Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов: классификация, разновидности, размеры. Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов

Резервуары для хранения нефтепродуктов (топлива) являются основными и наиболее ответственными оборудованием АЗС. Они классифицируются по:

материалам изготовления

по форме и конструкции

установке по отношению к земле

виду хранимого топлива.

Наибольшее распространение на АЗС получили резервуары малой емкости (от 5 до 75 м3), изготовленные из стали в соответствии с техническими требованиями.

По своей форме и конструкции резервуары делятся на:

цилиндрические вертикальные;

цилиндрические горизонтальные;

специальных конструкций (прямоугольной формы, параллелограмного типа и сфероидальные).

Горизонтальные резервуары обычно выполняются с коническими днищами. Емкости вертикальной конструкции изготавливаются с одной горловиной, а горизонтальные могут иметь две горловины (на одной монтируется технологическая обвязка резервуара и универсальная шахта съемной конструкции, другая используется в качестве инспекционного люка-лаза).

Конструктивно резервуары могут быть выполнены одностенными и двустенными.

40. Производственные операции азс: прием нефтепродуктов, хранение нефтепродуктов, отпуск.

К основным производственным операциям, выполняемым на АЗС, относятся приём, хранение, отпуск, замер и учёт нефтепродуктов, оформление товарно-транспортной документации.

6.1 Приём нефтепродуктов

Доставка нефтепродуктов на АЗС осуществляется автомобильным транспортом.

Заказ на получение нефтепродукта передаётся на нефтебазу через диспетчерскую службу.

Нефтепродукты, поступающие на АЗС принимаются по товаротранспортной накладной, в которой указывается: номер автоцистерны, количество нефтепродукта, наименование и сорт в соответствии с государственным стандартом.

Результаты измерения температуры продукта в автоцистерне должны быть отмечены в товарно-транспортной накладной и сменном отчёте. Должно быть указано время (часы и минуты), когда налита автоцистерна.

Перед сливом нефтепродукта в резервуар оператор отбирает пробу из отстойника автоцистерны на наличие воды и механических примесей в нефтепродукте. Проба берётся в стеклянную тару, к которой прикрепляется табличка с указанием номера АЗС, марки нефтепродукта, номера товаро-транспортной накладной, номера автоцистерны, ФИО водителя и оператора, даты, плотности и температуры нефтепродукта, номера резервуара. Проба хранится на АЗС до следующего слива нефтепродукта в данный резервуар.

В опломбированных автоцистернах подтоварную воду не проверяют, а проверяют сохранность пломб. В цистерне уровень продукта не замеряется, а объём определяется по паспорту цистерны и полноте её заполнения. Оператор поднимается на цистерну и проверяет количество нефтепродукта. Цистерна должна быть заполнена по планку(на горловине цистерны приваривается планка, указывающая уровень бензина в автоцистерне). При отклонении пользуются коэффициентом объёмного расширения. При выявлении несоответствия делается акт о недосдаче установленной формы в трёх экземплярах.

От статического электричества предусмотрено заземление автоцистерны перед сливом из неё нефтепродукта, выполнена из медного провода.

При сливе самотёком или насосом АЗС двигатель автомобиля должен быть выключен, поставлен на тормоз, водитель не должен находиться в кабине.

Нефтепродукты сливают из цистерны через сливной фильтр самотёком или под напором.

Отпуск нефтепродукта из резервуара, в который сливается нефтепродукт, прекращается до окончания слива.

После окончания приёма нефтепродукта выключается перекачивающий насос(если не самотёком), закрываются запорные вентили автоцистерны и перекачивающего устройства, сливной рукав автоцистерны отсоединяется от перекачивающего устройства, остатки нефтепродукта из шланга автоцистерны сливаются в ведро, закрывается крышкой муфта сливного устройства и колодец, заземляющее устройство отключается от автоцистерны.

Количество принятых и проданных на АЗС расфасованных нефтепродуктов фиксируется в книге учёта движения расфасованных нефтепродуктов, фильтров, запасных частей.

Резервуарами называются стационарные или передвиж­ные сосуды разнообразной формы и размеров, построенные из различных материалов. Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов относятся к наиболее ответственным соору­жениям на нефтебазах и станциях магистральных нефтепро­водов и нефтепродуктопроводов. В них хранятся большие количества ценных жидкостей, сохранность которых зависит от типа резервуаров и их технического состояния.

Условия хранения нефти и нефтепродуктов существенно отличаются друг от друга: по номенклатуре подразделяются на резервуары для хранения нефти, светлых и темных неф­тепродуктов. По материалу, из которого сооружаются ре­зервуары, они подразделяются на две основные группы - на металлические и неметаллические. Металлические резер­вуары сооружают преимущественно из стали и иногда из алюминия или в сочетании этих материалов. К неметалли­ческим резервуарам относятся в основном железобетонные и пластмассовые из различных синтетических материалов. Кроме того, резервуары каждой группы различают по фор­ме: они бывают вертикальными цилиндрическими, горизон­тальными цилиндрическими, прямоугольными, каплевидны­ми и других форм.

По схеме установки резервуары делятся на следующие типы :

1) наземные, у которых днище находится на уровне или выше минимальной планировочной отметки прилегающей пло­щадки;

2) подземные, когда максимальный уровень жидкости в резервуаре находится ниже минимальной планировочной от­метки прилегающей площадки (в пределах 3 м) не менее чем на 0,2 м. К подземным резервуарам приравниваются также резервуары, имеющие обсыпку высотой не менее чем на 0,2 м выше допускаемого предельного уровня жидкости в резервуаре и шириной не менее 3 м, считая от стенки резер­вуара до бровки обсыпки.

Резервуары сооружают различных объемов - от 5 до 120 000 м 3 . Область применения резервуаров устанавливается в зависимости от физических свойств хранимой нефти или нефтепродуктов и от условий их взаимодействия с материа­лом, из которого сооружают хранилище. Для хранения свет­лых нефтепродуктов применяют преимущественно стальные резервуары, а также железобетонные с бензоустойчивым внут­ренним покрытием - листовой стальной облицовкой или не­металлической изоляцией, стойкой к воздействию нефтепро­дуктов. Для нефти и темных нефтепродуктов рекомендуется применять в основном железобетонные резервуары. Смазоч­ные масла, как правило, хранятся в стальных резервуарах. В подземных хранилищах, сооружаемых в горных выработках, также хранят нефть и нефтепродукты. По условиям пожарной безопасности подземные резервуары являются более надеж­ными, так как в случае аварии практически исключается рас­текание нефтепродуктов по окружающей территории, что су­щественно для наземных резервуаров.

При проектировании резервуарных парков, т. е. группы однотипных резервуаров, объединенных трубопроводными ком­муникациями, как правило, применяют типовые проекты. Причем для хранения легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров 28 °С и ниже рекомендуются вертикальные резервуары с плавающими крышами (объемом до 120 000 м 3) или с понтонами (объемом до 50 000 м 3); используют также горизонтальные цилиндрические резервуа­ры, конструкция и оборудование которых сокращают или не допускают потерь нефти и нефтепродукта от испарения. Максимальный объем подземного резервуара не ограничивается, однако его площадь не должна превышать 7000 м 2 .

Расстояния между стенками наземных вертикальных и го­ризонтальных резервуаров, располагаемых в одной группе, принимают следующими:

1) для резервуаров с плавающими крышами - 0,5 диамет­ра, но не более 30 м;

2) для резервуаров со стационарными крышами и понто­нами - 0,65 диаметра, но не более 30 м;

3) для резервуаров со стационарными крышами, но без понтонов - 0,75 диаметра, но не более 30 м при хранении легковоспламеняющихся жидкостей и 0,5 диаметра, но не более 20 м при хранении горючих жидкостей.

Расстояние между стенками подземных резервуаров одной группы принимается не менее 1 м. Расстояние между стенка­ми ближайших наземных резервуаров, расположенных в со­седних группах, принимают 40 м, а между стенками подзем­ных резервуаров -15 м.

Объем группы наземных резервуаров в одном обвалова­нии не должен превышать 20 000 м 3 ; объем группы подзем­ных резервуаров не ограничивается пои условии, что пло­щадь зеркала группы резервуаров не превышает 14 000 м 2 .

Каждая группа наземных резервуаров ограждается земля­ным валом или стенкой, высота которых принимается на 0,2 м выше расчетного уровня разлившейся нефти, но не менее 1 м при ширине земляного вала по верху 0,5 м. Объем, образуе­мый между откосами обвалования или ограждающими стенка­ми, принимается равным для отдельно стоящих резервуаров полному объему резервуара, а для группы резервуаров - объему большего резервуара. Оптимальные, наиболее эконо­мичные типы резервуаров выбирают с учетом комплекса тех­нологических и конструктивных решений, создающих возмож­ность уменьшения расхода стали в резервуарах, снижения трудоемкости и стоимости их изготовления, а также сокраще­ния потерь нефтепродуктов от испарения и повышение общей надежности и экономичности хранилищ.

СТАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ

Современные стальные резервуары в зависимости от фор­мы и технологического назначения подразделяются на следу­ющие типы :

1) вертикальные цилиндрические;

2) каплевидные;

3) горизонтальные (цистерны).

В свою очередь вертикальные цилиндрические резервуары подразделяются на резервуары: 1) низкого давления (так назы­ваемые «атмосферные»); 2) с понтонами; 3) с плавающими крышами. Резервуары «атмосферного» типа характеризуются тем, что внутреннее давление в газовом пространстве их близ­ко к атмосферному и составляет 2 кПа. К ним относятся резервуары с коническим и сферическим щитовым покрыти­ем. Резервуары «атмосферного» типа применяются в основ­ном для хранения нефтепродуктов с низкой упругостью паров, т. е. мало испаряющихся (например, керосина, дизельного топ­лива). Однако в тех случаях, когда в этих резервуарах хранят легкоиспаряющиеся нефтепродукты, например бензин с высо­кой упругостью паров, то их оборудуют специальными устрой­ствами (газовой обвязкой, отражательной изоляцией и т. д.).

Наиболее эффективно хранить легкоиспаряющиеся нефте­продукты в резервуарах специальных конструкций, т. е. с плавающими крышами и понтонами, или в резервуарах высо­кого давления, т. е. в каплевидных с давлением до 70 кПа.

Горизонтальные резервуары (цистерны) используют для хранения большинства видов нефтепродуктов и применяют преимущественно в качестве расходных хранилищ промыш­ленных предприятий и в сельском хозяйстве.

Типовые стальные резервуары в России сооружают свар­ными с применением индустриальных методов монтажа и ис­пользованием готовых рулонных заготовок и элементов завод­ского изготовления. Рулонные заготовки изготовляют из плос­ких стальных полотнищ, свариваемых автоматической сваркой и сворачиваемых для транспортировки в габаритные рулоны, которые затем при монтаже разворачивают до проектной кри­визны. Высокая эффективность этого индустриального рулон­ного метода по сравнению с прежней практикой полистовой сборки конструкций на месте монтажа создала условия для его широкого применения в резервуаростроении.

Основные размеры резервуаров - диаметр и высота - для данного объема резервуара могут быть различными. Од­нако существуют такие размеры этих параметров, при кото­рых расходы по металлу будут наиболее рациональными. Кроме расхода металла на экономичность резервуара влияют еще и другие факторы. Например, повышенная площадь зеркала жидкости сопряжена с повышением объема испарения легкоиспаряющихся жидкостей и применением более мощных средств пожаротушения, а также с увеличением площади застройки и т. д. Наряду с этим при меньшей площади резер­вуара, а следовательно, и большей его высоте усложняются монтажные работы. Все эти факторы учитываются специаль­ными расчетами при определении оптимальных размеров ти­повых резервуаров.

Вертикальные цилиндрические резервуары изготавливают следующих видов.

1. 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 резервуара имеют толщину 4-10 м (снизу вверх). Резервуары с коническим покрытием (рис. 6.2) сооружают объемом 100 - 5000 м 3 , при­чем в центре резервуаров (за исключением резервуаров объе­мом 100 и 200 м 3) устанавливают центральную стойку, на которую опираются щиты покрытия. Резервуары со сферичес­ким покрытием (рис. 6.3) сооружают объемом 10 000, 15 000 и 20 000 м 3 . Щиты покрытия по контуру опираются на кольцо жесткости, установленное на корпусе резервуара. Толщина листов стенки резервуара (считая снизу вверх) 6-14 мм. Толщина листов покрытия - 3 мм. При хранении в назем­ных стальных резервуарах вязких подогреваемых нефтей и нефтепродуктов наблюдаются значительные потери тепла в окружающую среду, особенно в холодное время года. Для уменьшения расхода тепла на подогрев нефти и нефтепро­дуктов и, следовательно, для снижения затрат на подогрева­тельные устройства осуществляют теплоизоляцию наружных поверхностей резервуаров .

На рис. 6.4 показано оборудование резервуара для нефти (светлых нефтепродуктов), оснащенного сливно-наливными, а также дыхательными и замерными устройствами. На резер­вуаре устанавливают следующее оборудование.

Клапан дыхательный. Предназначен для регулирования дав­ления паров нефтепродуктов в резервуаре в процессе закач­ки или выкачки нефтепродуктов, а также при колебании температуры. Изменение давления паров нефтепродуктов в резервуаре в процессе закачки или выкачки нефтепродукта называется большим «дыханием», а при колебании температуры - малым «дыханием» резервуара.

Клапан предохранительный. Применяют обычно с гидрав­лическим затвором, служит для регулирования паров нефте­продуктов в резервуаре при неисправности дыхательного кла­пана или если сечение дыхательного клапана окажется недо­статочным для быстрого пропуска газов или воздуха.

Прибор для замера уровня. Применяют уровнемеры типа УДУ, принцип действия которых основан на передаче величины вертикального перемещения поплавка с применением стальной ленты.

Пробоотборник. Предназначен для полуавтоматического от­бора проб по всей высоте резервуара через специальные клапаны.

Люк-лаз. Предназначен для внутреннего ремонта, осмотра и очистки резервуара.

Кран сифонный. Предназначен для выпуска подтоварной воды из резервуара.

Люк световой. Установлен на крыше резервуара для про­ветривания и освещения.

Рис. 6.3. Резервуар объемом 20 000 м 3 со сферическим покрытием

Пеногенератор. Предназначен для подачи пены при туше­нии пожара в резервуаре. Пеногенератор устанавливают стаци­онарно на стальных вертикальных резервуарах (с понтоном или без) объемом 5000 м 3 и более для хранения нефти и нефтепро­дуктов. При помощи этих установок воздушно-механическая пена подается в резервуары со стационарной крышей (с понто­ном или без него) из расчета покрытия пеной всей площади зеркала продукта, а в резервуары с плавающей крышей - из расчета кольцевого пространства между стенкой резервуара и металлической диафрагмой плавающей крыши.

Механизм управления хлопушкой с перепуском. Обеспечи­вает открывание и закрывание хлопушки. Кроме того, он удерживает ее в открытом положении. Управление хлопуш­кой ручное или автоматическое.

Хлопушка с перепуском. Предназначена для предотвраще­ния потерь нефтепродуктов в случае разрыва трубопровода или выхода из строя резервуарной задвижки.

2. Резервуары с плавающим понтоном. Предназначены для резервуаров со щитовым покрытием с целью снижения потерь хранящихся в них легкоиспаряющихся нефтей и неф­тепродуктов. Понтон, плавающий на поверхности жидкости, уменьшает площадь испарения по сравнению с обычным резервуаром, благодаря чему резко снижаются потери от испарения (в 4-45 раз). Понтон представляет собой диск с поплавками, обеспечивающими его плавучесть. Между пон­тоном и стенкой резервуара предусмотрен зазор шириной 100 - 300 мм во избежание заклинивания понтона вслед­ствие неровностей стенки. Зазор перекрывается уплотняю­щими герметизирующими затворами. Известны несколько конструкций затворов, однако наибольшее применение по­лучил затвор из прорезиненной ткани, профили которой имеют форму петли с внутренним заполнением затвора (петли) упругим материалом. Герметизирующий затвор является неотъемлемой частью понтона. Без затвора работа понтона мало эффективна.

Плавающие понтоны по применяемым материалам различа­ют двух типов: металлические и из синтетических пенопласто­вых или пленочных материалов. На рис. 6.5 показана схема металлического понтона в виде диска 3 с открытыми коробами 1 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 стационарном покрытием, кото­рое предотвращает попадание атмосферных осадков на повер­хность понтонов, это позволяет применять облегченные конст­рукции из синтетических, пленочных материалов.

3. Резервуары с плавающей крышей. Эти резервуары не имеют стационарного покрытия, а роль крыши у них выпол­няет диск из стальных листов, плавающий на поверхности жидкости (рис. 6.6). Для создания плавучести по контуру диска располагается кольцевой понтон, разделенный радиаль­ными переборками на герметичные отсеки (коробки). Зазор между крышей и стенкой для большей герметичности выпол­няют из прорезиненных лент (мембран), прижимаемых к стенке рычажными устройствами.

Для осмотра и очистки плавающей крыши предусмотрена специальная катучая лестница, которая одним концом опи­рается на верхнюю площадку резервуара, а вторым - двигается горизонтально (при вертикальном перемещении кры­ши) по рельсам, уложенным на плавающей крыше. Предель­ное нижнее ее положение на высоте 1,8 м от днища резер­вуара фиксируется кронштейнами и стойками. Дождевая вода, попадающая на крышу, стекает к центру последней и через специальный приямок и отводящую шарнирную трубу выводится через слой хранимого продукта в канализацион­ную сеть парка. Плавающая крыша оборудована воздушным клапаном, предназначенным для выпуска воздуха во время закачки нефти в резервуар при нижнем положении крыши до ее всплытия и для проникновения воздуха под плаваю­щую крышу в нижнем ее положении во время опорожнения резервуара.

На рис. 6.6 показано оборудование резервуара объемом до 50 000 м 3 с плавающей крышей, предназначенного для хранения нефти и снабженного устройством для предотвра­щения выпадения осадков и получения однородных смесей. С этой целью в резервуаре установлены размывающие го­ловки на системе трубопроводов, создающих веерную струю нефти, смывающую с днища резервуара осадок, который смешивается с остальным объемом нефти в резервуаре. В резервуаре также размещены электроприводные винтовые мешалки, предназначенные для предотвращения выпадения осадков в «мертвых зонах» (площадях, находящихся за ра­диусом действия размывающих головок) и получения одно­родной смеси нефти.

Резервуары с плавающей крышей рекомендуются преиму­щественно для строительства в районах с малой снеговой нагрузкой, так как скопление снега на крышах усложняет их эксплуатацию, связанную с необходимостью удаления снега (при слое выше 100 мм). Резервуары с плавающей крышей сооружают объемом 100 - 50 000 м 3 . Известны конструкции отдельных резервуаров, объем которых достигает 160 000 м 3 при диаметре резервуара 114 м и высоте 17,1 м. Плавающая крыша уменьшает площадь испарения по сравнению с пло­щадью испарения обычного резервуара, благодаря чему рез­ко снижаются потери нефтепродукта.

4. Каплевидные резервуары. Применяют для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов с высокой упругостью па­ров, когда нецелесообразно использовать для этой цели обыч­ные вертикальные резервуары, рассчитанные на давление 2 кПа. Оболочке резервуара придают очертание капли жидко­сти, свободно лежащей на смачиваемой 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 5 кПа, легкоиспаряющиеся нефтепродукты хранят 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 этих резервуаров различают два основных типа (рис. 6.7): капле­видные гладкие и многоторовые. К каплевидным гладким от­носятся резервуары с гладким корпусом, не имеющим изло­мов кривой меридионального сечения. Такие резервуары сооружают объемом 5000 - 6000 м 3 с внутренним давлением 75 кПа. Резервуары, корпус которых образуется пересечени­ем нескольких оболочек двойной кривизны, из которых они образованы, называют многокупольными, или многоторовыми резервуарами. Резервуары этого типа сооружают объе­мом 5000 - 20 000 м 3 на внутреннее давление до 0,37 МПа. Каплевидные резервуары оборудуют комплектом дыхатель­ных и предохранительных клапанов, устройствами для слива-налива нефтепродуктов и удаления отстоя, приборами замера уровня, температуры и давления.

5. Горизонтальные резервуары. В отличие от вертикаль­ных их изготавливают, как правило, на заводах и поставляют на место установки в готовом виде. Резервуары этого типа имеют весьма широкое распространение при транспортиров­ке и хранении нефтепродуктов на распределительных нефте­базах и в расходных хранилищах. Резервуары рассчитаны на внутреннее давление до 0,07 МПа и вакуум 1 кПа; изготовля­ют их объемом 5-100 м 3 ; габаритные размеры их принимают с учетом возможности транспортировки железнодорожным транспортом. Резервуары имеют конусное или плоское дни­ще; устанавливают их над землей на опорах или под землей на глубину не более чем на 1,2 м от поверхности земли. На опорах горизонтальные резервуары устанавливают в том слу­чае, когда требуется самотечная выдача нефтепродукта или когда затруднена подземная установка вследствие высокого стояния грунтовых вод. При высоких фундаментах для удоб­ства обслуживания устраивают обслуживающие площадки с лестницами. На площадках с низким уровнем грунтовых вод при подземной установке фундаменты выполняют в виде пес­чаных подушек. При высоком стоянии грунтовых вод подзем­ные резервуары устанавливают на бетонном фундаменте и во избежание всплывания крепят анкерными болтами. Оборудо­вание резервуаров выполняется по типовым проектам в зави­симости от хранимого нефтепродукта и схемы установки резервуара.

VIII) Классификация желез внутренней секреции

АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКА. КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА АМИНОКИСЛОТ. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА БЕЛКИ И АМИНОКИСЛОТЫ

Владимир Хомутко

Время на чтение: 7 минут

А А

Конструкция ёмкости для нефтепродуктов

С развитием нефтяной промышленности, которое повлекло за собой увеличение объема нефтедобычи, возникла потребность в организации хранения колоссальных объемов нефтепродуктов и сырой нефти. В этой статье мы расскажем о том, какие бывают емкости для нефтепродуктов.

В России впервые хранением нефти озаботились еще 17-ом веке. Первыми нефтехранилищами были вырытые в земле амбары или ямы глубиной от 4-х до 5-ти метров. Чтобы максимально снизить утечки хранимого сырья в почву, такие либо ямы рыли в глинистых грунтах, либо специально цементировали их, а затем накрывали каменными крышами.

Резервуар для нефтепродуктов, защищенный цинковым покрытие

Такой способ хранения не менялся в течение долгого времени. Однако, рост потребности в нефтепродуктах стало очевидно, что такие хранилища уже не удовлетворяют возросшим требованиям, поскольку в них происходили существенные потери продукта в процессе его испарения, стенки таких амбаров постепенно разрушались, да и герметичность была далеко не на высоте.

Понадобились другие емкости для . Так камень был заменен металлом. В России первый металлический резервуар для нефти был изготовлен в 1878 году. Спроектировал его изобретатель крекинговой установки инженер В.Г. Шухов. Эта конструкция была сделана из клепанных металлических листов.

В то время металлические емкости для хранения углеводородов были уже не в диковинку. Например, первый такой американский резервуар в США построили еще в 1864-ом, однако их конструкция была прямоугольной, а российский инженер придал своей емкости цилиндрическую форму, что значительно экономило металл при изготовлении.

Далее, постепенно заклепки стали менять на сварку. Улучшалось качество применяемой в производстве стали, вносились некоторые новшества, однако до сей поры основы конструирования, заложенные еще в 19 столетии, не потеряли своей актуальности. Качественный скачок произошел в то время, когда от стихийной и плохо спланированной постройки хаотично разбросанных нефтебаз стали переходить к строительству сложных производственных комплексов, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов, в которых отдельный резервуар является это лишь частью общей сложной системы.

Способы классификации резервуаров для нефтехранилищ

На данный момент резервуарное нефтяное оборудование широко распространено практически на всех этапах добычи и переработки углеводородного сырья. Резервуарные емкости ставятся на нефтепромыслах, промежуточных перекачивающих станциях, свои резервуарные парки есть на предприятиях, занимающихся нефтепереработкой, предприятиях нефтехимической промышленности, на крупных, средних и малых нефтебазах и так далее. Так как состав, физические и химические свойства нефтепродуктов в зависимости от этапа технологической цепочки меняются, требуется использование различных конструкций резервуаров в зависимости от их предназначения.

Критериев, по которым можно классифицировать такие резервуары, достаточно много. Это может быть материал, из которых они изготовлены, конструктивные особенности крыши, тип размещения на местности, способ размещения и так далее.

По тому, как располагается резервуар на поверхности земли, выделяют два типа емкостей:

• горизонтальные емкости;
• вертикальные резервуары.

С горизонтальными удобнее работать в связи с их меньшей высотой, однако вертикальные позволяют на той же площади хранить гораздо большие объемы нефтепродуктов.

В зависимости от того, как располагается резервуар на местности, он может быть:

• наземным;
• подземным;
• полуподземным (заглубленным);
• подводным.

Если брать материал, из которого изготовлена емкость, то здесь классификация следующая:

• резинотканевые;
• пластиковые;
• стеклопластиковые и так далее;

• природно-пустотные:
• льдогрунтовые;
• ледяные;
• шахтные и так далее.

В зависимости от материала изготовления, резервуар имеет разную конструкцию. По этому критерию он может быть двух видов:

• каркасным (к ним относятся металлические, железобетонные и другие конструкции, имеющие жесткий каркас);
• мягкие бескаркасные (полимерные, резинотканевые и так далее).

В зависимости от формы своего корпуса емкости подразделяют на:

• сферические;
• цилиндрические;
• каплевидные.

Для уменьшения испарительных потерь нефтепродуктов, резервуары оборудуются разными крышами. По этому критерию емкость может быть:

• с плавающей крышей;
• со стационарной крышей без понтона;
• со стационарной крышей, оборудованной понтоном.

Кроме того, различаются резервуары для нефтепродуктов и по классам своей опасности:

• первый класс. К нему относятся резервуары особой опасности, которые расположены на берегах крупных естественных водоемов или в городской черте, объемом от 10 тысяч кубических метров и более;
• ко второму классу относятся резервуары повышенного уровня опасности, чей объем варьируется от 5 тысяч до 10 тысяч кубометров;
• третий класс – опасные емкости объёмом от 100 кубических метров до 5 тысяч м 3 .

К основным элементам конструкции любого резервуара для нефти и нефтепродуктов относятся:

• корпус емкости;
• крыша;
• основание (может быть дополнительно оборудовано элементами, повышающими жесткость конструкции);
• система дыхательных и предохранительных клапанов;
• система для слива/налива;
• вспомогательные элементы разного рода (люки, ограждения, лестницы и так далее).

Резервуары, чья ёмкость не превышает 50 кубометров, целиком изготавливают на предприятии-производителе. После доставки на место, в процессе монтажа их оснащают дополнительным оборудованием, необходимым для правильной эксплуатации. Элементы резервуаров более крупных объемов (вплоть до 100 тысяч кубических метров) изготавливают на разных предприятиях, а затем монтируют из них цельную конструкцию непосредственно на месте её установки.

Крыша является очень важной частью любой нефтяной емкости. Её конструкцию выбирают в зависимости от типа нефтепродукта, условий его хранения, климатических особенностей местоположения резервуара, а также от его вместимости. Стационарные резервуарные крыши бывают сферической формы (для ёмкостей объемом не более 30 тысяч м 3), если они имеют опору на корпус, или конической формы (объем – до 5 тысяч м 3), если их ставят на опорные стойки.

В процессе хранении легко воспламеняющихся испаряющихся нефтепродуктов, имеющих высокие показатели давления паров (как правило, это светлые нефтепродукты) происходят значительные потери из-за процессов испарения. Чтобы их минимизировать, применяются либо резервуарные конструкции с плавающей крышей, либо оборудуют стационарные крыши понтонами. Эти понтоны оснащены гибкими герметичными затворами, изготовленными из нефтемаслоустойчивых материалов, не разлагаемых под воздействием хранимого продукта.

Основной материал конструкции резервуара должен отвечать требованиям коррозионной стойкости, быть устойчив к химическим воздействиям, оказываемым на него хранимым продуктом, герметичным и непроницаемым. Всем этим требованиям отвечают углеродистые и низколегированные марки сталей, которые используются в виде листового проката.

Главные достоинства этих материалов – хорошая свариваемость и пластичность, а также деформационная устойчивость. В некоторых случаях для изготовления нефтяных емкостей применяют алюминий.

Среди неметаллических резервуаров самыми распространенными являются емкости, изготовленные из железобетона. Их в основном используют для хранения застывающих и вязких видов нефтепродуктов, к которым относятся битумы, мазуты, и тяжелые нефтепродукты, в которых низкое содержание бензиновых фракций. В железобетонных резервуарах можно хранить нефти, в которых высокая концентрация бензиновых фракций, а также нефтепродукты с высокой степенью испаряемости, но только после того, как непроницаемость этих емкостей будет усилена с помощью нанесения на их внутреннюю поверхность дополнительного покрытия, устойчивого к воздействию хранимого продукта.

Мягкие резервуары, которые по-другому называют нефтетанками изготавливаются из специализированных полимеров. Их основными качествами являются гибкость, малый удельный вес и высокая коррозионно-химическая стойкость.

Для таких мягких емкостей не требуется предварительная закладка фундамента. Их можно размещать на обычных деревянных подложках. Компактные размеры в сложенном состоянии и малый вес позволяют использовать такие резервуары в тех случаях, когда необходимо создать временное нефтехранилище без строительства капитальных сооружений. В этих случаях скорость монтажа/демонтажа и его простота делают мягкие резервуары наиболее приемлемым вариантом.

Если говорить о подводных резервуарах, то это, по сути, погруженные по воду баки для нефтепродуктов. Принцип такого «подводного» хранения нефтепродуктов основывается на разных значениях плотности углеводородов и обычной воды, вследствие чего эти жидкости не смешиваются между собой.

Хранимые таким образом нефть и продукты её переработки как бы лежат на водяной подушке, что позволяет некоторые конструкции таких емкостей изготавливать по принципу колокола, то есть – без днища. Подводные емкости производят из металлов, железобетона, а также различных материалов с высокой эластичностью (резинотканевые и синтетические емкости). Подводные резервуары закрепляют на дне водоема при помощи якорей. Заполняют их с применением насосов, а вот для их откачки дополнительного давления не требуется, поскольку вполне хватает водного гидростатического давления, которое и выталкивает нефтепродукты вверх по специальным отводным каналам. Такие резервуары широко применяются на базирующихся в море базах и промыслах, где их эффективность гораздо выше, чем береговых емкостей.

Если говорить о формах резервуаров для нефти и нефтепродуктов, то самой распространенной является форма цилиндра.

Стальные резервуары для нефтепродуктов

Цилиндрические емкости позволяют значительно экономить на металле, что известно еще со времен первых резервуаров инженера Шухова. Кроме того, их достаточно просто изготавливать и монтировать, при этом такие емкости не теряют своей высокой надежности и прочности. Такие резервуары изготавливаются как из листового металла, так и из заготовок рулонного типа (штрипса).

Кроме цилиндрических, на предприятиях химической промышленности довольно успешно используются резервуары сферической формы.

Их корпус сделан из отдельных листов, толщина которых варьируется от 25-ти до 30-ти миллиметров, сваренных или свальцованных между собой в форме сферы (шара). После сборки такие емкости монтируются на кольцевом железобетонном фундаменте, обеспечивающем конструкции высокую устойчивость.

Кроме того, форма емкости может быть также каплевидной.

Она достигается сборкой сосуда резервуара из лепестковых деталей, которые изготавливают в заводских условиях, а вместе сваривают уже на месте установки.

При организации межсезонного хранения нефтепродуктов (особенно бензинов, керосинов и различных видов дизтоплива) нередко используются подземные хранилища, которые сооружают в каменносолевых отложениях на глубине более 100 метров.

Создаются такие хранилища путем размыва соли при помощи нагнетаемой через скважины воды. По-другому этот процесс называется выщелачиванием. Чтобы освободить такой резервуар от хранимого в нем продукта, в него закачивается солевой раствор высокой концентрации.

Если нефтяные продукты хранятся в емкостях подземного расположения, то все окружающее их пространство заливают бетоном (для обеспечения безопасности хранения). Степень дополнительной защиты определяется в зависимости от влажности грунта, в который планируют погружать резервуар. В качестве таких защитных мер могут применяться как антикоррозийные, так и гидроизоляционные внешние покрытия.

Подземные емкости имеют целый ряд преимуществ, к которым относятся:

• удобство их эксплуатации;
• высокая степень экономии территории, на которой они расположены;
• возможность размещения в местах, отличающихся повышенной сейсмической активностью.
• значительно меньшая подверженность суточным температурным колебаниям.

Для подземного хранения нефтепродуктов наиболее оптимальной является емкость двустенной конструкции. В ней основной сосуд расположен внутри другого, защитного резервуара.

Расстояние между стенками такой «матрешки» должно быть не менее четырех миллиметров. Соблюсти это требование позволяет использование вальцовочного профиля, который приваривается к внутренней поверхности внешнего резервуара. Полость между вложенными емкостями обладает высокой степенью герметичности, что позволяет заполнять её или газом, или жидкостью, с меньшим, чем у хранимого продукта, значением плотности. Постоянный контроль состояния этой полости позволяет вовремя заметить и устранить возможные повреждения и предотвратить аварийную ситуацию.

Дополнительное оборудование, которое ставится на емкости под нефтепродукты

Для нормальной эксплуатации нефтяных и нефтепродуктовых резервуаров, как правило, необходима установка на них дополнительного технологического оборудования.

Им является защитная и дыхательная аппаратура.

Так называемое “дыхание” емкости бывает большим и малым. В первом случае оно вызывается суточными температурными колебаниями, которые вызывают интенсификацию процессов испарения и конденсации нефтепродуктовых паров. Эти процессы, в свою очередь, приводят к изменениям показателей давления в резервуаре.

Также большое “дыхание” характерно при проведении операций по сливу/наливу. Для того, чтобы не допустить повышения давления в емкости в результате «дыхания» резервуара, на них устанавливаются специальные клапаны, которые открываются при достижении критического значения и нормализуют давление внутри емкости.

Система безопасности обычно представлена разнообразными люками, обеспечивающими доступ персонала для контроля состояния резервуара и проведения необходимых замеров.

К дополнительному резервуарному оборудованию также относят:

• приборы для автоматического измерения уровня наполнения емкости;
• температурные датчики;
• устройства автоматического ограничения налива;
• устройства для отбора проб;
• молниезащита;
• электростатическая защита;
• устройства, задача которых – воспрепятствовать процессам отложения хранимых продуктов и так далее.

Топливный полиэтиленовый резервуар объемом 500 – 10000 литров

На резервуарах, предназначенных для хранения продуктов с высокой степенью вязкости (или застывающих) устанавливают обогревательную аппаратуру. Снаружи емкость нередко покрывается дополнительным защитным слоем краски, обладающей светоотражательными и диэлектрическими свойствами, а также различными материалами, обеспечивающими коррозионную, химическую и гидрозащиту (по необходимости).

Другие виды емкостей для хранения и транспортировки нефтепродуктов

Помимо резервуаров, существует еще и тара для нефтепродуктов. В качестве таких емкостей используются бочки, бидоны, канистры и прочие сосуды, материалом для изготовления которых могут быть металлы или полимерные материалы, обладающие нефтемаслоустойчивостью.

Вся тара для такого использования должна соответствовать Государственному стандарту номер 1510. Купить такие емкости можно в любом специализированном магазине или через Интернет непосредственно у производителя.

При транспортировке, а также для временного и постоянного хранения нефтепродуктов применяются цистерны и контейнеры.

Первые устанавливаются на железнодорожные ил автомобильные шасси и являются несъемными. Другими словами, принцип их использования – постоянные операции слива/налива (погрузки/разгрузки). Контейнеры же являются съемными емкостями, которые ставятся либо на железнодорожные вагоны, либо на грузовые автомобили, а на месте разгружаются с помощью кранов без слива.

Чистка емкостей от нефтепродуктов

Со временем в любом резервуаре или цистерне накапливаются отложения нефтепродуктов (нефтешламы), поэтому их необходимо подвергать регулярной очистке. Такая очистка может быть механизированной и автоматической.

Механизированная очистка

Механизированная очистка проводится с помощью воздуха или пара (в зависимости от используемой среды).

Основные элементы системы механизированной очистки:

• гидравлический бульдозер для зачистки емкости;
• гидравлический блок питания, оснащенный приводом;
• роторный лопастной шламовый насос;
• барабаны с двумя шлангами, полностью защищенными от внешних воздействий;
• погружные дренажные насосы.

Суть механической зачистки заключается в отделении нефтяного шлама от стенок и дна резервуара с помощью струи сжатого воздуха или пара, с последующим извлечением шлама с помощью дренажных насосов.

Автоматическая зачистка

Такая очистка позволяет избежать применения ручного труда внутри емкости.

Современные пластиковые резервуары

Один из вариантов системы автоматической зачистки выглядит так:

• Первая часть автоматической системы помещается внутрь резервуара. Она состоит из нескольких специальных машин, оснащенных вращающимися гидромониторными головками, которые и занимаются непосредственно зачисткой. В резервуар они попадают через люки, отверстия для сливных кранов, отверстия для клапанов и прочие технологические проемы.
• Вторая часть называется модуль рециркуляции. В состав этого модуля входят: насосы, фильтры, теплообменники и гидроциклоны. Его задача – очищать, нагревать и обрабатывать извлеченный шлам так, чтобы его можно было впрыскивать обратно в емкость через головки первой части системы. Весь процесс приводит к тому, что шлам постепенно переходит в жидкое состояние, после чего его можно перекачать для последующей сепарации, за которую отвечает третья часть автоматической системы очистки.

Такая очистная система может быть использована как в резервуарах со стационарной, так и с плавающей крышей.

Транспортировка и хранение нефтепродуктов четко регламентируются государственными стандартами. Нефтехранилище представляет собой промышленный объект, предназначенный для хранения данной продукции. Они бывают: распределительными, перевалочными и перевалочно-распределительными. Хранилище - это разнообразные емкости (резервуары, баки, цистерны). Все виды резервуаров для хранения нефтепродуктов разделяются на:

• емкости, расположенные на земле - наземные,
• под землей: для сухих грунтов и для грунтов с повышенной влажностью,
• платформы: авто и железнодорожные цистерны, танкеры и т.д.
• нефтепровод.

В зависимости от особенностей хранения:

• горизонтальные,
• вертикальные,
• резервуары, выполненные по индивидуальному проекту.

В зависимости от использованного материала:

• металлические,
• из синтетического материала,
• железобетонные,
• льдогрунтовые.

Какой резервуар для хранения нефтепродуктов заказать?

Металлические резервуары являются наиболее востребованными и широко распространенными резервуарами для хранения нефти и нефтепродуктов во всем мире. Все стальные виды резервуаров для хранения нефтепродуктов можно разделить на несколько основных типов:

• Вертикальный цилиндрический резервуар, крыша которого может быть стандартная коническая или сферическая. Для легковоспламеняющихся жидкостей допускается объем до 20000 кубов, для горючих жидкостей - до 50000 кубов.
• Емкости вертикальные цилиндрические, оснащенные стандартной крышей, а также плавающим понтоном. Их вместимость не превышает 50000 кубов.
• Резервуары вертикальные цилиндрические, оснащенные плавающей крышей, способные вместить до 120000 кубов нефтепродуктов.

При изготовлении резервуаров должны быть учтены все требования к размерам, толщине используемого материала и т.д. В производстве стальных емкостей используются листы металла следующих размеров: 1,5*3 или 1,5*6 м. Толщина нижнего пояса должна быть в пределах от 6 до 55 мм. А вот верхний пояс может быть выполнен из металла меньшей толщины - 4-10 мм. Сварные швы ослаблены, что позволяет предотвращать разрыв резервуара в момент взрыва.

Для хранения нефтепродуктов небольших объемов (до 1000 кубов) используются, как правило, горизонтальные стальные конструкции или железобетонные. Могут использоваться и универсальные резервуары для топлива. Это уникальная возможность, когда необходимо работать одновременно с несколькими видами нефтепродуктов, но приобрести для этого несколько емкостей одновременно нет возможности. Топливный контейнер с несколькими отсеками оснащенный автоматикой - хороший выход из положения. Такой вариант подходит для хранения бензина различных марок, упрощает процесс работы, обеспечивает универсальность использования.

Сегодня можно встретить различную тару для хранения и перевозки нефтепродуктов. Нефтеперерабатывающая отрасль не может существовать без данного оборудования, с каждым годом оно усовершенствуется, внедряются новые технологии, используются новые материалы. Независимо от объема резервуара, материала, из которого он был изготовлен и для хранения какого вида топлива используется, все они должны соответствовать правилам противопожарной безопасности, минимизировать попадание вредных веществ в атмосферу, предотвращать возникновение аварийных ситуаций.

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.