Файл: Техническое задание на проектирование горизонтального резервуара, правила эксплуатации и обслуживания горизонтальных резервуаров.pdf

12
Рисунок 1 - Системная классификация причин разрушения РГС
1.2 Резервуары горизонтальные стальные
Резервуар горизонтальный стальной предназначен для приема, хране- ния и выдачи продукта.
По виду хранимого продукта производятся:
- РГС для светлых и темных нефтепродуктов;
- РГС для воды (питьевой, пожарной, технической);
- РГС для масел и смазочных материалов;
- РГС для спиртов;
- РГС для жидких минеральных удобрений;
- РГС для пищевого сырья (пищевых жидких продуктов).
Горизонтальные резервуары находят широкое применение на нефтеба- зах, автозаправочных станциях (АЗС), складах ГСМ, в системах ТЭС и ко- тельных, как наиболее экономически и технологически эффективный вид то- пливного хранилища. Эффективность данного вида резервуаров обеспечена,

13 в первую очередь, разнообразием их объемов и конфигураций, адаптируемых под специфику предприятия [8].
Классификация резервуаров
Горизонтальные резервуары классифицируются по нескольким основ- ным параметрам:
По количеству стенок:
- одностенные РГС;
- двустенные РГС.
Двустенное исполнение позволяет сохранить продукт в случае протекания одной из стенок. Иногда между стенками заливают тосол для контроля изменения межстенного давления.
По размещению относительно поверхности территории горизон- тальные стальные резервуары бывают двух типов:
- РГСн - наземного исполнения;
Также в отдельных случаях резервуары вкапывают в грунт час- тично, либо размещают его над уровнем поверхности территории, но создают над ним искусственный холм [9].
При необходимости защиты от замерзания среды в резервуаре устанавливается нагревательное оборудование: пароводяной либо электриче- ский подогрев кабелем. Для сохранения температурного режима устанавли- вается термоизолирующая рубашка (теплоизоляция).
Элементы конструкции
Основными элементами горизонтальных резервуаров являются:
- опорная часть;
- стенка корпуса и узлы жесткости;
- торцевые части корпуса (днища);
- горловина (в случае подземного исполнения);
- навесное оборудование.

14
Опорная часть исполняется в нескольких вариантах:
- стальные опоры (опорные стойки);
- опоры седловидные из железобетона;
- основания из уплотненного песка с гидрофобным слоем.
Корпус РГС состоит из цилиндрической и торцевых частей. Цилиндри- ческую часть корпуса также принято называть стенкой, а торцевые части - днищами.
Цилиндрическая часть корпуса или стенка РГС состоит из определен- ного проектом количества обечаек, которые выполняются из металлопроката и в диаметре достигают 3,25 м. Толщины металлопроката определяют расче- тами на устойчивость и прочность. Обечайки свариваются встык (монтажный шов при этом может быть выполнен внахлёст). Корпус РГС часто комплекту- ется кольцами жесткости [10].
Днища РГС бывают трёх видов:
- плоские днища (безреберные или ребристые) - применяются в резер- вуарах с избыточным давлением до 40 кПа;
- конические днища - применяются в резервуарах с избыточным давле- нием от 40 кПа до 70 кПа;
- эллиптические - применяются в резервуарах с высоким избыточным давлением (более 70 кПа).
Резервуары обычно снабжают заземлением, лестницами, люками- лазами, оборудованием приёма-раздачи, вентиляции и КИПиА. По необхо- димости резервуар РГС оборудуется устройствами подогрева. Также резер- вуары горизонтальные подвергаются антикоррозийной защите и теплоизоля- ции.
Резервуары горизонтальные стальные РГС исполняются из стали Ст3, легированной стали 09Г2С или нержавеющей стали, например, для хранения пищевых продуктов или химических сред. Варианты исполнения резервуаров согласно ГОСТ 17032-2010 «Резервуары стальные горизонтальные для неф- тепродуктов»представлены в таблице 1 – вариант 1, в таблице 2 – вариант 2.

15
Таблица 1 – вариант 1 исполнения РГС
Наименование
Длина (мм)
Внутр. диам. (мм)
РГС - 3 м3 2150 1400
РГС - 5 м3 2150 2000
РГС - 10 м3 2600 2000
РГС - 15 м3 4600 2190
РГС - 20 м3 6010 2190
РГС - 25 м3 4300 2800
РГС - 50 м3 8800 2800
РГС - 60 м3 11000 2780
РГС - 75 м3 9300 3200
РГС - 100 м3 12350 3200
Таблица 2 – вариант 2 исполнения РГС
Объём
(литры)
Параметры резервуара
(могут меняться зависимо от заказа)
Диаметр внеш- ний (мм)
Длинна (мм)
Толщина сте- нок (мм)
5 000 1500 3000 4
6 000 1900 2720 4
10 000 1900 4000 5
15 000 1900 5775 5
20 000 2500 4700 5
25 000 2500 5668 5
30 000 2500 6700 5
35 000 2500 7750 6
40 000 2500 8755 6
50 000 2500 10880 6
60 000 2500 12885 6
75 000 2500 15950 6
85 000 3000 12200 6
100 000 3000 14500 6

16
- Резервуары горизонтальные стальные двухстенные подземного ис- полнения для хранения нефтепродуктов, применяются при строительстве блочных и традиционных АЗС.
- Резервуары горизонтальные стальные одностенные подземного ис- полнения для сбора аварийного пролива нефтепродуктов, дренажных стоков, а так же для эксплуатации на химическом производстве.
- Резервуары горизонтальные стальные двухстенные надземного ис- полнения для хранения нефтепродуктов, применяются при строительстве контейнерных, модульных автозаправочных станций, складах ГСМ на терри- тории населенных пунктов.
- Резервуары горизонтальные стальные одностенные надземного ис- полнения для хранения нефтепродуктов (рисунок 2) применяются при строи- тельстве модульных АЗС, нефтебазах и складах нефтепродуктов, эксплуата- ция которых осуществляется за пределами населенных пунктов. Так же дан- ный вид резервуаров можно использовать в других различных областях на- родного хозяйства [11].

17
Рисунок 2 – Горизонтальный резервуар
А - Люк уровнемера; Б - Зачистная труба; В - Люк замерный; Г - Патрубок приема

18
Корпус резервуара установлен на двух седловых опорах (ложементах)
Транспортируемая жидкость находится под избыточным давлением, величи- на которого может составлять 0,2 МПа и более Транспортировка продукта, как правило, производится по пересеченной местности, вследствие чего ин- тенсивность динамической составляющей механической нагрузки может быть достаточно высокой К прочностным параметрам конструкции предъяв- ляются повышенные требования (рисунок 3).
Рисунок 3 - Резервуар для хранения и транспортировки горючесмазочных материалов
1.2.1 Основные типы и параметры:
По конструктивным особенностям резервуары подразделяют на типы:
- резервуар горизонтальный стальной одностенный (РГС);
- резервуар горизонтальный стальной двухстенный (РГСД).
Резервуары могут быть однокамерными и многокамерными (с внут- ренними герметичными перегородками).
Рекомендуемые объемы резервуаров V: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 40,
50, 60, 75, 100 м
3
. Основные типоразмеры резервуаров должны соответство- вать транспортным габаритам и устанавливаться в технических условиях
(ТУ) предприятий-изготовителей.

19 1.2.2 Корпуса резервуаров
Одностенные корпуса
Обечайки стенки резервуара допускается изготавливать из вальцован- ных заготовок методом рулонирования или комбинированным методом.
Стенка корпуса резервуара должна изготавливаться из свальцованной по заданному радиусу заготовки, сваренной в нижнем положении из не- скольких листов. Расстояние между продольными сварными швами должно быть не менее 100 мм.
При рулонном изготовлении стенки из предварительно сваренных заго- товок замыкающий продольный шов должен быть стыковым двусторонним и располагаться в верхней части резервуара.
После сборки и сварки обечаек стенка резервуара (без днища) должна соответствовать следующим требованиям: а) отклонение по длине - не более ± 0,3 % номинальной длины, но не более ± 75 мм; б) отклонение от прямолинейности - не более 2 мм на длине 1 м, но не более 30 мм на длине стенки более 15 м.
Отклонение внутреннего (наружного) диаметра стенки резервуара до- пускается не более ± 1 % номинального диаметра, если в технической доку- ментации на резервуар не указаны более жесткие требования.
Двухстенные корпуса
Для подземного расположения резервуаров используются резервуары с двухстенными корпусами. Расстояние между стенками должно быть не менее
4 мм и обеспечиваться использованием вальцованного прямоугольного про- филя, приваренного к внутренней стенке резервуара.
Наружная стенка двустенного резервуара должна выполняться поли- стовым методом или методом рулонирования. Замыкающие продольные и поперечные швы обечайки при полистовом методе должны быть выполнены встык на подкладках. Замыкающий шов при рулонном методе выполняется встык на подкладке или внахлест [12].

20 1.2.3 Конструктивные решения днищ резервуаров
Днища резервуаров должны быть:
- плоские отбортованные и не отбортованные;
- конические отбортованные и не отбортованные. Основные типы и размеры днищ:
- конические отбортованные по ГОСТ 12619, ГОСТ 12621;
- конические неотбортованные по ГОСТ 12620;
- плоские отбортованные по ГОСТ 12622;
- плоские неотбортованные по ГОСТ 12623;
- допускаются другие типы и размеры по согласованию с заказчиком.
Рисунок 4 – Днище резервуара
Пример условного обозначения: Днище плоское ДП-1000-150-35-10; Внут- ренний диаметр (D) 1000мм; Радиус закатки (r) 150мм; Высота прямого уча- стка (h) 35мм; Толщина листа (s) 10мм (рисунок – 4).
1.2.4 Межкамерные перегородки
Межкамерные перегородки должны быть двойными во избежание переме- шивания нефтепродуктов, содержащихся в соседних камерах, в случае нару- шения герметичности одной из перегородок.
Для контроля герметичности межстенного пространства, а также межкамерных перегородок резервуаров следует использовать газообразный азот или специальные жидкости, соответствующие следующим требованиям:

21 плотность жидкости должна быть выше плотности нефтепродукта, темпера- тура вспышки жидкости не должна быть ниже 100 °С, жидкость не должна вступать в реакцию с материалами и веществами, применяемыми в конст- рукции резервуара, и нефтепродуктом [13].
Диафрагмы, кольца жесткости
Треугольные диафрагмы следует устанавливать внутри резервуара в местах расположения опорных ложементов. Крепление элементов диафрагм к фасонкам выполняется с использованием сварки или болтовых соединений.
Допускается замена треугольных диафрагм сплошными кольцами тав- рового сечения, обеспечивающими прочность и жесткость опорных сечений резервуара. При этом необходимо предусмотреть возможность слива остат- ков хранимого продукта из придонных секций резервуара.
Установку колец жесткости проводят при условии, что отношение
(R - радиус обечайки корпуса резервуара, t - толщина обечайки), а расстояние между ними - 1,5 - 1,8 м в зависимости от ширины вальцованных листов обечайки. В качестве промежуточных колец жесткости следует при- менять неравнополочные уголки по ГОСТ 8510 сечением: при V
3
- не более L80×60; при V ≥ 50 м
3
-не более L 100×63.
1.2.5 Оборудование резервуара
Номенклатура устанавливаемого на резервуаре оборудования должна регла- ментироваться технологической частью проектной документации на резервуар.
В верхней части однокамерных резервуаров должны располагаться люк-лаз (D
y
800) и патрубок для установки оборудования. Применительно к двустенным резервуарам (подземное расположение) люки и патрубки долж- ны быть вынесены на высоту 200 мм над поверхностью земли. Для многока-

22 мерных резервуаров люки-лазы и технологические патрубки должны быть установлены на каждой камере.
Все отверстия в корпусе и днище резервуара для установки патрубков и люков должны быть усилены накладками, расположенными по периметру отверстий. Толщину накладок принимают равной толщине корпуса или дни- ща резервуара. Допускается установка патрубков условным проходом не бо- лее 50 мм включительно без усиливающих накладок.
Диаметр усиливающих накладок должен быть не менее двух диаметров люков или патрубков [14].
2. Анализ методов проектирования горизонтальных резервуаров
2.1 Требования к проектированию
2.1.1 Основные требования
Плотность хранимых в резервуарах нефтепродуктов не более 1300 кг/м
3
Температуры хранимых продуктов: максимальная - не выше плюс 90°С, ми- нимальная - не ниже минус 65 °С.
Рабочее избыточное давление - не более 0,07 МПа (0,7 кг/см
2
) для ре- зервуаров с коническими днищами и 0,04 МПа (0,4 кг/см
2
) - для резервуаров с плоскими днищами; рабочее относительное разрежение в газовом про- странстве не должно превышать 0,001 МПа (0,01 кг/см
2
).
Сейсмичность района строительства - не более 7 баллов по картам
ОСР-97 при сейсмичности более 7 баллов необходимо выполнение специ- альных расчетных и конструктивных мероприятий, соответствующих требо- ваниям действующих нормативных документов, регламентирующих строи- тельство зданий и сооружений в сейсмических районах.
Резервуары в неводонасыщенных грунтах обратной засыпки устанав- ливают при следующих условиях:

23 а) плотность грунта - не более 1700 кг/м
3
; б) угол естественного откоса - 30°; в) максимальная высота засыпки грунта над верхней образующей стенки -
1200 мм при отсутствии временных нагрузок на поверхности (кроме снегово- го покрова).
Резервуары в водонасыщенных грунтах обратной засыпки устанавли- вают при следующих условиях: а) плотность грунта - не более 1100 кг/м
3
с учетом взвешивающего дейст- вия воды; б) коэффициент пористости грунта - 0,4; в) высота засыпки грунта над верхней образующей стенки-до 1200 мм при отсутствии временных нагрузок на поверхности (кроме снегового покрова); г) уровень грунтовых вод - на дневной поверхности земли.
2.1.2 Расчетные требования
Элементы горизонтального цилиндрического резервуара надземного расположения подвергаются воздействию следующих основных нагрузок:
- гидростатическое давление жидкости;
- избыточное давление паров жидкости;
- относительный вакуум;
- собственная масса резервуара;
- сейсмическое воздействие.
Снеговая нагрузка не учитывается ввиду ее незначительного значения.
Ветровая нагрузка должна учитываться применительно к пустому резервуару для предотвращения его опрокидывания за счет принятия конструктивных решений.
Для резервуаров подземного расположения должны учитываться вы- шеперечисленные нагрузки плюс плотность грунта и снегового покрова.