Основные виды металлических резервуаров. Виды и назначение резервуаров

Конструкции оболочкового типа собирают из листовых заго¬товок и сваривают герметичными швами. В зависимости от габа¬ритных размеров, конструктивного оформления и характерных особенностей изготовления и эксплуатации оболочковые конст¬рукции можно разделить на негабаритные емкости и соору¬жения; сосуды, работающие под давлением, трубы и трубопро¬воды.

Негабаритными емкости и сооружения называют потому, что они нередко имеют размеры, намного превышающие габарит под¬вижного железнодорожного состава. Поэтому их приходится изго-тавливать на заводе по частям и отправлять на место монтажа от¬дельными секциями. К такому типу конструкций относят резерву¬ары и газгольдеры различных типов.

Вертикальные цилиндрические резервуары чаще всего исполь¬зуют для хранения нефтепродуктов. Высота резервуара не превы¬шает 12... 18 м. Такие резервуары имеют вместимость до 200 000 м3.

«Мокрый» газгольдер предназначен для хранения взрывоопас¬ных или ядовитых газов. Такой газгольдер имеет переменный объем, поскольку верхняя часть (колокол) может перемещаться в направ-ляющих резервуара. Давление в газгольдере создается под воздей¬ствием самого колокола. Уплотнение в сочленениях достигается водяными затворами. Конструкция «сухого» газгольдера аналогична «мокрому» за исключением водяного уплотнения. Объем «мокрых» газгольдеров достигает 50 тыс. м3, а «сухих» еще больше.

Сферические газгольдеры предназначены для хранения газов под давлением до 1,8 МПа. Их собирают из листовых заготовок про¬странственной кривизны и сваривают стыковыми соединениями. Типовыми являются газгольдеры вместимостью 600 и 2 000 м3.

Для хранения газа под давлением иногда используют цилинд¬рические газгольдеры постоянного объема диаметром 3,25 м и более со сферическими днищами. Длина газгольдера может быть значи-тельной; толщина стенок, как и у сферических резервуаров, не более 36 мм, чтобы не производить термической обработки сва¬ренного газгольдера целиком.

При изготовлении емкостей и сооружений большого размера из листового проката целесообразно основной объем работ вы¬полнять на заводе-изготовителе. Для этого каждую конструкцию расчленяют так, чтобы изготавливаемые в заводских условиях эле¬менты были бы возможно больших размеров, но в пределах габари¬та железнодорожного подвижного состава (12... 18 м). С целью уве¬личения размеров отправочных элементов толщиной до 16... 18 мм был разработан метод рулонирования листовых конструкций, получивший весьма широкое распространение.

24 Требования к технологии изготовления сосудов, работающих под давлением

Контроль изготовления, монтажа, эксплуатации, ремонта и реконструкции опасных технических устройств возложен на Фе¬деральную службу по экологическому, технологическому и атом¬ному надзору России (Ростехнадзор). Имеется несколько групп опасных технических устройств:

подъемно-транспортное оборудование (ПТО); металлургическое оборудование (МО); газовое оборудование (ГО); оборудование химических, нефтехимических, нефтеперераба¬тывающих и взрывопожароопасных производств (ОХНВП); нефтегазодобывающее оборудование (НГДО); горнодобывающее оборудование (ГДО); оборудование для транспортировки опасных грузов (ОТОГ). Сосуды, работающие под давлением, относятся к котельному оборудованию (КО). Требования Ростехнадзора к изготовлению, монтажу и ремонту для этого вида устройств изложены в Прави¬лах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. С точки зрения производства сварочных работ наи¬более полно требования изложены в отраслевом стандарте ОСТ 26291-94 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие техни-ческие условия».

В соответствии с этими требованиями для сосудов в зависимо¬сти от условий эксплуатации (температура, давление, характер среды) регламентированы марки сталей, способы сварки, сва¬рочные материалы. Достаточно подробно сформулированы требо¬вания к сборке соединений под сварку, предварительному подо¬греву и последующей термической обработке. В сосудах при сварке обечаек и труб, приварке днищ разрешено использовать только стыковые соединения с полным проплавлением. Угловые и тавро¬вые соединения (с полным проплавлением) допускается приме¬нять при приварке штуцеров, люков и плоских днищ. Таким обра¬зом, ремонт сосуда путем наложения заплат недопустим. Нахлесточные соединения можно применять только на опорных элемен¬тах и закрепляющих кольцах. Сварные швы следует располагать так, чтобы их можно было проконтролировать визуально и с по-мощью физических методов неразрушающего контроля (ультра¬звук, радиография и т.д.).

Все 100% сварных швов сосудов подлежат визуальному и из¬мерительному контролю. Радиографическому и/или ультразвуко¬вому контролю подлежат от 10 до 100% швов в зависимости от условий эксплуатации сосуда. С их помощью выявляют внутрен¬ние дефекты - поры, трещины, включения, непровары. Недо¬ступные для этих видов контроля швы подвергают цветной и маг- нитопорошковой дефектоскопии.

На сварных соединениях из хромомолиб¬деновых сталей необходимо провести контроль твердости металла шва и околошовной зоны, а соединения аустенитных и аустенит¬но-ферритных сталей подвергнуть испытаниям на стойкость про¬тив межкристаллитной коррозии и определить содержание ос-фазы.

После изготовления и исправления выявленных дефектов со¬суд подвергают гидравлическим испытаниям на прочность и герметичность. Для этого сосуд заполняют контрольной жидкостью (водой, маслом, гидросмесью, предварительно заглушив все отверстия, и выдерживают под давлением, превышающим рабочее, определенно время. В течение заданного времени испытаний в сосуде не должно происходить снижения давления. После испытаний жидкость сливают. Все данные об испытаниях и исправлении дефектов заносят в паспорт сосуда.

На современных НПЗ и предприятиях топливного профиля активно используются специальные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов. Именно эти емкости обеспечивают количественную и качественную сохранность. Прочитав эту статью, вы узнаете о существующих разновидностях подобных хранилищ.

Классификация резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов

В зависимости от места расположения все существующие на сегодняшний день емкости можно подразделить на:

• подводные;
• подземные;
• наземные.

Кроме того, в зависимости от материала, используемого для производства емкостей, их можно классифицировать на синтетические, железобетонные и металлические. Самыми востребованными из всех перечисленных выше категорий считаются наземные и подземные металлические резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов (фото будет приложено чуть ниже). Эти устойчивые к химическому и коррозийному воздействию емкости должны быть достаточно герметичными, чтобы обеспечивать сохранность продукции.

Как устроены такие емкости?

Все подобные хранилища обязательно должны иметь днище, корпус и крышу. Кроме того, емкости дополнительно оснащаются маршевыми лестницами, люками разного предназначения, ограждениями, стойками, деталями жесткости и прочими элементами. Большая часть небольших которых не превышает 50 кубометров, производится в заводских условиях. Уже в процессе монтажа их доукомплектовывают необходимым эксплуатационным оборудованием.

Остальные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, размеры которых не позволяют транспортировать их в собранном виде, доставляются к месту установки в виде отдельных готовых элементов (сборные) или в рулонах с недостающими деталями монтажа. К этой категории относятся вертикальные металлические емкости, объем которых составляет до 100 тысяч кубометров.

Невозможно обойти вниманием и крышу таких хранилищ. Сооружение резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов подразумевает установку плавающей, дышащей или стационарной крыши. В процессе выбора этого важнейшего элемента необходимо учитывать не только объем емкости, но и особенности хранящегося в ней продукта, а также климатические условия местности, в которой она будет установлена.

Стальные вертикальные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов

ГОСТ 31385-2008 устанавливает основные требования к проектированию, производству, установке и тестированию таких емкостей. Вертикальные хранилища характеризуются наибольшей вместительностью по сравнению с прочими аналогами. Объем таких емкостей варьируется в пределах 400-50 000 кубометров. Для формирования их стенок используется особая с полистовым или рулонным расположением. Необходимая степень жесткости готовой конструкции достигается за счет наличия Подобным хранилищам подходит несколько разновидностей крыши, включая понтонную, плавающую, сферическую, коническую и плоскую.

Кроме всего прочего, такие резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов дополнительно укомплектовываются приемно-раздаточными патрубками, несколькими клапанами и вспомогательными люками. Чтобы уменьшить потери нефтепродуктов вследствие испарения, хранилища производят из термоизоляционных материалов.

Основные особенности горизонтальных емкостей

Такие резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов отличаются меньшей вместительностью. Они могут быть установлены на земле или на особых бетонных опорах. Кроме того, их разрешается вкапывать в землю на глубину не более 1,2 метра.

Довольно часто такие емкости используют не только для хранения, но и для транспортировки нефти на значительные дистанции. Для перевозки резервуары устанавливаются на специальные железнодорожные платформы. Изготавливаются такие хранилища из стальных листов, соединяемых посредством сварочных швов. Подобные емкости имеют цилиндрическое, конусное или плоское днище. Дополнительно их укомплектовывают патрубками для выдачи, горловинами для заливки, смотровыми окнами и клапанами.

Пластиковые емкости: возможно ли это?

Относительно недавно появились пластиковые резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов. Они имеют квадратную форму, существенно облегчающую процесс транспортировки, и отличаются малой вместимостью. Это объясняется небольшой прочностью стенок, для изготовления которых используется особая разновидность пластика. Объем таких хранилищ не превышает пяти кубометров, поэтому они малопригодны для применения в промышленных масштабах. Чтобы придать стенкам большую прочность, их армируют с наружной стороны. Подобные емкости оснащаются только клапанами давления, патрубками для выдачи и горловинами для заливки. Отсутствие необходимости в наличии смотровых окон объясняется тем, что для производства таких хранилищ используется светлый полупрозрачный пластик.

Конструкционные особенности подземных резервуаров

Двустенные подземные емкости используются для хранения и выдачи ГСМ. Максимальная долговечность и надежность таких резервуаров обеспечиваются за счет того, что пространство, образовавшееся между наружной и внутренней стенками, заполнено жидкостью, имеющей более низкую плотность, чем у хранимых веществ. Чтобы предотвратить возможное появление воздушной пробки, резервуары укомплектовываются дыхательными клапанами. Наружные стенки емкости покрыты двухкомпонентной полиуретановой диэлектрической антикоррозийной краской.

Стальные двустенные подземные емкости соответствуют всем общепринятым стандартам, поэтому их на протяжении многих десятков лет активно используют для хранения жидкостей, способных нанести вред грунтовым водам.

Какие емкости для хранения нефтепродуктов используются на современных АЗС?

Практически все оборудованы стальными цистернами для хранения топливных материалов. Сами резервуары могут располагаться как над, так и под землей. Одной из важнейших проблем, которой озабочено руководство всех современных АЗС, является вопрос минимизации потерь в процессе хранения горючего. Большая часть потерь происходит вследствие испарения, во многом зависящего от конструкционных особенностей емкостей и от температуры в них. Именно потому сегодня все чаще на заправках можно увидеть подземные хранилища, обеспечивающие более стабильный температурный режим и позволяющие максимально сократить испарение топлива. Использование таких резервуаров не только улучшает финансовые показатели, но и благотворно отражается на экологической обстановке в прилегающем к АЗС районе.

Резервуары различают по расположению: наземные, подземные. К подземным относят баки засыпанные грунтом. Свайные конструкции причисляют к наземному типу. В условиях низких температур баки устанавливают на сваи. Объемы емкости: от 100 до 20 000 м3.

Все типы вместилища оснащены защитной арматурой для выравнивания давления с атмосферой. Большие емкости снабжены системой размыва отложений. Вентиляционные коридоры оборудованы огнеупорными щитами.

Резервуары, предназначенные для хранения вязких элементов, снабжены обогревом, снаружи обычно утепляются негорючим материалом. В качестве изолятора применяют шлак, кирпич, асбоцемент. В случае подогрева изнутри используют трубы с паром или горячей водой.

Сверху бака расположен один или несколько технологических люка. Предназначение — замер и закачка жидкости. Для зон повышенной влажности в резервуары устанавливают фальш-крыши — плавающие элементы для сбора и удаления конденсата.

Виды резервуаров

Материал изготовления. Изделия бывают железобетонные, металлические, синтетические, земляные.

Избыточное давление. Емкости высокого и низкого давления. Низкое давление равно атмосферному, но не превышает его на 0,02 МПа.

Технология применения. Водяные баки, отстойники, хранилища для вязких веществ, цистерны для нефтепродуктов с защитным свойством.

Конструкция. Цилиндрические вертикальные цистерны, горизонтально-цилиндрические, с прямой или конической кровлей, с обычным либо широким днищем.

В промышленности чаще всего применяют железобетонные и стальные конструкции хранилищ.

Резервуар вертикальный стальной (РВС)

РВС — объемное вместилище, чаще всего для нефтепродуктов. Стенки конструкции изготовлены поясами из металлического листа либо рулона от 3 до 6 мм толщиной, от 5 до 30 мм в нижней части. Для предотвращения взрывоопасных ситуаций верхняя часть бака с крышей заварена слабым швом. Толщина металла в верхней части 3-10 мм.

Разновидности РВС. РВСП — рез-ар вертикальный стальной с понтоном. РВСПК — с плавающей крышей. Емкости для сырья используются для нефти. Технологические резервуары предназначены для сбора воды, товарные применяют для хранения готовой к продаже нефти.

Бак-аккумулятор горячей воды (БАГВ)

Бак для хранения воды до 95 С. Применяется в системах водоснабжения. Монтаж по системе — после нагревателя до потребителя. Изделие по конструкции относится к ГВС и служит для стабильного обеспечения горячей водой.

Изделие горизонтального исполнения имеет округлую стену, днище и кровлю. Стенка изготовлена методом рулонирования или собрана из листов прокатанной стали. Автоматическая двусторонняя сварка под флюсом гарантирует отличное качество соединения.

Изделия емкостью менее 5000 м2 снабжены конической крышей. Иные имеют куполообразную форму кровли. Конструкция снабжена бандажами. Вертикальные усиливающие элементы предохранят бак от деформации.

Резервуары горизонтальные стальные (РГС)

Изделия изготавливают объемом от 3 до 100 м3. Резервуары горизонтальные стальные наземные бывают одностенные (РГС) и двухстенные (РГСД) конструкции, используемые для хранения нефтепродуктов, воды.

Для усиления РГС внутрь бака устанавливают треугольные диафрагмы сечения тавра. В кровлю монтируют люк и технологические патрубки. Технологические отверстия укрепляют накладками толщиной в стенку бака.

Резервуары испытывают избыточным давлением только после монтажа. Испытательное давление превышает рабочее на 0.25%. Время выдержки испытания — не менее 10 минут. После выдержки нагрузку нормализируют до рабочей и визуальным осмотром проверяют целостность шва конструкции.

РГД — горизонтальный двух- или более секционный бак. Применим для хранения двух или более видов ГСМ. Горизонтальные перегородки выполнены из стали толщиной не менее толщины стенок конструкции. В верхней части для каждого отсека предусмотрен собственный лаз и вентиляция.

Резервуары подземные горизонтальные дренажные

Различают два основных типа емкостей:

ЕПП — бак с подогревателем;

ЕП — без подогревателя.

Изделия применяют для временного хранения сточных вод, нефтепродуктов, отходов нефтяной промышленности.

Горизонтальная подземная установка призвана защитить экологию от вредного воздействия хранимой продукции.

Конструкция представляет собой металлический конусообразный цилиндр, с двумя люками, расположенными в верхней части. Один люк для заправки, другой — для диагностики. Подземные изделия идеально подходят для тяжелой промышленности.

Сосуд под давлением

Емкость закрытого типа, предназначенная для герметизации химических реакций, а также хранения и транспортировки горючих жидкостей и газа. Широко используются в промышленности, спорте и быту. Баллоны для подводного плавания, котлы отопления, ресиверы, газовые баллоны — примеры широкого применения.

Сосуд - сложное опасное устройство. Эксплуатация разрешена только с соблюдением правил промышленной безопасности, охраны труда. Для безопасной работы установки оснащаются запорной арматурой, манометром, термометром, предохранительным клапаном, указателем уровня.

Баки для ТЭС и ГРЭС

Емкости для ТЭС, ГРЭС выполнены в прямоугольном и цилиндрическом горизонтальном либо вертикальном исполнении. Материал изготовления — углеродистая сталь. Устанавливать в закрытом помещении, защищенном от огня.

Применение на электростанции:

Паровые котлы;

Теплообменники на турбинной установке;

Деаэратор питательной воды;

Конденсатор;

Расширители пара;

Резервуары для хранения ГСМ.

Нержавеющие резервуары

Используют в промышленности и быту. В быту применяют изделия:

Хранение пищевых продуктов, питьевой воды;

Накопитель, временное хранилище для конденсата или жидкости;

Для промышленности используют:

Хранение нефтепродуктов;

Промышленная переработка;

Тара под сыпучие материалы.

Основное преимущество нержавейки — отличные антикоррозийные показатели, защитные качества против солей, кислот. Исполнение емкости может быть как герметичным, так и открытым. Толщина и количество стенок зависит от задач эксплуатации.

Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2015.08.03

Раскроем определение резервуара и приведем их классификацию.

Резервуар – емкостное устройство, представляющее собой герметично закрываемый или открытый искусственно созданный сосуд, наполняемый жидким (вода, нефтепродукты, спирт, топливо, кислота и т. д.) или газообразным веществом. Резервуар несет накопительную функцию в системе, в которой используется для накопления, транспортировки и хранения жидких или газообразных веществ.

В зависимости от назначения резервуары подразделяются 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. Ко второй группе относятся резервуары, работающие под давлением более 0,07 МПа.

Резервуары низкого давления служат для хранения воды, нефти и нефтепродуктов. В зависимости от положения в пространстве цилиндрические резервуары делят на:

• резервуары вертикальные (типа «РВС»);
• резервуары горизонтальные (типа «РГС»).

Вертикальные резервуары применяют для хранения легковоспламеняющихся жидкостей (например, бензина) при объемах до 20000 м3; для хранения горючих жидкостей – до 50000 м3.

Объем вертикальных цилиндрических резервуаров колеблется от 100 до 50000 м3 и более и регламентируется нормальным рядом: 100, 200, 300, 400, 500, 700, 1000, 2000, 3000, 5000, 10000, 20000, 30000 и 50000 м3. Все резервуары нормального ряда (исключая в некоторых случаях резервуары объемом 50000 м3) строят индустриальным методом из рулонных заготовок. Резервуары объемом 50000 м3 сооружают как из рулонных заготовок, так и полистовым способом.

Горизонтальные цилиндрические резервуары предназначены для хранения относительно небольших количеств нефтепродуктов, воды и других неагрессивных жидкостей. Резервуары имеют простую форму, транспортабельны по железной дороге, что ограничивает диаметр до 3,25 м. В отдельных случаях диаметр резервуара может доходить до 4,0 м. Наибольшее распространение получили резервуары для нефтепродуктов объемом 5, 10, 25, 50, 75 и 100 м3. Горизонтальные резервуары могут быть надземного и подземного расположения, одностенные и двустенные, односекционные, двухсекционные или многосекционные. Горизонтальные резервуары изготавливаются на основании ГОСТ 17032-2010 и ТУ 5265-002-30456536-2013.

Также можно различать емкости в зависимости от дальнейшего предназначения и использования:

• Емкости и резервуары для воды (горизонтальные и вертикальные, наземные и подземные, объемом от 1 до 200 куб.м., используются для хранения технической и питьевой воды);
• Емкости и резервуары для ГСМ (стальные вертикальные и стальные горизонтальные резервуары, готовятся в основном по индивидуальным проектам для хранения химикатов, нефтепродуктов, также могут использоваться для хранения воды);
• Емкости и резервуары для хранения пищевых продуктов (пищевое производство, бъем от 1 до 100 куб.м.);
• Емкости для зерновых культур (объем от 1 до 100 куб.м.);
• Резервуары и емкости для сыпучих материалов (хранение БСУ, сухих смесей, цемента, объемом от 1 до 100 куб.м).

Основными сегментами потребителей по отраслям на рынке резервуаров являются:

1. Нефтегазовая отрасль;
2. Транспортная отрасль;
3. Химическая отрасль;
4. Пищевая промышленность.

Производство резервуаров предполагает изготовление конструкций двух типов: наземных и надземных. К первым причисляют емкости, располагаемые под землей и присыпанные грунтом. Наземные конструкции представляют собой свайные конструкции. Объем данных изделий составляет 100-20 тыс. м³. Резервуары, применяемые при отрицательных температурах, имеют свайное основание.

Железные емкости применяют для хранения вязких субстанций. Они обеспечиваются приспособлениями, нормализующими внутреннее давление, обогревом, технологическим люком. Снаружи резервуары изолируются негорючим материалом.

Классификация

В зависимости от сырья , из которого изготавливают емкости, их разделяют на:

• металлические;
• железобетонные;
• земляные;
• синтетические.

Ориентируясь на назначение , резервуары делятся на:

• емкости для воды;
• хранилища вязких субстанций;
• отстойники;
• хранилища нефтепродуктов.

Конструкция резервуаров бывает:

• с различной кровлей – конической, прямой;
• цилиндрические горизонтальные;
• цилиндрические вертикальные;
• с различным днищем – обычным, широким.

Кроме того, подразумевает изготовление устройств низкого и высокого давления.

Нержавеющие резервуары

В качестве хранилищ химических веществ, а также пищевых продуктов, применяют нержавеющие резервуары. Для их изготовления используется сталь. Этот материал имеет защитные свойства от кислот и солей и обладает высокими антикоррозийными показателями. В зависимости от типа хранимых веществ, такие резервуары могут иметь различное число и толщину стенок. Их конструкция имеет два вида исполнения. Первый – открытый, второй – герметичный.

Бак-аккумулятор горячей воды

В системах горячего водоснабжения применяют емкости БАГВ. Они обеспечивают хранение жидкости с максимальной температурой 95º С. Емкости с горизонтальной конструкцией имеют округлую форму. У резервуаров объемом до 5 тыс. м³ коническая крыша. Конструкции большей емкостью снабжаются куполообразной крышей. Для защиты емкостей от деформации, под воздействием посторонних факторов, они обеспечиваются усиливающими элементами.

Резервуар вертикальный стальной

В качестве хранилища для нефтепродуктов применяют РВС. Сырье для изготовления этих емкостей – металл в виде рулонов или листов. Для верхней части резервуара используют материал толщиной 3-10 мм, а его сварка производится слабым швом. Это снижает вероятность взрывов. В изготовлении дна емкости используют материал толщиной 5-30 мм. Разновидности таких емкостей обеспечиваются либо понтоном, либо плавающей крышей.

Резервуар горизонтальный стальной

Для хранения жидких и маслянистых субстанций применяют РГС. Объем данных емкостей составляет 3-100 м³. Кроме обычных баков, изготавливают РГСД – двустенные емкости. Чтобы усилить изделие, его снабжают диафрагмами жесткости, накладками, сверху монтируют люк, делают технологические доступы. После установки конструкции, она проходит испытание избыточным давлением.

Подземные горизонтальные дренажные конструкции

В качестве временного хранилища нефтепродуктов и их отходов, а также сточной воды, применяют подземные горизонтальные резервуары. Их разделяют на два вида:

1. ЕП – без подогрева.

2. ЕПП – с подогревом.

Это металлические емкости в виде конусообразного цилиндра. В верхнем отделе конструкции имеются 2 люка. Один из них используется в качестве контрольного доступа, второй – для загрузки. Этот вид резервуаров хорошо зарекомендовал себя в тяжелой промышленности. Люки позволяют охранять окружающую среду от воздействия субстанций, находящихся в емкостях.

Резервуар под давлением

Для доставки и хранения газа, различных горючих жидкостей, в основном используют сосуды под давлением. Этот вид резервуаров очень опасен. Поэтому их эксплуатация подразумевает соблюдение надлежащих правил. С этой целью подобные емкости снабжаются предохранительным клапаном, запорной арматурой и различными измерительными приборами. Примеры сосудов под давлением – газовые баллоны, емкости для дайвинга, отопительные котлы и т.д.

Сегодня производство резервуаров позволяет выпускать востребованные изделия. Изготавливаемая продукция имеет широкое применение во многих отраслях человеческой жизни. Интересующие вас вопросы можете задать любым удобным вам способом.