Виды резервуаров для нефтепродуктов

Чтобы охарактеризовать этот вид промышленных изделий, нужно сначала уточнить, что такое резервуар и что такое нефтепродукт.

Резервуар — стационарный сосуд для хранения жидкостей и газов. По определению, такие емкости не могут быть мобильными, но могут быть сборно-разборными. Их можно перевезти с места на место, но хранить содержимое допускается только в стационарном состоянии.

Нефтепродукт — углеводороды, которые получают из нефти и нефтяных газов. Это жидкое топливо, ГСМ, мазут, сырье для пластика. Они имеют разную плотность, вязкость, пожарную опасность, поэтому резервуары и емкости для них могут существенно различаться по конструкции, материалу, объему.

Резервуар для нефтепродуктов — стационарная емкость для хранения нефти и ее производных.

Единственный вид, который используется неограниченно и повсеместно, — это вертикальный цилиндрический. Выбор обусловлен равномерным распределением нагрузки на стенки и дно емкости. Горизонтально установленные емкости в основном применяют как мобильные цистерны на базе ж/д и автотранспорта. Горизонтальная емкость может быть резервуаром, если она установлена стационарно — на бетонных опорах или фундаменте.

В России только два государственных стандарта, которые регулируют резервуары для нефтепродуктов:

• ГОСТ 17032-2010 «Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов». Горизонтальная конструкция рассчитана на малый объем — от 3 до 100 м³;
• ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Вертикальная конструкция рассчитана на большой объем — от 100 до 120 000 м³.

Значительно реже встречаются прямоугольные резервуары. Их используют для хранения мазута в объеме до 2000 м³. Почти всегда они расположены под землей.

Особенности резервуаров для нефтепродуктов

Первое и главное условие для таких объектов — негорючий материал всех элементов. Поэтому государством стандартизированы только стальные/металлические изделия.

Разлив нефтепродуктов опасен для природы, в первую очередь для почвы. Поэтому, в отличие от резервуаров для воды, емкости для хранения нефти снабжают дополнительными средствами контроля и безопасности:

• для мониторинга утечек — анализаторы состава грунтовой воды и воздуха;
• для дренажа и сбора утечки — вокруг емкостей, заглубленных в землю;
• для оперативной ликвидации возгораний — пожарные лестницы, гидранты, автоматические системы;
• для контрольных замеров — люки и датчики;
• для откачки остатков при зачистке — насос в нижней части;
• для наполнения и опустошения — приемные и раздаточные патрубки с клапанами и насосным оборудованием;
• для подогрева и вентиляции — вентканалы и радиаторы парового отопления.

Вторая особенность материалов, из которых делают резервуары для хранения нефтепродуктов, — высокая степень герметичности для заданной плотности содержимого. Содержимое бывает разной плотности — от ≈0,75 г/см³ у бензина и керосина до 1г/см³ у мазута и самой нефти. Вещества с меньшей, чем у воды, плотностью лучше и быстрее просачиваются через микрощели, создают утечки.

Виды резервуаров по объему

Объемом резервуара считается геометрический объем фигуры, в которой он выполнен.

Формула подсчета объема резервуара:

• для прямоугольных — a×b×c, где a и b — длина и ширина основания, а с — высота;
• для цилиндрических — Π × r² × h, где П = 3,14; r — радиус основания, h — высота цилиндра.

Хранилища и емкости иной формы, например сферические или каплевидные, встречаются в виде исключений и могут быть причислены скорее к экспериментальным, чем к стандартным сооружениям для хранения.

Классы по объему приведены в ГОСТ 31385-2016 согласно приложению А ГОСТ 27751:

Виды резервуаров по расположению

Такие сооружения строят в четырех вариантах по классификации относительно уровня земли:

1. Надземные — установлены на стойки или сваи над землей. Стойки опираются на подземный железобетонный фундамент;
2. Наземные — опираются на грунт без заглубления. Дно имеет особую усиленную конструкцию, которая выполняет функции фундамента — распределяет нагрузку на грунт;
3. Заглубленные — цилиндр частично погружен в землю;
4. Подземные — резервуар полностью погружен под землю, снаружи имеет вентиляционные, монтажные проходы и каналы подачи-откачки.

Наиболее экономичный и распространенный вариант хранения — наземный. Остальные три применяют в особых случаях. Например, заглубленные — для естественного утепления грунтом в северных районах. Подземные — для маскировки стратегических объектов.

Виды резервуаров по конструктивным особенностям

Виды вертикальных цилиндрических резервуаров по конструктивным особенностям по ГОСТ 31385-2016:

Нефтепродукты имеют свойство испаряться — это ухудшает их качество, загрязняет землю. Поэтому в каждом месте хранения предусматривают меры против испарения. Понтоны и плавающие крыши блокируют зеркало поверхности.

Виды резервуаров по материалу корпуса

Корпус емкости должен отвечать двум главным требованиям: герметичность и прочность конструкции. Такие свойства традиционно могут обеспечить два самых популярных материала — сталь и железобетон. Полимеры — стеклопластик, ПВХ, полиэтилен, полипропилен, синтетические полотна — применяют ограниченно на небольших объемах и временных сооружениях для хранения жидкостей.

Классификация по материалу стенок:

Стальные резервуары производят на металлосборочных предприятиях на заказ по государственным стандартам, ТУ. Затем конструкцию по частям доставляют на объект и монтируют с помощью сборочных чертежей. Из металла делают резервуары всех видов, типов и размеров.

Стальные листы — одновременно несущий и герметизирующий материал

Из армированного бетона строят только средние и крупные объекты. Железобетонные резервуары бывают двух типов:

• сборные — их производят по типовым чертежам на бетонных заводах и собирают на месте;
• монолитные — бетонируют на месте с помощью радиусной опалубки.

Возведение бетонных емкостей трудоемко, но они более сейсмоустойчивы, чем стальные.

Полимерные резервуары удобны на местах добычи или при производстве работ как временное хранилище. Например, для откачанных грунтовых вод или добытой нефти перед отправкой.

Как выбирают резервуары для хранения нефти

Чтобы выбрать тип оборудования, нужно знать пять исходных параметров:

1. Нагружаемость:

   • Статистически нагружаемый — не более 100 циклов наполнения-опустошения в год;
   • Циклически нагружаемый — более 100 циклов в год.

2. Температура вспышки нефтепродукта. Это самая низкая температура, при которой пары могут вспыхнуть:

   • до 55°С — нефть, бензин, дизтопливо общего назначения, газовый конденсат;
   • выше 55°С — судовое и тепловозное дизельное топливо, масла, мазут, гудрон, битум, пластовая вода.
3. Требуемый объем — от этого параметра зависит, в том числе, материал стенок.
4. Режим хранения — стационарный или временный.
5. Исполнение — стандартный или «северный».

Применимость типов резервуаров в зависимости от основных параметров нефтепродукта:

УЛФ — Установка улавливания легких фракций. Преобразует пары обратно в нефтепродукт.

ГО — Газовая обвязка. Обеспечивает циркуляцию газовоздушной смеси для баланса давления резервуарного парка.

После определения всех параметров будущего сооружения формируется техническое задание для завода-производителя.