Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов (РВС) представляют собой стационарные металлические герметические емкости для хранения нефти и нефтепродуктов в больших объемах.
Нефтепродукты – это жидкое топливо, мазут, ГСМ (бензин, дизельное топливо, масла), сырье для пластиков.
Виды и особенности резервуаров
В классификации РВС резервуары разделяются на четыре основных группы:
- По расположению;
- По объему;
- По конструктивным особенностям;
- По материалу корпуса.
По расположению РВС делятся на надземные, наземные, заглубленные и подземные.
По объему резервуары имеют свою классификацию (см. табл. 1).
| Класс | Объем, м³ |
|---|---|
| КС-2б | менее 1000 |
| КС-2а | от 1000 до 20000 |
| КС-3б | от 20000 до 50000 |
| КС-3а | от 50000 до 120000 |
Таблица 1
По конструктивным особенностям РВС состоят из трех групп – РВС (резервуар вертикальный стальной со стационарной крышей без понтона), РВСП (резервуар вертикальный стальной со стационарной крышей с понтоном), РВСПК (резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей).
Вертикальные резервуары
По материалу корпуса. Здесь традиционно используются сталь и железобетон. В последнее время для корпусов применяют полимеры (стеклопластик, полиэтилен, синтетические полотна), но ограниченно и преимущественно во временных сооружениях.
К особенностям резервуаров для нефтепродуктов относится обязательное оборудование их дополнительными средствами контроля и безопасности. С этой целью РВС всех видов оснащают датчиками, приборами и механизмами:
- для мониторинга утечек (анализаторы состояния грунтовых вод и воздуха);
- для ликвидации возгораний (гидранты, автоматические средства пожаротушения);
- для контрольных замеров (датчики, люки);
- для откачки остатков при зачистке (насос в нижней части резервуара);
- для наполнения и раздачи (приемные и раздаточные патрубки с системой перекачки).
Важной особенностью РВС является соответствие герметичности для конкретного содержимого.
В соответствии с требованиями нормативных документов для изготовления РВС для нефти и нефтепродуктов применяется только негорючий материал.
Технические условия для вертикальных цилиндрических резервуаров
Изготовление и эксплуатация стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов осуществляются в соответствии с ГОСТ 31385-2023.
В стандарте указаны требования по классификации, маркировке, основным параметрам и размерам изделий. В технических требованиях определены критерии к изготовлению, монтажу и испытаниям резервуаров (гл. 1-5).
При проектировании РВС особое внимание ГОСТ уделяет сварным соединениям и швам, поскольку именно от них зависит прочность и герметичность изделия. Для примера на рисунке показана схема сварного соединения днища и стенки резервуара.
Рисунок 1
Требования к параметрам шва должны соответствовать табличным (см. табл. 2).
| Наименование параметра | Значение параметра в зависимости от объема, м³ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 5000 | 10000 | 20000 | 30000 | 50000 | |
| Ширина шва, g, мм | 4 ± 1 | 5 ± 1 | 11 ± 1 | 12 ± 1 | 14 ± 1 |
| Высота шва, е, мм | 10 ± 1 | 12 ± 1 | 11 ± 1 | 12 ± 1 | 14 ± 1 |
Таблица 2
Отдельно изложены требования к конструкции днищ, стенок, колец жесткости, стационарных крыш, патрубков и люков. Например, толщина стенок выбирается по таблице (см. табл. 3).
| Диаметр резервуара, м | Минимальная толщина листов стенки, мм |
|---|---|
| До 10 включ. | 4 |
| Св. 10 до 16 включ. | 5 |
| » 16 » 25 » | 6 |
| » 25 » 40 » | 8 |
| » 40 » 65 » | 10 |
| » 65 | 12 |
Таблица 3
Резервуары, предназначенные для хранения легко испаряющихся нефтепродуктов, оборудуются понтонами, которые сокращают потери от испарения. ГОСТ устанавливает требования к их конструкции, материалам изготовления, способам фиксации в резервуаре и оснащении клапанами, люками и др. конструктивными элементами.
При выборе материала для основных конструкций резервуаров стандарт предъявляет повышенные требования к марке стали. Так, для изготовления стенок должна использоваться спокойная (полностью раскисленная) сталь, для остальных элементов – допускается применение полуспокойной стали. Углеродный эквивалент стали с пределом текучести до 390 МПа не должен превышать 0,45 %, а соотношение предела текучести и временного сопротивления лежать в пределах 0,78-0,9.
К ударной вязкости металла предъявляются требования в зависимости от изготавливаемых элементов, расчетной температуры металла, механических свойств стали и толщины проката.
Глава 7 стандарта посвящена требованиям к изготовлению РВС. В ней содержатся положения, связанные с заказом металлопроката, входным контролем, обработкой металлопроката, сборкой крупногабаритных конструкций. Здесь же приведены значения предельных отклонений геометрических параметров элементов резервуаров.
В 8-й главе рассмотрены вопросы, касающиеся выполнения монтажных работ:
- общие положения;
- приемка металлоконструкций РВС;
- монтаж конструкций днища;
- монтаж конструкций стенки;
- монтаж стационарных крыш;
- монтаж понтонов, люков и патрубков;
- контроль качества сборки РВС.
Вопросы срока службы и безопасной эксплуатации резервуаров рассматривает 10 глава ГОСТа. Стандарт устанавливает способ определения общего срока службы РВС. Его определение производится на основании анализа ряда параметров – выбор материала, воздействие температурных, силовых и коррозионных влияний, нормирования дефектов сварных соединений, допусков на изготовление и монтаж конструкций и др. (например, фактора оборачиваемости продукта).
Безопасность эксплуатации резервуаров обеспечивается своевременным диагностированием состояния РВС. ГОСТ устанавливает следующую периодичность диагностики (см. табл. 4):
| Тип резервуара | Срок эксплуатации | Частичное техническое диагностирование | Полное техническое диагностирование |
|---|---|---|---|
| РВС, РВСП, РВСПК | до 20 лет | один раз в 10 лет после пуска в эксплуатацию, последнего технического диагностирования или ремонта | один раз в 20 лет после пуска в эксплуатацию, последнего ремонта или через 10 лет после частичного технического диагностирования |
| более 20 лет | один раз в 5 лет после последнего технического диагностирования или ремонта | один раз в 10 лет после последнего ремонта или через 5 лет после технического диагностирования |
Таблица 4
Перед сдачей заказчику резервуары подвергаются испытаниям. Виды испытаний представлены в таблице 5 (см. табл. 5).
| Вид испытания | РВС | РВСП | РВСПК |
|---|---|---|---|
| Испытания герметичности корпуса при заливе водой | + | + | + |
| Испытания прочности корпуса резервуара при гидростатической нагрузке | + | + | + |
| Испытания герметичности стационарной крыши РВС избыточным давлением воздуха | + | — | — |
| Испытания устойчивости корпуса резервуара созданием относительного разрежения внутри | + | — | — |
| Испытания плавучести и работоспособности понтона или плавающей крыши | — | + | + |
| Испытания работоспособности катучей лестницы | — | — | + |
| Испытания основания и фундамента резервуара на устойчивость и деформативность, крен фундамента, профиль центральной части днища | + | + | + |
Таблица 5
Условия проведения испытаний и дальнейшие действия по полученным результатам определены стандартом.
ГОСТ содержит семь Приложений:
- Форма технического задания на проектирование резервуара;
- Марки стали (толстолистового проката) для основных конструкций;
- Требования к защите резервуаров от коррозии;
- Требования к основаниям и фундаментам;
- Требования к конструкции и устройствам для надежной и безопасной эксплуатации резервуаров;
- Документация, оформляемая на резервуар;
- Требования к резервуарам из аустенитной нержавеющей стали.