Неметаллическими называются такие резервуары, у которых в отличие от металлических (стальных) резервуаров несущие конструкции выполнены из неметаллических материалов. К неметаллическим резервуарам в основном относятся железобетонные и резервуары из резинотканевых или синтетических материалов, применяемых преимущественно в качестве передвижных емкостей. К неметаллическим относятся также и подводные резервуары.
Железобетонные резервуары по виду хранимого нефтепродукта подразделяются на резервуары для мазута, нефти, масел и светлых нефтепродуктов. Поскольку нефть и мазут практически не оказывают химического воздействия на бетон и обладают способностью за счет своих тяжелых фракций и смол тампонировать мелкопористые материалы, уменьшая со временем их просачиваемость и проницаемость, при хранении этих нефтепродуктов в железобетонных резервуарах не требуется специальная защита стенок, днища и покрытия резервуара. При хранении смазочных масел во избежание их загрязнения внутренние поверхности резервуаров защищают различными покрытиями и облицовками. То же относится и к резервуарам для светлых легкоиспаряющихся нефтепродуктов, которые, обладая незначительной вязкостью, легко фильтруются через бетон; кроме того, покрытие в данном случае должно обладать повышенной герметичностью (газонепроницаемостью) с целью уменьшения потерь от испарения.
|
|
Железобетонные резервуары, кроме экономии металла, обладают еще рядом технологических преимуществ. При хранении в них подогреваемых вязких нефтей и нефтепродуктов медленнее происходит их остывание за счет малых теплопо-терь, а при хранении легкоиспаряющихся светлых нефтепродуктов уменьшаются потери от испарения, так как резервуары при подземной установке менее подвержены солнечному облучению. Резервуары этого типа по форме в плане сооружают круглыми (вертикальные и цилиндрические) и прямоугольными. Наиболее экономичны резервуары круглой формы, однако резервуары прямоугольной формы более просты в изготовлении.
Рис. 6.8. Сборный железобетонный резервуар |
Для резервуаров одинакового объема площадь поверхности и расход материалов в круглых резервуарах меньше, чем в прямоугольных; расход металла в резервуарах прямоугольной формы в среднем на 10 % больше, чем в цилиндрических. Цилиндрические резервуары более удобны для предварительного напряжения арматуры стенок, намного устойчивее к температурным воздействиям и позволяют применять большие, чем в прямоугольных резервуарах, высоты.
При выборе резервуаров стремятся использовать возможно большие объемы, так как с их увеличением уменьшается удельный расход материалов, что дает существенное снижение стоимости строительства.
|
|
На рис. 6.8 показан сборный резервуар, стенка которого состоит из предварительно напряженных железобетонных панелей; швы между стеновыми панелями замоноличивают бетоном. Кольцевую арматуру на стенку резервуара навивают при помощи арматурно-навивочной машины. Покрытие резервуара выполняется из сборных железобетонных, предварительно напряженных ребристых плит, которые опираются на кольцевые балки.
В резервуарах, предназначенных для светлых нефтепродуктов (керосина, бензина, дизельного топлива), а также для различных масел, внутреннюю поверхность стен и днища офактуривают тонким стальным листом, например, путем предварительного офактуривания в заводских условиях. Цилиндрические резервуары сооружают объемом 100 — 30 000 м3, а в отдельных случаях — и более крупные резервуары объемом до 100 000 м3. Резервуары рассчитаны на внутреннее давление в газовом пространстве приблизительно 2 кПа и вакуум 1 кПа. В отдельных случаях железобетонные резервуары сооружают наземными, когда по эксплуатационным и технологическим условиям более целесообразно иметь наземный резервуарный парк, а также в тех случаях, когда по условиям строительной площадки затруднено строительство заглубленных резервуаров. Железобетонные резервуары оснащены приемораздаточными и зачистными устройствами, а также приборами контроля и автоматики.
Резинотканевые резервуары предназначены для хранения и транспортировки автомобильного бензина, реактивного и дизельного топлива, керосина и масел. Резервуары в конструктивном отношении представляют собой замкнутую оболочку в виде подушки с вмонтированной в нее арматурой. Оболочка резервуаров состоит из внутреннего маслобензостойкого резинового слоя, полиамидной противодиффузион-ной пленки, капронового силового слоя и наружного атмосферостойкого резинового слоя. Резинотканевые резервуары обладают рядом преимуществ по сравнению с металлическими. Однако в отличие от металлических они требуют более бережного отношения и соблюдения определенных правил при их эксплуатации.
Резинотканевые резервуары можно перевозить как заполненными, так и порожними. В заполненном состоянии их транспортируют автотранспортом при объеме резервуара до 10 м3, а в порожнем состоянии — при объеме до 50 м3 и более. Порожние резервуары, доставленные к месту установки, заполняют нефтепродуктом и размещают обычно на открытых площадках под навесом, а также в закрытых помещениях. Наиболее широкое применение получили резервуары объемом 2,5 — 50 м3. В отдельных случаях изготовляют резервуары и больших объемов — до 400 м3.
Известно применение резинотканевых резервуаров (оболочек) в качестве транспортных емкостей для перевозки нефтепродуктов по воде. Объем таких резервуаров достигает 400 м3 при длине 63 м и диаметре 3 м. Подводные резервуары представляют собой емкости, погруженные в воду. Принцип подводного хранения нефти и нефтепродуктов основан на том, что плотность нефти и нефтепродуктов меньше плотности воды и они практически не смешиваются с ней. Исходя из этого, многие конструкции резервуаров запроектированы без днища в виде колокола. Продукт в таких емкостях хранится на водяной подушке. По мере откачивания продукта резервуар заполняется водой. В подводный резервуар нефтепродукт закачивают под давлением насосами, а забирают его под давлением столба воды, находящейся над резервуаром. По степени погружения в воду подводные резервуары делятся на донные — стационарные и плавающие — переменной плавучести. Существует еще много разновидностей подводных хранилищ, однако все они основаны на принципе вытеснения нефтепродукта из резервуаров гидростатическим давлением воды.
|
|
Подводные резервуары бывают железобетонные, из эластичных синтетических или резинотканевых материалов. Известны и металлические подводные резервуары, однако в этих условиях стальная обечайка выполняет роль изоляционной, разделительной перегородки между водой и продуктом. Один из наиболее экономичных типов подводных хранилищ — эластичные емкости различной формы: цилиндрические со сферическим дном или в виде подушки.
При расположении емкостей на дне водоемов их закрепляют якорями. Заполнение емкости производится насосом, а опорожнение — под действием гидростатического давления воды на оболочку, которое вытесняет нефть по гибким трубопроводам наверх. При полном опорожнении резервуара эластичная оболочка сплющивается. На поверхности плавает буй, с которым связаны гибкими приемораздаточными трубопроводами подводная емкость и бункеровочное судно. Во время рабочих операций трубопроводы, связывающие танкер и буй, плавают на поверхности воды, а по окончании этих операций их погружают в воду. Положение трубопроводов регулируют при помощи подачи и откачки сжатого воздуха в проложенные параллельно рабочим трубопроводам шланги-понтоны. Объем отдельных емкостей достигает 400 м3. Имеются проекты более крупных подводных емкостей с отдельными конструктивными разновидностями, в том числе железобетонные и металлические. Известны конструкции стационарных подводных металлических резервуаров, объем которых достигает 82 000 м3.
Металлический резервуар с переменной плавучестью показан на рис. 6.9. Резервуар представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость без дна с кровлей (крышей) 7 (5), которая жестко связана с обечайкой резервуара 9 и является одновременно поплавком, поддерживающим резервуар в плавающем состоянии; при заполнении нефтепродуктом 10 резервуар всплывает над поверхностью воды на высоту, величина которой определяется в зависимости от соотношения плотности воды в море (водоеме) и нефтепродукта, а также от степени заполнения емкости. На крыше каждого резервуара устанавливают насос 3, который обеспечивает все необходимые технологические операции. Объем резервуара этого типа достигает 10 000 м3.
|
|
Подводные резервуары являются перспективными конструкциями для применения на морских нефтебазах в тех случаях, когда по местным условиям они могут оказаться более эффективными по сравнению с наземными или подземными береговыми резервуарами, а также на морских нефтепромыслах.
Рис. 6.9. Подводный резервуар переменной плавучести: |
1 — патрубок для отвода воздуха; 2 — трубопровод для залива нефтепродуктов; 3 — насос; 4 — шланг для подачи сжатого воздуха; 5 — насосная; 6 — нефтепродуктопровод; 7 — плавающая кровля; 8 — крыша; 9 — обечайка; 10 — нефтепродукт; 11 — водяная подушка; 12 — защитный бон |