Содержание

 

Введение

     История возникновения резервуаров в России связана с развитием Бакинской нефтяной промышленности. В 17 в. с увеличением добычи нефти в Баку начали возникать нефтяные склады — земляные резервуары (ямы) в глиняных грунтах.

     В 1935 впервые в России был сооружен металлический сварной резервуар емкостью 1000 м³. Этот прогрессивный метод сооружения приобрёл известность и позволил в дальнейшем перейти на индустриальный метод изготовления основных частей резервуаров. Емкость отдельных резервуаров, построенных в России, достигает 50000 м³. Ведутся работы по созданию резервуаров емкостью до 100000 м³.

     За рубежом наряду со строительством металлических резервуаров емкостью до 100000 м³ решается проблема хранения большого количества нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов путем создания новых типов емкостей с использованием естественных и искусственных пустот в земной толще.

     Первое  подземное хранилище в искусственных выработках залежей каменной соли для сжиженных газов построено в США в 1950. Емкость отдельных резервуаров в соляных пластах и куполах достигает 1,5 млн. м³.

     Крупные хранилища обычно состоят из нескольких камер. Например, подземное хранилище в штате Техас емкостью 905,7 тыс. м³ имеет шесть камер. Наблюдается тенденция строить резервуары значительных объемов с большим количеством камер. Сооружаются подземные изотермические хранилища для сжиженных газов.

     Целью данной работы является изучение основных типов резервуаров для хранения нефти.

     При написании реферата использовались учебные пособия нормативные  документы и периодические издания.

 

1. Общая характеристика  резервуаров для  хранения нефти

     Нефтяной  резервуар - ёмкость для хранения нефти и продуктов её переработки.

      Первые  нефтяные резервуары появились в России в 18 в. и представляли собой земляные ямы (амбары) глубиной 4-6 м. c деревянной крышей, подземные каменные резервуары, a также деревянные чаны, стянутые железными обручами.

        Первый в мире стальной клёпанный  резервуар был построен в России  в 1878 по проекту B. Г. Шухова  и A. B. Бари.

       C 1912 в России стали применяться  железобетонные резервуары, в США  - сборно-разборные резервуары вместимостью от 15 до 1600 м3.

      Нефтяные  резервуары подразделяются:

      - по расположению на наземные, подземные (включая заглубленные резервуары) и подводные;

      - по материалам, из которых изготовляются, - на металлические (из сталей, цветных металлов и их сплавов), железобетонные, каменные, земляные (амбары), деревянные, стеклопластиковые, пластмассовые, резинотканевые;

      - по величине избыточного давления - на резервуары низкого (0,002 МПa), повышенного (0,0020,067 МПa) давления;

      - по форме оболочки - на вертикальные и горизонтальные цилиндрические резервуары, каплевидные резервуары, шаровые резервуары, прямоугольные;

      - по состоянию хранимого продукта - для маловязких нефтей и нефтепродуктов (применяются также резервуары c гибкими разделит, оболочками - мембранами для хранения нескольких нефтепродуктов в одном резервуаре), для высоковязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов, требующих подогрева, для сжиженных газов;

      - по способу установки - стационарные и передвижные.

        Наземные нефтяные резервуары сооружаются главным образом из стали и железобетона.

      Последние изготовляются из рулонных заготовок  корпуса и днища резервуара, свариваемых на специализированных заводах и доставляемых к месту монтажа в свёрнутом виде, или из готовых элементов (сборные резервуары, a также нефтяные резервуары большого объёма), полистовым способом из отдельных листов, свариваемых на монтажной площадке.

      Подземные нефтяные резервуары подразделяют на:

      - шахтные, сооружаемые в специально создаваемых горных выработках или в отработанных выработках шахт и рудников;

      - бесшахтные, создаваемые в пластах каменной соли путём выщелачивания, a также уплотнением пород взрывом;

      - траншейные, сооружаемые открытым горным способом.

      B полускальных, крупнообломочных, песчаных  и глинистых грунтах траншейные нефтяные резервуары строятся металлическими c щитовой крышей, опирающейся на несущие фермы.

      Недостатки  подземных (в т.ч. и заглублённых) нефтяных резервуаров: трудность определения утечек, ремонта и эксплуатации, a в шахтных, кроме того, необходимость заглубления насосной станции и др. ¹

      При подводном хранении нефти и нефтепродуктов (подвижныe нефтяные резервуары) эластичную ёмкость или металлическую оболочку погружают на дно, c помощью подвешиваемых дополнительно грузов-якорей.

      Кроме того, нефтяные резервуары размещают в бетонных фундаментах морских буровых платформ. Конструкция резервуара должна обеспечивать герметичность, коррозионную и химическую стойкость по отношению к хранимому продукту, долговечность, безопасность эксплуатации и др.

 

       Выбор конструкции нефтяных резервуаров производится на основе технико-экономического анализа, c учётом необходимости сокращения потерь хранимых продуктов, их физико-химических свойств и требований, предъявляемых к технологии хранения.

      Нефтяной  резервуар или группа нефтяных резервуаров, как правило, входят в состав нефтехранилища.

      Для хранения большинства нефтей и нефтепродуктов (имеющих при температуре 37,8В°C давление насыщенных паров до 2,67В·* 104 Пa) используют резервуары co стационарной крышей, опирающейся на корпус (сферическая крыша) или, кроме того, на центральную стойку-опору (коническая крыша).

      Резервуары  вместимостью от 100 до 5000 м3 изготовляют c конической крышей, от 10 000 до 30 000 м3 - co сферической крышей, выполненной из радиальных щитов.

      Для хранения мазута и тёмных нефтепродуктов применяют также резервуары вместимостью до 5000 м3 c «безмоментной» крышей, требующей меньших затрат металла.

      Бензины и нефти c давлением насыщенных паров  до 0,067 МПa в целях сокращения потерь от испарения хранят в вертикальных цилиндрических резервуарах co стационарными крышами, оборудованных понтонами вместимостью до 20 000 м3, или резервуарах c плавающими крышами - вместимостью до 100 000 м3.

      Для уменьшения потерь нефтепродуктов от «Большого дыхания» резервуара и «Малого дыхания» резервуара применяют вертикальные цилиндрические стальные резервуары c торосферической и сфероцилиндрической крышей, c «дышащей» крышей (устройство и принцип действия, аналогичные газгольдеру переменного объёма), a также каплевидные и шаровые резервуары, используемые, кроме того, для хранения сжиженных газов и их смесей (бутана, пропана, бутилена и др.).²

 

2. Характеристика  основных типов резервуаров для хранения нефти

2.1. Вертикальные и горизонтальные резервуары

     Вертикальные резервуары, изготовленные из стали, как правило, применяются для кратко или долгосрочного хранения нефти и нефтепродуктов. Сегодня резервуары подобного типа изготовляются с применением современных технологий, что позволяет существенно удешевить производственный процесс. Вертикальные резервуары производство предусматривает применение метода рулонирования.

     Этот  метод оптимален применительно  к производству вертикальных стальных цилиндрических емкостей. Суть метода заключается в следующем: заранее  сваренное из отдельных стальных листов полотнище скатывается в рулон, который уже на этом этапе принимает окончательную цилиндрическую форму. После этого, резервуары под нефтепродукты получают сварной шов по протяжению всей боковой стены. На следующем этапе происходит пристыковка крыши и днища. И, в заключении, вертикальные резервуары оснащаются различными конструкционными элементами, способствующими эффективной эксплуатации емкостей в качестве нефтехранилищ.

     Резервуары вертикальные для нефтепродуктов, изготовленные методом рулонирования, дешевле емкостей того же типа, произведенных по традиционной технологии. Проведение сварочных работ посредством автоматического оборудования позволяет не только снизить себестоимость конечного продукта, но и существенно сократить сроки, необходимые для его производства.

     Учитывая  тот факт, что стальные вертикальные резервуары применяются для хранения нефти и нефтепродуктов, особенно важными эксплуатационными аспектами становятся надежность, долговечность и безопасность емкостей такого типа.

 

      Именно поэтому, имея в виду вертикальные резервуары, производство их предусматривает использование высококачественных и высокопрочных сталей.

Рис. 1 Вертикальные резервуары для хранения нефти

     Вертикальные  емкости для создания оптимальных  условий хранения огнеопасных и агрессивных жидкостей дополнительно комплектуются вспомогательными элементами и оборудованием, что, в конечном счете, становится причиной для некоторого увеличения стоимости продукта. Более того, в зависимости от типа жидкости, предназначенной для краткосрочного или длительного хранения, а также в соответствии со сложными эксплуатационными условиями, вертикальные резервуары под нефтепродукты, на производственном этапе, получают дополнительное усиление корпуса и более эффективную теплоизоляцию.

     Цилиндрические  вертикальные стальные емкости, на сегодняшний  день, представляются наиболее экономичным  и эффективным решением для хранения больших объемов различных жидкостей.

     Стальные  резервуары вертикальные для нефтепродуктов производятся в соответствии с ГОСТ Р52910-2008 и с «Правилами устройства цилиндрических вертикальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов» (ПБ 03-605-03).

     Все стальные вертикальные резервуары для хранения нефтепродуктов эксплуатируются в следующих условиях:

1. Плотность содержимого продукта 0,99 тс/м?;
2. Рабочее избыточное внутреннее давление (мм./вод./ст.) 2,0 кПа;
3. Рабочий вакуум (мм./вод./ст.) 0,2 кПа;
4. Температура содержимого продукта не более +95 С°;
5. Снеговая нагрузка не более 200 кг/м?;
6. Нагрузка ветра не более 100 кг/м?;
7. Сейсмичность не более 9 балл;
8. Температура внешней среды до -60 С°;
9. Нагрузка верхней тепловой изоляции (крыша) до 0,127 кПа;

      10. Нагрузка боковой тепловой изоляции (стены) до 0,17 кПа.

      Вертикальные резервуары для хранения нефтепродуктов оборудуются:

1. Специальными ограждениями и площадками на крыше;
2. Шахтной или наружной кольцевой лестницей;
3. Люками в I поясе стенок;
4. Люками и патрубками (типовой проект согласуется с заказчиком);
5. Системой молниеприемников.³

      Наиболее  распространены стальные резервуары. Применяются следующие типы стальных резервуаров:

      - вертикальные цилиндрические со стационарной конической или сферической крышей вместимостью до 20000 м3 (при хранении ЛВЖ) и до 50000 м3 (при хранении ГЖ);

      - вертикальные цилиндрические со стационарной крышей и плавающим понтоном вместимостью до 50000 м3;

      - вертикальные цилиндрические с плавающей крышей вместимостью до 120000 м3

      Геометрические  характеристики основных типов стальных вертикальных резервуаров приведены  в табл. 1.

 

Таблица 1: Геометрические характеристики резервуаров типа РВС