Сучасні сталеві резервуари в залежності від фор-ми і технологічного призначення поділяються на сліду-ющие типи [12]:
1) вертикальні циліндричні;
3) горизонтальні (цистерни).
У свою чергу вертикальні циліндричні резервуари поділяються на резервуари: 1) низького тиску (так називаються ваемие «атмосферні»); 2) з понтонами; 3) з плаваючими дахами. Резервуари «атмосферного» типу характеризуються тим, що внутрішній тиск в газовому просторі їх поблизу-ко до атмосферного і становить 2 кПа. До них відносяться резервуари з конічним і сферичним щитовим покриттям третьому. Резервуари «атмосферного» типу застосовуються в основ-ному для зберігання нафтопродуктів з низькою пружністю парів, т. Е. Мало випаровуються (наприклад, гасу, дизельного топ-лива). Однак в тих випадках, коли в цих резервуарах зберігають легкоиспаряющиеся нафтопродукти, наприклад бензин з високою-кою пружністю парів, то їх обладнають спеціальними устрій ствами (газової обв'язкою, відбивної ізоляцією і т. Д.).
Найбільш ефективно зберігати легкоиспаряющиеся нафто-продукти в резервуарах спеціальних конструкцій, т. Е. З плаваючими дахами і понтонами, або в резервуарах висо-кого тиску, т. Е. В каплевидних з тиском до 70 кПа.
Горизонтальні резервуари (цистерни) використовують для зберігання більшості видів нафтопродуктів і застосовують переважно в якості витратних сховищ примушує-них підприємств і в сільському господарстві.
Типові сталеві резервуари в Росії споруджують сварок-ними із застосуванням індустріальних методів монтажу і ис-користуванням готових рулонних заготовок і елементів завод-ського виготовлення. Рулонні заготовки виготовляють з пло-ких сталевих полотнищ, що зварюються автоматичним зварюванням і згортаються для транспортування в габаритні рулони, які потім при монтажі розгортають до проектної кри-визна. Висока ефективність цього індустріального рулон-ного методу в порівнянні з колишньою практикою полистовой складання конструкцій на місці монтажу створила умови для його широкого застосування в резервуаростроеніі.
Основні розміри резервуарів - діаметр і висота - для даного обсягу резервуара можуть бути різними. Од-нако існують такі розміри цих параметрів, при кото-яких витрати по металу будуть найбільш раціональними. Крім витрати металу на економічність резервуара впливають ще й інші фактори. Наприклад, підвищена площа дзеркала рідини пов'язана з підвищенням обсягу випаровування легкоиспаряющихся рідин і застосуванням більш потужних засобів пожежогасіння, а також зі збільшенням площі забудови і т. Д. Поряд з цим при меншій площі резер-Вуару, а отже, і більшою його висоті ускладнюються монтажні роботи. Всі ці фактори враховуються спеці-ними розрахунками при визначенні оптимального розміру ти-пових резервуарів.
Вертикальні циліндричні резервуари виготовляють наступних видів.
1. Резервуари низького тиску з щитовим конічним або сферичним покриттям відрізняються тим, що покриття монтується з готових щитів, виконаних з листової сталі товщиною 2,5 мм. Пояси корпусу резервуара мають товщину 4-10 м (від низу до верху). Резервуари з конічним покриттям (рис. 6.2) споруджують об'ємом 100 - 5000 м 3. при-ніж в центрі резервуарів (за винятком резервуарів об'ємом 100 і 200 м 3) встановлюють центральну стійку, на яку спираються щити покриття. Резервуари з сферичні-ким покриттям (рис. 6.3) споруджують обсягом 10 000, 15 000 і 20 000 м 3. Щити покриття по контуру спираються на кільце жорсткості, встановлене на корпусі резервуара. Товщина листів стінки резервуара (вважаючи від низу до верху) 6-14 мм. Товщина листів покриття - 3 мм. При зберіганні в назем-них сталевих резервуарах вузьких підігріваються нафт і нафтопродуктів спостерігаються значні втрати тепла в навколишнє середовище, особливо в холодну пору року. Для зменшення витрат тепла на підігрів нафти і нафтопро-дуктів і, отже, для зниження витрат на підігрівання-тільні пристрої здійснюють теплоізоляцію зовнішніх поверхонь резервуарів [12].
Мал. 6.2. Резервуар об'ємом 5000 м 3 з конічним щитовим покриттям: 1 - корпус; 2 - покриття; 3 - опорна стійка; 4 - сходи; 5 - днище
На рис. 6.4 показано обладнання резервуара для нафти (світлих нафтопродуктів), оснащеного сливно-наливними, а також дихальними і вимірювальних приладів. На резер-Вуару встановлюють наступне обладнання.
Клапан дихальний. Призначений для регулювання давши-лення парів нафтопродуктів в резервуарі в процесі закачано-ки або викачування нафтопродуктів, а також при коливанні температури. Зміна тиску парів нафтопродуктів в резервуарі в процесі закачування або викачування нафтопродукту називається великим «диханням», а при коливанні температури - малим «диханням» резервуара.
Клапан запобіжний. Застосовують зазвичай з гідрав-вої затвором, служить для регулювання парів нафто-продуктів в резервуарі при несправності дихального клапана або якщо перетин дихального клапана виявиться недо-статочно для швидкого пропуску газів або повітря.
Прилад для виміру рівня. Застосовують рівнеміри типу УДУ, принцип дії яких заснований на передачі величини вертикального переміщення поплавця з застосуванням сталевої стрічки.
Пробовідбірник. Призначений для напівавтоматичного від-бору проб по всій висоті резервуара через спеціальні клапани.
Люк-лаз. Призначений для внутрішнього ремонту, огляду і очищення резервуару.
Кран сифонний. Призначений для випуску підтоварної води з резервуара.
Люк світловий. Встановлено на даху резервуара для про-ветріванія і освітлення.
Мал. 6.3. Резервуар об'ємом 20 000 м 3 зі сферичним покриттям
Пеногенератор. Призначений для подачі піни при туше-ванні пожежі в резервуарі. Пеногенератор встановлюють стаціо-онарно на сталевих вертикальних резервуарах (з понтоном або без) обсягом 5000 м 3 і більше для зберігання нафти і нафтопро-дуктів. За допомогою цих установок повітряно-механічна піна подається в резервуари зі стаціонарною дахом (з понто-ном або без нього) з розрахунку покриття піною всій площі дзеркала продукту, а в резервуари з плаваючою дахом - з розрахунку кільцевого простору між стінкою резервуара і металевою діафрагмою плаваючою даху.
Механізм управління хлопавкою з перепуском. Забезпечують-кість відкривання і закривання хлопавки. Крім того, він утримує її у відкритому положенні. Управління Хлопуша-кою ручне або автоматичне.
Хлопавка з перепуском. Призначена для попереджено-ня втрат нафтопродуктів в разі розриву трубопроводу або виходу з ладу резервуарной засувки.
Мал. 6.4. Устаткування резервуара об'ємом 20 000 м 3 для нафти: 1,2 - дихальний і запобіжний клапани; 3 - прилад для виміру рівня; 4 - пробовідбірник; 5 - сигналізатор рівня; 6 - люк-лаз; 7, 11 - монтажні люки; 8 - сифонний кран; 9 - світловий люк; 10 - піногенератор; 12 - механізм управління хлопавкою з перепуском; 13 - хлопавка з перепуском; 14 - розмиває головка; 15 - пріемораздаточная труба
2. Резервуари з плаваючим понтоном. Призначені для резервуарів з щитовим покриттям з метою зниження втрат зберігаються в них легкоиспаряющихся нафт і неф-тепродукт. Понтон, плаваючий на поверхні рідини, зменшує площу випаровування в порівнянні зі звичайним резервуаром, завдяки чому різко знижуються втрати від випаровування (в 4-45 разів). Понтон є диск з поплавками, що забезпечують його плавучість. Між пон-тоном і стінкою резервуара передбачений зазор шириною 100 - 300 мм, щоб уникнути заклинювання понтона слідом-ствие нерівностей стінки. Зазор перекривається ущільнюю-ські герметизирующими затворами. Відомі кілька конструкцій затворів, проте найбільше застосування по-лучіл затвор з прогумованої тканини, профілі якої мають форму петлі з внутрішнім заповненням затвора (петлі) пружним матеріалом. Герметизуючий затвор є невід'ємною частиною понтона. Без затвора робота понтона мало ефективна.
Плаваючі понтони по застосовуваних матеріалів відмінності-ють двох типів: металеві та з синтетичних пінопласту-вих або плівкових матеріалів. На рис. 6.5 показана схема металевого понтона у вигляді диска 3 з відкритими коробами 1 і 4. До периферійного кільцю жорсткості, який одночасним-аме служить і бортом понтона, прикріплюється герметизують ющий затвор 5. Понтон оснащений опорами 2, на які він спирається в нижньому положенні. У зв'язку з тим, що понтони споруджують в резервуарах зі стаціонарному покриттям, кото-рої запобігає потраплянню атмосферних опадів на повер-хность понтонів, це дозволяє застосовувати полегшені конст-рукції з синтетичних, плівкових матеріалів.
Мал. 6.5. Резервуар з металевим понтоном
3. Резервуари з плаваючою дахом. Ці резервуари не мають стаціонарного покриття, а роль даху у них виконан-вується диск із сталевих листів, плаваючий на поверхні рідини (рис. 6.6). Для створення плавучості по контуру диска розташовується кільцевої понтон, розділений радіаль-ними перегородками на герметичні відсіки (коробки). Зазор між дахом і стінкою для більшої герметичності виконан-няют з прогумованих стрічок (мембран), що притискаються до стінки важільними пристроями.
Для огляду і очищення плаваючою даху передбачена спеціальна катучая сходи, яка одним кінцем опи-рается на верхню площадку резервуара, а другим - рухається горизонтально (при вертикальному переміщенні даху) по рейках, укладених на плаваючою даху. Предель-ве нижню її положення на висоті 1,8 м від днища резер-Вуару фіксується кронштейнами і стійками. Дощова вода, яка потрапляє на дах, стікає до центру останньої і через спеціальний приямок і відводять шарнірну трубу виводиться через шар зберігається продукту в каналізаційно-ву мережу парку. Плаваюча дах обладнана повітряним клапаном, призначеним для випуску повітря під час закачування нафти в резервуар при нижньому положенні даху до її спливання і для проникнення повітря під плаваю-щую дах в нижньому її положенні під час випорожнення резервуара.
На рис. 6.6 показано обладнання резервуара об'ємом до 50 000 м 3 з плаваючою дахом, призначеного для зберігання нафти і забезпеченого пристроєм для предотвра-щення випадання опадів і отримання однорідних сумішей. З цією метою в резервуарі встановлені розмивають го-спритні на системі трубопроводів, що створюють віялову струмінь нафти, змиває з днища резервуара осад, який змішується з іншим обсягом нафти в резервуарі. В резервуарі також розміщені електропривідні гвинтові мішалки, призначені для запобігання випаданню опадів в «мертвих зонах» (площах, які перебувають за ра-Діус дії розмивають головок) і отримання одно- рідної суміші нафти.
Мал. 6.6. Резервуар з плаваючою дахом: 1 - перила; 2, 3 - рухома і нерухома сходи; 4 - плаваюча дах; 5 - затвор; 6 - опорна стійка
Резервуари з плаваючою дахом рекомендуються переваж-громадської для будівництва в районах з малою сніговим навантаженням, тому що скупчення снігу на дахах ускладнює їх експлуатацію, пов'язану з необхідністю видалення снігу (при шарі вище 100 мм). Резервуари з плаваючою дахом споруджують об'ємом 100 - 50 000 м 3. Відомі конструкції окремих резервуарів, обсяг яких досягає 160 000 м 3 при діаметрі резервуару 114 м і висоті 17,1 м. Плаваюча дах зменшує площу випаровування в порівнянні з пло-щадью випаровування звичайного резервуара, завдяки чому рез-ко знижуються втрати нафтопродукту.
4. Краплеподібні резервуари. Застосовують для зберігання легкоиспаряющихся нафтопродуктів з високою пружністю па-рів, коли недоцільно використовувати для цієї мети звичайні-ні вертикальні резервуари, розраховані на тиск 2 кПа. Оболонці резервуара надають обрис краплі рідко-сти, вільно лежить на смачиваемой площині і знаходячи-щейся під дією сил поверхневого натягу. Завдяки такій формі резервуара створюються умови, при кото-яких всі елементи поверхні корпусу під дією тиску-ня рідини розтягуються приблизно з однаковою силою, відчуваючи одні і ті ж напруги, що забезпечує мі-мінімальними витрата стали на виготовлення резервуара. У зв'язку з тим, що каплевидні резервуари розраховують на внут-реннее тиск в газовому просторі 0,04 - 0,2 МПа і вакуум 5 кПа, легкоиспаряющиеся нафтопродукти зберігають майже повністю без втрат від малих «подихів» і пари випуску-ють в атмосферу, головним чином при наповненні резервуа-рів (при великих «подихах»).
Залежно від характеру виготовлення оболонки цих резервуарів розрізняють два основних типи (рис. 6.7): краплі-видні гладкі і многоторовие. До каплевидним гладким від-носяться резервуари з гладким корпусом, які не мають ізло-мов кривої меридионального перетину. Такі резервуари споруджують об'ємом 5000 - 6000 м 3 з внутрішнім тиском 75 кПа. Резервуари, корпус яких утворюється перетину третьому декількох оболонок подвійної кривизни, з яких вони утворені, називають багатокупольними, або многоторовимі резервуарами. Резервуари цього типу споруджують обсягів по-мом 5000 - 20 000 м 3 на внутрішній тиск до 0,37 МПа. Краплеподібні резервуари обладнують комплектом дихальні-них і запобіжних клапанів, пристроями для зливу-наливу нафтопродуктів і видалення відстою, приладами виміру рівня, температури і тиску.
Мал. 6.7. Краплеподібні резервуари: а - гладкий; б - многоторовий
5. Горизонтальні резервуари. На відміну від вертикаль-них їх виготовляють, як правило, на заводах і поставляють на місце установки в готовому вигляді. Резервуари цього типу мають досить широке поширення при транспортиров-ке і зберіганні нафтопродуктів на розподільних нафто-базах і в витратних сховищах. Резервуари розраховані на внутрішній тиск до 0,07 МПа і вакуум 1 кПа; виготовлені-ють їх обсягом 5-100 м 3; габаритні розміри їх приймають з урахуванням можливості транспортування залізничним транспортом. Резервуари мають конусний або плоске дні-ще; встановлюють їх над землею на опорах або під землею на глибину не більше ніж на 1,2 м від поверхні землі. На опорах горизонтальні резервуари встановлюють в тому слу-чаї, коли потрібно самопливна видача нафтопродукту або коли утруднена підземна установка внаслідок високого стояння грунтових вод. При високих фундаментах для зруч-ства обслуговування влаштовують обслуговують площадки з драбинами. На майданчиках з низьким рівнем грунтових вод при підземному установці фундаменти виконують у вигляді пес-чаних подушок. При високому стоянні грунтових вод підземних-ні резервуари встановлюють на бетонному фундаменті і щоб уникнути спливання кріплять анкерними болтами. Оборудо-вання резервуарів виконується за типовими проектами в зави-ності від закладеного нафтопродукту і схеми установки резервуара.