A függőleges acéltartály ( RVS ) egy függőleges tartály, egy földi térfogati épületszerkezet , amelyet folyékony termékek fogadására, tárolására, előkészítésére, elszámolására (mennyiségi és minőségi) és adagolására terveztek.
A függőleges acéltartályok 100-120 000 m³ belső térfogattal készülnek [1] , szükség esetén egy helyre koncentrált tartálycsoportba - " tartályparkba " [2] vonják össze , amely magában foglalja: tartályokat, technológiai csővezetékeket, szivattyúberendezések, létesítmények kereskedelmi termékek minőségellenőrzése, szállított termékek számviteli egysége, tűzoltó eszközök és környezetvédelem [3] .
A magas platformon elhelyezett függőleges acéltartály víztorony és kis településeken használható vízellátásra ( ivóvíz vagy öntözés nyaralókban , veteményeskertekben és üvegházakban ).
1883-ban V. G. Shukhov cikket írt "Az olajipar mechanikai szerkezetei", amely az "Engineer" folyóiratban jelent meg [4] . A cikk racionális eszköznek tekintette a folyadékok RVS tárolását [4] . Ezt megelőzően külföldi köbös tartályokat használtak, amelyek nagy méretűek és tömegűek [4] .
A 19. század 1880-as éveiben 130 RVS épült Oroszországban , 1917-re pedig 3,24 ezer RVS, 1939-re pedig már körülbelül 10 ezer RVS volt a Szovjetunióban [4] .
1931-ben Shukhov részvételével kidolgozták az első uniós szabványt, az OST 5125-öt 10,55 ezer m 3 űrtartalmú szegecselt acéltartályokhoz , amely teljesen új szintre emelte a hazai tartályépítést [5] .
Az RVS-eket a következő működési feltételekre tervezték [ 1] [6] :
valamint a kitermelés, szállítás és tárolás egyéb technológiai folyamatai .
Az izoterm RVS-t cseppfolyósított gázok tárolására is használják ; melegvíz tároló tartályok.
Az RVS lehet: hengeres, izoterm és tárolótartály; különböznek: cél, hely, gyártási anyag.
A lemezszerkezetek gyártási és beépítési módszerei szerint [7]Az 1. és 2. veszélyességi osztályba tartozó tartályok gyártása és összeszerelése tekercses összeszerelési módszerrel nem megengedett.
Bejelentkezés alapjánVeszélyességi osztály (a hozzárendeléskor figyelembe kell venni):
A GOST 27751 szerint az olaj és olajtermékek tárolására szolgáló tartályok az I (magasabb) felelősségi szinthez tartoznak.
A tartályok típusai tervezési jellemzők szerint [8]A ponton vagy úszótető a tartály belsejében, a folyadék felületén elhelyezett úszó bevonat, amelynek célja a párolgásból származó termékveszteség csökkentése [9] , a tárolás során a környezet- és tűzbiztonság javítása.
A tartály típusa az olaj és olajtermékek besorolásától függ (lásd GOST 1510) a lobbanáspont és a telített gőznyomás szerint a tárolási hőmérsékleten [8] :
Az RVS különböző minőségű acélból készül , a függőleges tartályok is vasbetonból készülnek .
Alapvető tartály kialakítások:
A tartály aljának szélei megvastagodtak (a központi részhez képest), lapok, amelyek az alsó kerület mentén helyezkednek el a faltámasztó zónában.
Tartályfali öv - a fal hengeres szakasza, amely azonos vastagságú lapokból áll, és az öv magassága megegyezik egy lap szélességével.
A tartály fenekének vastagságát nem számítják ki, és falhegesztéshez építőnek számítják, mivel a folyadék hidrosztatikus nyomását az alaplemez érzékeli [10] .
Az azonos vastagságú acéllemezekből álló tartály falait hevedereknek nevezzük, amelyek lépcsőzetesen, teleszkóposan és végtől-végig vannak elrendezve [10] .
A tartályépítés gyakorlatában a tetők különböző szabványok és normák szerint készülnek. A tető lehet: lapos, keretes kúpos, kupolás, önhordó gömb alakú, pontonnal vagy anélkül (RVSP), álló vagy úszó (RVSPK); az úszótető lehet egyszintes (PC) és kétszintes (MPC).
Helyhez kötött tetőszerkezetek típusai [11] :
A tetőket rácsos mennyezetekre (rácsokra) építik fel, amelyek a tartályon belüli központi oszlopra vagy a falakra támaszkodnak [10] , és a tető szintén csak a kerület mentén támasztható meg a tartályfalon vagy a tartógyűrűn. A deszkázat, valamint a tetőkeret belső és külső elemeinek minimális vastagsága 4 mm korróziós ráhagyás nélkül.
A 20. században a tartálytető általában legfeljebb 2,5 mm vastag acéllemezekből készült [10] .
A terhelések a tartály tetejére hatnak [10] :
Az önhordó kúpos tartálytető olyan acélszerkezet, amelynek teherbíró képességét kúpos deszkázat biztosítja.
Helyhez kötött önhordó gömbtetőA tartály önhordó gömbtetője acélszerkezet, amelyben a teherbírást a gömbhéj felületét alkotó hengerelt deszkázóelemek biztosítják.
Fix keretes kúpos tetőA tartály keretes kúpos teteje egy lágy kúp felületéhez közeli acélszerkezet, amely keretelemekből és padlóburkolatból áll.
Fix kupolatetőA kupolás tartálytető gömb alakúhoz közeli felületű acélszerkezet, amelyet sugárirányban ívelt keretelemek és radiális vagy más módon vágott acél deszkázat alkotnak.
úszótetőÚszó tetőszerkezeteket alkalmaznak, ha [12] :
Az úszótetőket úgy alakítják ki, hogy a tartály feltöltésekor, ürítésekor a tető ne süllyedjen be, ne sértse meg a tartály falán és alján elhelyezkedő szerelvényeit, szerkezeti egységeit, elemeit [12] .
Üres tartályban a tető a tartály aljára támasztott állványokon van. Munkahelyzetben az úszótető teljes mértékben érintkezik a tárolt termék felületével. Úszótetők úszókon, érintésmentes típusúak, nem alkalmazhatók.
A tartályok üzem közbeni szilárdságának és stabilitásának biztosítására, valamint a beépítés során a szükséges geometriai alakzat elérésére a tartályok falára merevítő gyűrűket (RC) szerelnek [13] . A QOL típusai [13] :
A merevítő gyűrűk a fal teljes kerülete mentén folytonos keresztmetszetűek, és teljes áthatolással (áthatolással) tompakötésűek. A szabványok nem teszik lehetővé a gyűrűelemek külön szakaszokban történő beépítését, beleértve a hengerelt tartályok falának rögzítési kötéseit is [13] .
A gyűrűk csatlakoztatása megengedett a rátéteken [13] . A KZh rögzítési kötései a fal függőleges varrataiból készülnek, legfeljebb 150 mm-re [13] . A QOL -t a fal vízszintes varrataitól legfeljebb 150 mm távolságra kell elhelyezni [13] . A KZh , amelynek szélessége legalább 16 t , ahol t a gyűrű vízszintes elemének vastagsága, bordák vagy támasztékok formájában vannak kialakítva . A tartók közötti távolság legfeljebb 20 óra , ahol h a gyűrű külső függőleges karimájának magassága [13] .
Ha a tartályon tűzoltó öntözőrendszer (hűtőberendezés) található, amelyet a falon kívül helyeznek el, akkor a QOL -t olyan szerkezet végzi, amely nem akadályozza meg a fal permetezését a QL szint alatt [13] . A víz összegyűjtésére alkalmas szerkezet gyűrűi lefolyónyílásokkal vannak ellátva [13] .
A megrendelő a tervezési specifikáció (TOR) részeként megadja a kiindulási adatokat a fémszerkezetek és a tartály alapozásának tervezéséhez, valamint a megrendelő közreműködik azok gyártásának, beépítésének ellenőrzésében, valamint a tesztelés, átvétel során. tartály meghatalmazott képviselőin keresztül.
A tervezéshez a Megrendelő által a tervező rendelkezésére bocsátott kiindulási adatok [8] :
Amennyiben a Megrendelő nem ad teljes körű megbízást, az üzemeltetési feltételeket a Tervező a szabványok, építési szabályzatok és szabályok előírásai és követelményei figyelembevételével elfogadja, és a Megrendelővel a tervezési leírásban egyezteti [8] .
A szabályozási dokumentumokban megadott értékeket meghaladó tervezési terheléseknél, valamint a 120 000 m 3 -nél nagyobb névleges tartálytérfogatnál a számítást és a tervezést az STU [8] szerint kell elvégezni .
A tartály fejlesztésére vonatkozó TOR meghatározza a követelményeket a tartály létrehozásának minden szakaszában (tervezés, gyártás, szállítás, telepítés, ellenőrzés, tesztelés és átvétel). A tervezési TOR összetételét a szabványoknak megfelelően "Megrendelőlap" formájában fogadják el [14] .
A tározó megbízhatósága - a tározószerkezetek azon tulajdonsága, hogy teljesítsék az abból származó termékek fogadásának, tárolásának és kiválasztásának célját a tározó műszaki dokumentációjában meghatározott paraméterek szerint ; megbízhatósági kritériumok: teljesítmény, hibamentes működés, a tartály és elemeinek tartóssága, a tartályelemek karbantarthatósága [9] .
Az RCS megbízhatóságát biztosító fő paraméterek [8] :
A tartály üzemképessége az az állapot, amelyben a tartály a projekt által meghatározott technológiai rend szerint teljesítheti céljait anélkül, hogy a szabványoknak megfelelően elkészített műszaki dokumentációban meghatározott paraméterektől eltérne.
A tartály hibamentes működése a tartály és elemei azon tulajdonsága, hogy az üzemelés kényszerű megszakítása nélkül üzemképes maradjon.
A tartály tartóssága a tervezés azon tulajdonsága, hogy a karbantartáshoz és javításhoz szükséges szünetekkel a határállapotig fenntartja a működőképességet.
A tartályelemek karbantarthatósága az elemek azon képessége, hogy a meghibásodásokat megelőzzék és észleljék, valamint a karbantartási időszakban a meghibásodást megelőzően kijavítsák azokat.
A tartályok élettartamát a Megrendelő rendeli hozzá, vagy a tervezés során határozza meg a Megrendelővel egyeztetett műszaki-gazdasági mutatók szerint [15] . A tartály élettartama magában foglalja a tartályok rendszeres karbantartását és javítását. A tartály élettartamának végén a javítás nem vagy gazdasági okokból nem kivitelezhető.
A tartályok teljes élettartamát az anyagválasztás biztosítja, figyelembe véve a hőmérsékletet, az erőt és a korróziós hatásokat, a hegesztett kötések hibáinak szabványosítását, a fémszerkezetek, alapok és alapok optimális tervezési megoldásait, a szerkezetek gyártásának és beépítésének tűrését. , a korrózióvédelem módszerei és a karbantartási ütemterv kijelölése [15] .
A statikusan terhelt tartályok becsült élettartamát a szerkezetek korróziós kopása szabályozza.
A tartó- és zárószerkezetek korrózióvédelmének megléte esetén a tartály élettartamát az elfogadott korrózióvédelmi rendszer biztosítja, melynek garantált élettartama 10 év, amely egybeesik a teljes műszaki diagnosztika időszakával.
10 évnél rövidebb garantált élettartamú korróziógátló rendszer alkalmazásakor a korróziótól védett tartályelemeknél, valamint a nem védett elemeknél vastagságnövekedést rendelnek hozzá a korróziós ráhagyás miatt .
A ciklikusan terhelt tartályok tervezési élettartamát a korróziós kopással együtt az alacsony ciklusú kifáradási repedések keletkezése szabályozza.
Repedésszerű működési hibák hiányában a tartályok számított élettartamát a függőleges falhegesztések fi szögletessége ( 5. o., 12. táblázat, GOST 31385-2008 ) határozza meg.
II. és III. veszélyességi osztályú (5000 m³ - 50 000 m³ térfogatú) tartályokhoz, 40 év feltételezett élettartammal és legfeljebb 100 tartálytöltési-ürítési ciklus éves átlagos számával (10 éves időtartamra). üzem), a tartály falának kifáradási élettartama a teljes élettartamra biztosítva lesz az alábbi szögek mellett:
Évente több mint 100 teljes ciklusú töltési móddal a tartály teljes élettartama alatti kifáradási élettartam biztosítása érdekében az f i / t i megengedett értékeit számítással határozzák meg a tartály falának összes szalagjára.
Az I. és IV. veszélyességi osztályú tartályok esetében a fal kifáradási élettartamát számítással határozzák meg, figyelembe véve a konkrét (adott) terhelési viszonyokat és a fal alakjának tényleges eltéréseit a húrok mentén.
A vizsgálati eredmények alapján meghatározásra kerül az üzemi töltési mód (maximális és minimális termékterhelési szint, töltési gyakoriság) és a tartály élettartama.
A tartály élettartamát a karbantartási és javítási előírásokra vonatkozó szabályozó dokumentumokban kidolgozott követelmények teljesítése indokolja, amely magában foglalja a fémszerkezetek, alapozások, alapozások és minden típusú berendezés diagnosztikáját, amely biztosítja a biztonságos működését.
Az üzemi feltételek kategóriája függ a hőmérséklettől, a levegő páratartalmától, a levegő- vagy gáznyomástól, figyelembe véve a tengerszint feletti magasságot, a napsugárzást, az esőt, a szelet, a hőmérséklet-változásokat stb. [16]
A tartályok üzemeltetése az üzemeltető cég vezetője által jóváhagyott felügyeleti és karbantartási utasítások szerint [15] történik .
A tartály teljes élettartamát rendszeres kétszintű diagnosztika biztosítja a műszaki állapot felmérésével és javításokkal (szükség esetén) [15] . A részleges vagy teljes diagnosztika gyakorisága a tározó tervezési jellemzőitől és sajátos üzemi körülményeitől függ [15] . A tartályok teljes műszaki diagnosztikáját legfeljebb 10 éves időközönként végzik el; konkrét időpontokat szakértői szervezet jelöl ki [15] .
A tározók kétszintű diagnosztikája magában foglalja [15] :
Az első részleges diagnózist elvégzik [15] :
1 - kombinált légzőszelep KDS,
2 - mechanikus légzőszelep KDM,
3 - vészhelyzeti szelep AK ,
4 - kombinált mechanikus légzőszelep SMDK,
5 - mechanikus légzőszelep KDM-50,
6 - szellőzőcső PV, 7 - LZ mérőnyílás, 8 - szerelőnyílás LM, 9 - könnyű nyílászáró LS, 10 - közepes tágulású habgenerátor GPSS, 11 - lebegő tartályos mintavevő PP, 12 - álló tartályos orgona típusú mintavevő PSR OT, 13 - helyhez kötött szekcionált tartály mintavevő PSR, 14 - oldalcsappantyús vezérlő mechanizmus MU-1, 15 - felső MUV csappantyús vezérlő mechanizmus, 16 - HP csappantyú , 17 - PRU fogadó és elosztó berendezés, 18 - KS szifonszelep, 19 - LL akna, 20 - PRP fogadó és elosztó cső.
A márkának, a berendezés és készülék típusának, méreteinek, teljességének meg kell felelnie a projekt követelményeinek és utasításainak, a tárolt terméktől és a tartály feltöltési és ürítési sebességétől függően. A "Tartózó berendezések" projektet egy erre szakosodott tervező szervezet (General Designer) [17] hajtja végre . A berendezésnek biztosítania kell a tározó megbízható működését és csökkentenie kell az olaj és olajtermékek veszteségét.
A tartályok az automatizálás céljától és fokától függően , figyelembe véve a tárolt folyékony közeget, fel vannak szerelve [17] [3] :
Jellemzően nem biztosítanak helyi szint- és hőmérsékletméréseket olyan létesítményeknél, amelyek technológiai folyamatok komplex diszpécserezését végzik egy tartályparkban, központosított vezérléssel egy vezérlőpontról [17] .
Távirányító felső szintű jelzőberendezések hiányában a tartalék tartályhoz vagy lefolyóvezetékhez csatlakoztatott túlfolyó berendezések biztosítottak , kizárva a termék elárasztási szint tervezettet meghaladó többletét [17] .
A tartályok tárolt folyadékok baleset esetén történő kioldását a technológiai csővezetékrendszer oldja meg az érintett vállalkozások technológiai tervezési követelményeinek és normáinak megfelelően [17] .
A tartályban lévő nyomás szabályozására a mérőnyílás fedelére egy zárószerkezettel ellátott szerelvény van felszerelve nyomás- és vákuummérő , nyomás- és vákuumértékek korlátozására szolgáló automatikus jelzőberendezés vagy egyéb eszközök csatlakoztatására [16] .
A 0 °C feletti hőmérsékletű olajjal és olajtermékekkel télen megtöltött tartályok légzőszelepekkel vannak felszerelve [16] . Tilos a vízszintes tartályok légzőszelepeinek felszerelése a függőlegesekre [16] .