Стальные резервуары для хранения нефтепродуктов. Резервуары для хранения нефтепродуктов. Требования к резервуарам для хранения нефти и нефтепродуктов

Резервуары являются одним из основных сооружений нефтебаз и предназначены для хранения нефтепродуктов и производства некоторых технологических операций . По материалу , из которого сооружены резервуары, различают:

металлические,

железобетонные,

каменные,

земляные.

Большое развитие получили резервуары, сооружаемые в горных выработках. Основным строительным материалом для выработок является сама горная порода.

По отношению к уровню земли резервуары могут быть:

подземными , когда наивысший уровень нефтепродукта в резервуаре находится не менее чем на 0,2 м ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (к подземным относятся также резервуары, имеющие обсыпку не менее чем на 0,2 м выше допускаемого наивысшего уровня нефтепродукта в резервуаре);

наземными , когда днище резервуара находится на одном уровне или выше наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (в пределах 3 м от стенки резервуара).

Для полной сохранности качества и количества нефтепродуктов, разработано большое количество различных конструкций резервуаров. Выбор типа резервуара в каждом конкретном случае должен быть обоснован специальным технико-экономическим расчётом.

Ёмкости для хранения нефтепродуктов могут быть подразделены по следующим признакам:

по материалу , из которого они изготовлены:

• металлические,

  железобетонные,

  каменные,

  земляные,

  синтетические,

  ледогрунтовые

  горные в различных горных породах;

по величине избыточного давления :

• резервуары низкого давления, в которых избыточное давление мало отличается от атмосферного (Рн < 0,002 МПа)

  резервуары высокого давления (Рн > 0,002 МПа);

по технологическим операциям :

• резервуары для хранения маловязких нефтей и нефтепродуктов;

  резервуары для хранения высоковязких нефтей и нефтепродуктов;

  резервуары-отстойники;

  резервуары специальных конструкций для хранения нефтей и нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров;

по конструкции :

• стальные резервуары вертикальные цилиндрические с коническими и сферическими крышами, горизонтальные цилиндрические с плоскими и пространственными днищами, каплевидные, шаровые;

  железобетонные резервуары (вертикальные и горизонтальные цилиндрические, прямоугольные и траншейные) (рис. 7-1…7-8).

Нефтехранилища, сооружаемые в пластах каменной соли путем размыва, в пластичных породах методом уплотнения взрывом, а так же шахтные и ледогрунтовые хранилища относятся к подземному хранению нефтепродуктов в горных выработках.

В зависимости от назначения резервуары разделяются 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. Такие резервуары проектируются и изготовляются согласно «Нормам и технологическим условиям проектирования и изготовления стальных конструкций и промыигленных сооружений».

Ко второй группе относятся резервуары, работающие под давлением более 0,07 МПа. Они проектируются и изготовляются по специальным технологическим условиям. Эксплуатация этих конструкций находится под особым наблюдением специальной Государственной инспекции.

Цилиндрические резервуары являются наиболее распространенными для хранения нефтепродуктов, относительно просты в изготовлении и наиболее экономичны по стоимости. Различают резервуары вертикальные стальные (РВС) низкого и высокого давления, с плавающими крышами (РВСПК) и понтонами (РВСП); горизонтальные цилиндрические резервуары высокого и низкого давления, наземные и подземные.

Все используемые нефтяные резервуары по их месту расположения можно разделить на следующие основные группы:
наземные;
подземные;
подводные.

В свою очередь их также классифицируют по материалу изготовления:
металлические;
железобетонные;
синтетические.

Из этих групп можно выделить металлические емкости наземного и подземного расположения, которые в основном и используются как резервуары для нефти и нефтепродуктов. По своей конструкции они должны быть герметичны и обеспечивать максимальную сохранность продукта, а также быть стойкими по отношению к коррозийному и химическому воздействию среды. К основным требованиям к резервуару относятся также безопасность при их использовании и долговременный срок службы.

Конструкция резервуаров для нефтепродуктов
Устройство резервуаров для хранения нефтепродуктов состоит из таких элементов как крыша, корпус и днище. Они дополняются деталями жесткости, стойками, ограждениями, люками различного назначения, маршевыми лестницами и другими элементами.
Основная часть резервуаров небольшой емкости (до 50 м3) изготавливается в заводских условиях. При установке они доукомплектовываются недостающим эксплуатационным оборудованием. Остальные резервуары объемом до 100 000 м3, транспортируются в рулонах с необходимыми элементами монтажа или в виде отдельных готовых частей (сборные резервуары). Это, прежде всего, относится к вертикальным металлическим резервуарам.
Особого внимания заслуживает конструкция их крыши. В большинстве таких резервуаров устанавливают стационарную, дышащую или плавающую крыши. Выбор ее зависит от климатических условий, особенностей хранимого продукта и объема резервуара.
Стационарная, подразделяется на сферическую (опирающуюся на корпус) и коническую (с опорой на стойку-опору) крышу. Сферическую крышу применяют в емкостях объемом 30 000 м3, а коническую – до 5000 м3, это при условии не превышения давления паров продукта 2,67 104 Па. В резервуарах до 5000 м3, для хранения мазута используют конструкцию «безмоментной» крыши, в которой используется меньше металла. Нефтяные продукты с давлением до 0.067 МПа, для уменьшения потерь, хранят в емкостях до 20 000 м3, с стационарным исполнением крыши, в которых имеются понтоны или в резервуарах до 100 000 м3 с плавающими крышами. Хорошо уменьшают потери нефтепродуктов сфероцилиндрические и торосферические крыши, которые работают по принципу газгольдера изменяющегося объема.

Резервуары для хранения нефтепродуктов

Большая часть этих резервуаров по конструктивным особенностям изготавливается из стали в горизонтальном и вертикальном исполнении и имеет цилиндрическую форму. Очень редко используются для этих целей резервуары из железобетона и металлические, шаровой и каплевидной конфигурации.
Горизонтальные металлические емкости широко применяются для хранения ГСМ на заправочных станциях, на нефтебазах и в местах нефтедобычи и переработки. Как правило, они меньшего объема, чем вертикальные и устанавливаются на поверхности и под землей.
Для подземного хранения, больше всего подходят двустенные резервуары для нефтепродуктов. Отличие такого резервуара в том, что основной резервуар находится внутри предохранительного резервуара. Межстенное расстояние должно составлять не меньше 4 мм, которое обеспечивается, прикрепленным сваркой к внутренней стенке предохранительного резервуара, прямоугольным вальцовочным профилем. Пространство между резервуарами абсолютно герметично и заполняется жидкостью или газом, с плотностью меньшей, чем хранимый продукт. Это делается для обеспечения контроля над герметичностью емкостей, что приводит к более надежной сохранности продукта. Постоянный мониторинг межстенного пространства дает возможность своевременно определить появившееся повреждение и не допустить возможную аварию.
Резервуары для хранения нефтепродуктов с двойной стенкой более долговечны и безопасны в эксплуатации, чем одинарные. Этому хорошо способствует и поверхностное покрытие предохранительного резервуара специальной полиуретановой диэлектрической краской. Краска является прекрасной защитой стального корпуса от щелочного и кислотного воздействия грунтовых вод и грунта.
Эти резервуары отвечают всем требованиям и стандартам ЕС по обеспечению максимальной защиты природы от воздействия на нее нефтепродуктов.
Вертикальные стальные резервуары для хранения нефтепродуктов выпускаются различного объема. Емкости, вмещающие большие объемы нефтепродуктов, составляют основной резервуарный парк для крупных нефтехранилищ, нефтеперерабатывающих заводов и мест сосредоточения большого количества нефти и ее производных.

Оборудование резервуаров для нефтепродуктов
Нормальная эксплуатация резервуаров для нефтепродуктов предусматривает установку на них необходимого технологического оборудования. Это относится к дыхательной и предохранительной аппаратуре, которая позволяет резервуару «дышать», не допуская достижения предельных показателей давления внутри емкости. Они оборудуются замерными люками и люками-лазами, а также приемо-раздаточными устройствами. Для замера уровня продукта, его температуры и отбора проб, в резервуарах устанавливаются необходимые приборы. В них обязательно имеется молниезащита и защитное устройство от статического электричества. От предотвращения возможных отложений нефтепродуктов используются установленные устройства. В случаях хранения нефтепродуктов повышенной вязкости они оборудуются обогревательными системами.

Нефть и нефтепродукты являются источниками повышенной пожарной опасности. Она заключается не только в самой нефти, но и в ее испарениях. Первостепенное значение это приобретает в местности с жарким климатом. Поэтому необходимым условием безопасной эксплуатации резервуаров с нефтепродуктами является исполнение персоналом противопожарных правил и наличие материалов и оборудования для тушения пожаров.

В соответствии с противопожарными правилами нельзя допускать растекания и разлива нефтепродуктов. Возле резервуаров не должно быть замазученных мест. На прилегающей территории должны находиться знаки пожарной безопасности, указывающие нахождение противопожарных средств, оборудования, емкостей с водой и песком.
Вся электрическая аппаратура и ее элементы должны быть взрывоискробезопасного исполнения. Обслуживающий персонал должен ознакомится под роспись с противопожарной инструкцией и строго следовать ей в случае возникновения возгорания.

Стремительное развитие нефтяной промышленности вызвало необходимость хранения больших объемов сырой нефти и ее продуктов. Первые резервуары для нефтепродуктов представляли собой земляные ямы глубиной около 4 метров или амбары. Однако спрос на нефть рос, и такие методы хранения продукта стали малоэффективными. В результате появились целые комплексы, в которых каждый резервуар является лишь одним из элементов сложной системы.

Сегодня резервуары для нефти активно используются на каждом из этапов добычи и последующей переработки продукта. Так как химический состав нефтепродуктов, а также их физические свойства могут изменяться на каждом из этапов производства, резервуары для хранения нефтепродуктов имеют различные конструкции и назначение. Это в свою очередь влияет и на классификацию хранилищ:

Кроме того, сегодня налажено производство резервуаров для нефтепродуктов четырех категорий в соответствии с объемом.

К первому классу относятся емкости, объем которых превышает 50000 литров, а к четвертому - небольшие хранилища емкостью менее 1000 литров.

Большой популярностью пользуются хранилища, корпус которых изготовлен из стали . Они отличаются не только размером или формой, но и технологическим назначением. Например, емкости низкого давления используются для хранения слабо испаряющихся нефтепродуктов.

Горизонтальные хранилища чаще всего являются расходными резервуарами, используемыми для непродолжительного хранения нефтепродуктов в сельском хозяйстве и на промышленных предприятиях.

Наиболее сложную конструкцию имеют вертикальные изделия, среди которых можно выделить несколько основных конструкций.

Их покрытие состоит из готовых щитов сферической или конической формы, изготовленных из стали толщиной в 2,5 мм. Чтобы снизить расходы на подогрев нефтепродуктов, такие хранилища оснащаются дополнительным слоем теплоизоляции. Также на них устанавливается специальное оборудование:

С плавающим понтоном

Позволяют снизить потери легкоиспаряющихся нефтепродуктов. Благодаря специальному понтону, плавающему на поверхности, процесс испарения может быть значительно снижен. Понтон имеет форм диска, на котором установлены поплавки. Чтобы избежать заклинивания понтона, что может стать следствием неровности стен, между ними предусматривается зазор, который перекрывается герметизирующими затворами.

Затвор является одним из основных элементов конструкции, и без него понтон не сможет работать эффективно. Чаще всего понтоны изготавливаются из металла или синтетических пенопластиковых материалов. Так как эта конструкция используется в хранилищах со стандартным покрытием, предотвращающим попадание внутрь атмосферных осадков, в последнее время высокой популярностью пользуются облегченные конструкции из синтетических материалов.

Каплевидной формы

Активно применяются для хранения нефтепродуктов, пары которых имеют высокий показатель упругости. В такой ситуации использование хранилищ атмосферного типа становится нецелесообразным. Оболочка резервуара по форме напоминает каплю, что позволяет равномерно распределить давление жидкости по всей конструкции. Кроме того, при их изготовлении достигается существенная экономия металла.

Каплевидные хранилища можно разделить на два типа:

• Гладкие.
• Многоторовые.

Резервуары первого типа имеют гладкий корпус без изломов кривых меридионального сечения и чаще всего они обладают емкостью до 6000 м 3 . Хранилища, корпуса которых образованы благодаря пересечению нескольких оболочек с двойной кривизной, принято назвать многокупольными. Они отличаются в первую очередь низким внутренним давлением, составляющим порядка 0,37 МПа.

Неметаллические емкости

В хранилищах этого типа несущие конструкции изготовлены из различных неметаллических материалов, чаще всего железобетона. Кроме этого могут использоваться и синтетические материалы, например, резинотканевые.

Резервуары из железобетона активно используются для хранения сырой нефти, мазута, светлых нефтепродуктов и масел. Так как нефть и мазут не вступают в химические реакции с бетоном и при этом способны тампонизировать мелкопористые материалы, тем самым снижая их проницаемость, в железобетонных изделиях не требуется предусматривать специальные системы защиты от протекания.

Кроме этого они позволяют не только экономить металл, но и обладают рядом технологических преимуществ. Например, подогретые вязкие нефтепродукты остывают на протяжении длительного временного отрезка. Также снижаются и потери от испарения, так как бетон в меньшей степени подвержен воздействию солнечного тепла в сравнении с металлом. Наиболее экономичными являются хранилища круглой формы, но прямоугольные проще в изготовлении.

Резервуары из резинотканевых материалов в основном используются во время транспортировки керосина, масел, автомобильного и авиационного бензина. Их конструкция представляет собой замкнутую оболочку, состоящую из нескольких слоев. Т

акие изделия в сравнении с металлическими имеют ряд технологических преимуществ, но требуют соблюдения определенных правил при эксплуатации.

К основному конструкционному материалу резервуара предъявляются следующие требования: коррозионная стойкость, неподверженность химическим воздействиям со стороны продукта и непроницаемость. Поэтому основным материалом, который идёт на изготовление резервуаров, является сталь (листовой прокат) углеродистых и низколегированных сортов, для которых характерны хорошая свариваемость, устойчивость к деформации и хорошие характеристики пластичности. В отдельных случаях используется алюминий.

Из неметаллических резервуаров наибольшее распространение получили железобетонные, в которых хранят вязкие и застывающие нефтепродукты, такие как мазуты, битумы, а также тяжелые нефтепродукты с низким процентом бензиновых фракций. Нефти с большим количеством бензиновых фракций и легкоиспаряющиеся нефтепродукты хранят в резервуарах из железобетона, непроницаемость которых достигается посредством нанесения дополнительного бензо- и нефтеустойчивого покрытия.

Мягкие резервуары, называемые также нефтетанками, из специальных полимерных материалов, отличаются гибкостью, малым удельным весом и высокой химической и коррозионной стойкостью. Такие резервуары не требуют предварительной закладки фундамента и могут располагаться на простых деревянных подкладках. Малый удельный вес и компактность в сложенном состоянии делают их предпочтительными в случаях, когда требуется организовать временное хранилище нефти без необходимости возведения капитальных сооружений. Этому также способствует простота и быстрота их установки и демонтажа.

Подводные резервуары представляют собой погруженные в воду баки. Принцип подводного хранения нефти (нефтепродуктов) основан на их разности плотностей в сравнении с водой, благодаря чему они (вода и нефть) практически не смешиваются. Хранимая нефть как бы покоиться на водяной подушке. По этой причине многие такие резервуары проектируются без днищ в виде колоколов. Они изготавливаются из железобетона, металла и эластичных материалов (синтетических или резинотканевых). Подводные резервуары размещаются на дне водоемов и закрепляются с помощью якорей. Заполнение происходит с помощью насосов, а для опорожнения оказывается достаточно гидростатического давления воды, выталкивающего нефтепродукт вверх по отводящему каналу. Применяют их на морских базах и нефтепромыслах, где они могут показать большую эффективность, чем береговые резервуары.

Наиболее распространенным по форме являются цилиндрические резервуары. Они экономичны по металлоемкости, что было показано еще на примере резервуаров Шухова, достаточно просты в производстве и монтаже, а также обладают хорошей прочностью и надежностью. Изготавливаться вертикальные резервуары могут как полистовым способом, так и из рулонных заготовок.

Наряду с резервуарами цилиндрической формы на химических производствах успешно применяют сферические резервуары, корпус которых состоит из отдельных листов 25 - 30 мм толщиной, свальцованных или сваренных по форме шара. Корпус резервуара устанавливается после сборки на железобетонный фундамент в кольцо. Также форма резервуара может быть каплевидной. Такие резервуары собираются из деталей в виде лепестков, изготовленных отдельно на заводе и доставленных на место монтажа.

При хранении нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо, керосин) в межсезонье большое значение имеют сооружаемые в отложениях каменной соли подземные хранилища, размещаемые на глубине (100 м и ниже). Они создаются размывом соли водой (выщелачивание) через скважины. Для опорожнения хранилища от нефтепродуктов в него закачивают насыщенный солевой раствор.

При хранении нефтяных продуктов в подземных резервуарах пространство вокруг них заливается бетоном, что обеспечивает безопасность хранения. Степень влажности грунта, в который погружается резервуар, определяет степень его дополнительной защиты. Это может быть как специальное антикоррозийное защитное покрытие, так и гидроизоляция резервуара. Подземные резервуары обладают рядом преимуществ, заключающихся в удобстве эксплуатации, экономии места на территории, где они устанавливаются, и возможности их размещения в местах с высокой сейсмичностью. Так же важно отметить и тот факт, что подземные резервуары меньше подвержены суточным колебаниям температур.

Для хранения нефтепродуктов под землей лучше всего подходят двустенные ёмкости, в которых резервуар (основной) находится внутри защитного резервуара, а расстояние между их стенками должно составляет не менее 4 мм. Это расстояние обеспечивается с помощью вальцовочного профиля, который крепится посредством сварки к внутренней поверхности защитного резервуара. Полость между основным и защитным резервуарами хорошо загерметизирована и заполнена газом или жидкостью, плотность которых меньше, чем плотность хранимого нефтепродукта. Постоянный контроль межстенной полости дает возможность своевременного определения повреждений и предотвращения возможной аварии.

Современные требования к резервуарам для хранения нефтепродуктов достаточно строги. Тем не менее они представляют колоссальный интерес для представителей отрасли.

Если с теорией все ясно, то на практике ситуация оказывается не столь радужной. Сохранить сырье достаточно проблематично, т.к. при этом стоит соблюдать целый ряд требований и норм.

Требования к резервуарам для хранения нефти и нефтепродуктов

Связана тенденция с тем, что такие ресурсы характеризуются свойствами, которые на порядок усложняют добычу и логистические операции.

К тому же углеводородное сырье считается:

1. Опасным с точки зрения пожарной безопасности. При хранении не допускается риск или же создание благоприятных условий появления открытого огня и тем более его распространения. Требования пожарной безопасности касаются и возникновения электрических разрядов. Холодная искра достаточной силы способна вызвать возгорание газа или нефти.


2. Взрывным. Такое качество вынуждает создавать целый перечень защитных механизмов на любом предприятии соответствующего сегмента.


3. Чувствительность к примесям и посторонним веществам. Попадание в нефть посторонних предметов чревато ее порчей и потерей высокого качества.

Все это учитывается, когда создаются резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов. Любой понимает, что изменить исходные свойства углеводородного ресурса не представляется возможным. При этом именно на свойствах ископаемого базируется его востребованность как основного топлива современности.

Наиболее распространенным решением задачи складирования является разработка всех нужных компонентов, которые создадут благоприятные условия.

Так, были созданы всевозможные типы резервуаров для хранения нефтепродуктов. Они помогают предупредить большое количество рисков.

Все это позволило развиться направлению отрасли, одним из главных векторов работы которого считается создание оптимальных условий хранения.

Предприятия этой области занимаются профессиональным подбором или разработкой контейнеров, отвечающих нынешним нормам безопасности и требованиям структуры. Подобные коммуникации позволяют работать с ресурсами без каких-либо рисков и угроз.

Основные разновидности резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов

Наибольшей популярностью пользуются стальные конструкции. Чаще всего они имеют вертикальную продолговатую форму. Такие вариации оснащены плавающим понтоном. Их вместимость нередко достигает 50000 кубометров сырья.

Также на практике нашли применение цилиндрические виды резервуаров для хранения нефтепродуктов со сферической крышей. Иногда она может иметь коническое исполнение. Сейчас нашли достаточно широкое применение модели с плавающим мостом емкостью 120000 тонн.

Весь сегмент добычи, хранения и транспортировки ресурсов не может полноценно функционировать без наличия подобных контейнеров.

Отмечается, что с каждым годом растет вместимость емкостей, а их оснастка с каждым днем модифицируется.

Все время происходит внедрение инноваций и передовых разработок от ведущих инженеров сегмента. При этом все требования к подобным конструкциям никуда не исчезают.

Отмечается, что индивидуальные разработки должны в такой же степени удовлетворять требованиям безопасности, как и типичные резервуары. Их задача остается прежней: минимизировать риски разлива топлива по объекту, устойчивость к воспламенению и взрыву.

Такое оборудование считается в узких кругах достаточно сложным, если рассматривается его проектирование или применение.

Процесс определения необходимого объема конструкции или заказ изделия являются приоритетными делами для любой организации.

Поиск исполнителя, который сможет разработать отличные типы резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, нередко оказывается вопросом повышенной сложности.

Своим внешним видом все контейнеры для индустриальных задач похожи между собой. Так, люди далекие от данного сегмента производства могут предположить, что их основное отличие – это вместимость. Но все далеко не так прозаично и легко. Подобные изделия необходимо применять только по их прямому назначению.

Некоторые типы сооружений используются для хранения в них воды и технических жидкостей, другие – для всевозможных ископаемых.

Конструкции для газообразного топлива и нефтяной продукции спроектированы только на конкретный тип сырья. Так, они могут применяться для складирования бензина, технических масел, дизтоплива и другой продукции.

При этом в конструкциях, предназначенных для хранения светлых видов топлива, нужно хранить только его, а для темных – соответствующее сырье. Такие сооружения разрабатываются исключительно из первосортного, высокопрочного, устойчивого к агрессивной среде металла или полимера.

На практике подобная продукция производится из нержавеющей высоколегированной стали. При этом ко всем материалам, используемым на производстве, выдвигается целый список требований. Все инженерные разработки проходят строгие проверки и диагностику.

Классификация резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов

Классификация резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов представляет собой следующий перечень конструкций:

• одностенные;
• двустенные вариации;
• горизонтальные сооружения;
• вертикальные варианты;
• подземные конструкции;
• наземная тара.

Большие предприятия отдают предпочтение многостенным вариациям. Организации полагают, что резервуары для хранения нефтепродуктов этого класса более прочные и менее подвержены процессу коррозии. Для более благоприятных условий между стенками конструкции запускается инертный газ.

Горизонтальные разработки имеют большее сопротивление агрессивной среде, давлению сырья, а потому считаются более предпочтительными, хотя и менее распространены в индустрии. Но они не находят должного внимания от промышленных гигантов, т.к. не являются экономичными с точки зрения свободного места на заводе или нефтехранилище. Основное преимущество – легкий уход и эксплуатация.

Современное производство резервуаров для хранения нефтепродуктов

Современное производство резервуаров для хранения нефтепродуктов зациклилось на проектировании наземных емкостей.

Подземные коммуникации в плане защиты более предпочтительны. Это связано с их расположением глубже значения промерзания грунта зимой. Это ограждает сырье от неблагоприятных атмосферных явлений, не позволяет топливу перемерзать или перегреваться.

Примечательно, что непосредственно перед погружением подземные резервуары для хранения нефтепродуктов покрывают дополнительной изоляцией.

Резервуарные парки для хранения нефтепродуктов и прочие приспособления на экспозиции

На интернациональной экспозиции «Нефтегаз» , которая пройдет под эгидой ЦВК «Экспоцентр», можно найти современные решения вопроса складирования нефтепродуктов, передовые технологии перерабатывающего комплекса.

Выставка считается одним из самых масштабных проектов отрасли. На мероприятии будет представлено новейшее оборудование. Здесь пройдут тематические семинары посвященные паркам для складирования, будут рассмотрены и различные типы резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов.