Типы резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов

С развитием нефтяной промышленности появилась необходимость в хранении больших объемов нефти и ее производных. Так началась история строительства специализированных комплексов, которая эволюционировала в современные системы хранения нефтепродуктов, включая резервуары.

Резервуары вертикальные стальные сварные цилиндрические – емкостные сооружения, которые предназначены для хранения продуктов в жидком агрегатном состоянии при давлениях, близких к атмосферным.

Форма и тип каждого конкретного резервуара определяются в зависимости от режима эксплуатации, свойств жидкости и района строительства. Базовая конструкция представляет собой тонколистовую цилиндрическую оболочку, опирающуюся на плоское или с малыми уклонами днище. Для защиты продукта от воздействия окружающей среды, а также для сокращения потерь хранимого продукта, емкости снабжаются крышами различных конструкций: коническими оболочками, коническими каркасными (в щитовом исполнении с рулонируемым настилом), сферическими каркасными (в щитовом исполнении с полистовым настилом), плавающими крышами (РВСПК). Для сокращения потерь легкоиспаряющихся продуктов, таких как светлые нефтепродукты или спирты, резервуары могут быть оборудованы понтонами, системами рекуперации газов, газоуравнительными системами.

Основное и дополнительное оборудование

Конструкция резервуарного оборудования включает основание, корпус, перекрытия, лестницы, люки, защитные ограды, дыхательную аппаратуру, вентиляционные патрубки с огнезащитными механизмами. Для эффективной эксплуатации на резервуарах различного назначения устанавливают штуцеры для подключения внешних трубопроводов и контрольно-измерительного оборудования; инструменты для подогрева продукта и сокращения теплопотерь; системы пожаротушения, орошения и молниезащиты; внутренние распределительные и переливные устройства; оборудование для перемешивания осадков, сбора и безопасного удаления подтоварной воды.

Материал, из которого выполнен резервуар, должен быть непроницаемым и коррозионностойким, чтобы не подвергаться химическим воздействиям со стороны продукта. Обычно при изготовлении таких металлоконструкций используют сталь (листовой прокат) углеродистых и низколегированных сортов. Она отличается хорошей свариваемостью, пластичностью, ее непросто деформировать.

От мягкого до подводного

Из неметаллических резервуаров наибольшее распространение получили железобетонные, предназначенные для вязких и застывающих нефтепродуктов. Например, мазутов, битумов, тяжелых нефтепродуктов с низким процентом бензиновых фракций. Для нефти с большим содержанием бензиновых фракций и легкоиспаряющихся нефтепродуктов подходят резервуары из железобетона. Их герметичность обеспечивается с помощью дополнительного бензо- и нефтеустойчивого покрытия.

Мягкие резервуары или, как их еще называют, нефтетанки, собирают из полимерных материалов, поэтому для них обязательна гибкость, малый удельный  вес и высокая химическая и коррозионная стойкость. Такие резервуары не нуждаются в фундаменте и могут устанавливаться на обычных деревянных подкладках. Они оптимальны в том случае, если есть необходимость во временном хранении нефти, без возведения капитальных сооружений. Отдельный плюс - простота и скорость монтажа.

Подводные резервуары – это баки, погруженные в воду. Принцип такого хранения нефтепродуктов основан на разности плотностей, благодаря которой вода и нефть не смешиваются. В конструкции инженеры используют железобетон, металл и эластичные материалы. Подводные резервуары размещают на дне водоемов и закрепляют с помощью якорей. Заполнение происходит с помощью насосов. Чтобы их опорожнить, достаточно гидростатического давления воды, выталкивающего нефтепродукт вверх по отводящему каналу. Такие модели нашли применение на морских базах и нефтепромыслах, где они по своей эффективности превзошли береговые аналоги.

Наиболее популярны цилиндрические резервуары. Они являются металлоемкими, просты в производстве и удобны в монтаже, а также традиционно показывают свою прочность и надежность в эксплуатации. Технологий изготовления вертикальных резервуаров две – это полистовой и рулонной метод.

Завернем рулон

Полистовая сборка

Полистовое исполнение позволяет обеспечить наиболее точную геометрическую форму для резервуаров большого объема (от 10 000 м3, диаметром от 4,5 до 65 метров и более) и толщиной нижнего пояса стенки свыше 18 мм. По желанию заказчика может быть изготовлен резервуар любого типоразмера объемом от 10 000 до 50 000 м3. Полистовая сборка предполагает изготовление резервуара из отдельных листов, а также проведение сварки всех швов стенки и днища непосредственно на месте установки. На предприятии осуществляется многоуровневый контроль качества.

Сборка методом рулонирования

Изготовление методом рулонирования позволяет обеспечить высокое качество сварных швов. Непосредственно применяется для резервуаров малого и среднего объемов (от 100 до 10 000 м3) и толщиной нижнего пояса до 18 мм. На заводе изготавливаются полотнища стенки, днища, каркасная и щитовая конические крыши. Большая часть сварных швов выполняется на предприятии с надлежащим контролем качества: при строительных размерах конструкции в качестве стандарта РМ Рейл РВС использует высокоточные машиностроительные допуски (общее отклонение при диаметре 40 м - 10 мм). Укрупненные металлоконструкции в комплекте доставляются заказчику для последующего монтажа. Это позволяет сократить сроки возведения резервуара на месте.

Наряду с резервуарами цилиндрической формы встречаются сферические экземпляры. Их корпус состоит из отдельных листов, свальцованных или сваренных в виде шара. После сборки конструкцию устанавливают на железобетонный фундамент. Также форма может быть каплевидной. Такие модели собирают из так называемых лепестков, которые идут в монтажном комплекте.

Вам с плавающей крышей или без?

Рассмотрим более подробно разновидности резервуаров.

РВС со стационарной крышей

В таких резервуарах складируются мазут, дизельное топливо, бытовой керосин, битум, гудрон, масла (в том числе пищевые) и воду. Резервуары со стационарной крышей могут применяться для хранения более летучих и легковоспламеняющихся продуктов. В таких случаях резервуар оборудуется газовой обвязкой или установкой улавливания легких фракций.

РВСПк с плавающей крышей

Данная конструкция резервуара предполагает использование кровли, располагаемой на поверхности хранимого продукта с полным контактом. Плавучесть кровли достигается за счет применения герметичных отсеков или коробов. В опорожненном резервуаре крыша располагается на специальных опорах, смонтированных на днище. Исключение вращения плавающей крыши резервуара достигается использованием направляющих труб. Преимущества такой конструкции кровли - в снижении потерь продукта от испарения.

РВСЗС с защитной стенкой («стакан в стакане»)

Данная конструкция резервуара вертикального используется на производственных площадках, на которых нет возможности устройства обваловки резервуарного парка. Также цилиндрические резервуары с защитной стенкой строятся вблизи водоемов и жилых поселений для обеспечения безопасности окружающей среды и населения. Защитная стенка монтируется с целью исключения разлива продукта при разгерметизации рабочего резервуара.

РВСП со стационарной крышей и понтоном

Подобные резервуары используют для хранения нефти, бензина, керосина и реактивного топлива. Понтон представляет собой жесткое газонепроницаемое плавающее покрытие в форме диска, помещаемое на зеркало продукта внутри цилиндрического резервуара так, чтобы было закрыто не менее 90% его площади. Кольцевой зазор между понтоном и стенкой резервуара герметизируется специальным уплотняющим затвором. Понтон служит для снижения скорости насыщения газовоздушного пространства резервуара вертикального парами хранимого продукта.