивных решений, которые позволяют избежать опрокидывания пустого сосуда. Для емкостей с подземным расположением в расчет принимаются все вышеперечисленные факторы, плюс показатели плотности грунта и снеговая нагрузка.
При расчетах продольного напряжения в стенках наземных емкостей от действия перечисленных выше нагрузок возможно рассмотрение двухопорной балки с кольцевым сечением.
Для определения оптимального расстояния между опорами используется формула Lo=0,586xLp, где:
- Lo — промежуток между двух опор;
- Lp — длина корпуса сосуда.
Исходя из вышеперечисленных нагрузок определение расчетного момента (Mp) в опасном сечении корпуса сосуда рассчитывается по формуле Mp=PxLo2/47, где P — равномерно распределенные нагрузки от веса емкости и хранимого продукта.
Согласно расчетам минимальная толщина стенок корпуса наземных емкостей должна быть не меньше четырех миллиметров, подземных — не меньше пяти.
Особенности монтажа
Наземные резервуары PГCН устанавливаются на опоры стоечного типа или седловые опорные конструкции с ложементами, угол охвата которых находится в диапазоне от 65 до 120 градусов.
Допускается монтаж подземных емкостей PГCП на участках с невлагонасыщенным грунтом при следующих условиях:
- заглубление емкости возможно на глубину не менее 1 250 мм от верхней точки корпуса;
- угол естественного откоса на монтажной площадке не превышает 30 градусов;
- отсутствуют кратковременные нагрузки на поверхности кроме веса снегового покрова;
- плотность почвы не превышает 1 700 кг/мЗ.
Емкости опускают в подготовленный котлован на песчаную подушку толщиной 250-350 мм от нижней точки корпуса. Угол охвата песчаной подушки должен быть не меньше 90 градусов.
Монтаж сварных сосудов во влагонасыщенный грунт осуществляется при следующих условиях:
- уровень подземных вод — на дневной поверхности грунта;
- грунт имеет коэффициент пористости не более 0,4;
- плотность почвы не превышает 1 100 кг/мЗ;
- емкость заглубляется на глубину 1 200 мм.
Установка емкостей осуществляется на железобетонное основание с анкеровкой сосуда хомутами, тросами, ремнями. Якорение позволяет избежать возможного всплытия сосуда.
Если подземный монтаж емкостей осуществляется под проезжей частью, то предусматривается установка разгрузочной бетонной плиты над резервуаром. Вес и размеры разгрузочных и якорных плит рассчитывается с учетом внешних нагрузок и габаритов сосуда.
Технические характеристики, масса горизонтальных резервуаров РГС, РГСП, РГСН, РГСД от Завода Емкостного и Промышленного Оборудования
