Резервуары и резервуарные парки

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ухтинский государственный технический университет»

(УГТУ)

 

 

РЕЗЕРВУАРЫ И РЕЗЕРВУАРНЫЕ ПАРКИ

 

Ухта, УГТУ, 2014

УДК 622.692.23(075.8)

ББК 38.785 Я7

В 55

Вишневская Н.С.

В 55 Резервуары и резервуарные парки [Текст]: метод. указания / Н. С. Вишневская, Е. Е. Яворская, Е. В. Исупова – Ухта: УГТУ, 2014. – 60 с.

Методические указания состоят из четырех частей. В первых двух частях приведены основные сведения о резервуарах, о планировке резервуарного парка, об основаниях и фундаментах под резервуары. В двух последних частях приведены расчеты стальных резервуаров: расчет вертикальных цилиндрических резервуаров, определение толщины стенки резервуара, расчет стенки на устойчивость, основания и днища резервуаров.

Методические указания предназначены для проведения практических занятий дисциплины «Сооружение и ремонт резервуарных парков, терминалов и газохранилищ» для направления подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело» (НГД) для студентов очного обучения.

Содержание методических указаний соответствует рабочей программе.

Работа выполнена в рамках реализации проекта по подготовке высококвалифицированных кадров для предприятий и организаций регионов (Программа «Кадры для регионов»).

УДК 622.692.23(075.8)

ББК 38.785 Я7

Содержание издания согласовано с Техническим отделом АО «Транснефть-Север» (начальник отдела – В.Т. Федоров)

Методические указания рассмотрены и одобрены заседанием кафедры ПЭМГ от 26.11.2014 г., пр. № 19.

Рецензент: Е.Л. Полубоярцев, заведующий каф. ПЭМГ, к.т.н.

Редактор: Е. Е. Яворская

В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.

План 2014 г., позиция ____.

Подписано в печать ___________. Компьютерный набор

Объем 60 с. Тираж 50 экз. Заказ № _____.

© Ухтинский государственный технический университет, 2014

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, д. 13.

Типография УГТУ.

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, д. 13.

ОГЛАВЛ0ЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ. 4

ГЛОССАРИЙ.. 5

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗЕРВУАРАХ.. 15

2. ПЛАНИРОВКА РЕЗЕРВУАРНОГО ПАРКА.. 16

3. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ПОД РЕЗЕРВУАРЫ.. 19

4. РАСЧЕТ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ.. 23

4.1. Расчет вертикальных цилиндрических резервуаров 23

4.2. Определение толщины стенки резервуара. 31

4.3. Расчет стенки резервуара на устойчивость. 35

4.4. Основания и днища резервуаров. 40

4.5. Конструкции покрытий вертикальных резервуаров. 44

4.8. Примеры выполнения расчетов. 48

4.8.1 Определение геометрических параметров. 48

резервуара. 48

4.8.2 Определение толщины стенки резервуара. 50

4.8.3 Расчет стенки резервуара на устойчивость. 53

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.. 58

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 60

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Современные предприятия трубопроводного транспорта – это сложные комплексы инженерно-технических сооружений, связанные между собой технологическими процессами, обеспечивающими прием, хранение, транспортировку и снабжение потребителей нефтью, нефтепродуктами или газом.

Одними из таких сложных инженерно-технических сооружений являются резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов.

Несмотря на определенный прогресс, достигнутый в последние годы в резервуаростроении, резервуары для нефти и нефтепродуктов остаются одними из наиболее опасных объектов.

Это связано с целым рядом причин, наиболее характерными из них являются:

– высокая пожаровзрывоопасность хранимых продуктов;

– крупные размеры конструкций и связанная с этим протяженность сварных швов, которые трудно проконтролировать по всей длине;

– несовершенство геометрической формы, неравномерные просадки оснований;

– большие перемещения стенки, особенно в зонах геометрических искажений проектной формы;

– высокая скорость коррозионных повреждений;

– малоцикловая усталость отдельных зон стенки конструкции;

– сложный характер нагружения конструкции в зоне уторного шва в сочетании с практическим отсутствием контроля сплошности этих сварных соединений.

Поэтому есть основания считать, что на сегодняшний день вопрос обеспечения надежности при проектировании резервуарных конструкций остается актуальным.

В методических указаниях рассмотрены основные принципы проектирования резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, методики расчета объема резервуарных парков, расчета конструкций резервуара на прочность и устойчивость. Приведены методики для расчета подогрева вязких нефтей и нефтепродуктов а также материалы, касающиеся антикоррозионной защиты резервуара и подбора дыхательной арматуры.

ГЛОССАРИЙ

Аварийная утечка в резервуарном парке - неконтролируемый выход (истечение) нефти объемом менее 10 м³ на территории резервуарного парка, требующий проведения ремонтных работ для обеспечения безопасности дальнейшей эксплуатации объекта.

Авария в резервуарном парке - внезапный выход или истечение нефти в результате полного разрушения или частичного повреждения резервуара, его элементов, оборудования и устройств, сопровождаемые одним или несколькими из следующих событий:

- травматизм со смертельным исходом или с потерей трудоспособности пострадавших;

- воспламенение нефти или взрыв ее паров и газов;

- загрязнение любого водотока, реки, озера, водохранилища или любого другого водоема;

- утечка нефти свыше 10 м³.

Безотказность работы резервуара – свойство резервуара и его элементов сохранять работоспособность без вынужденных перерывов в работе.

Вид нефтепродукта - совокупность нефтепродуктов, входящих в одну марку, но имеющих разные значения по одному из показателей качества Государственного стандарта (бензин летний, бензин зимний, дизельное топливо летнее, дизельное топливо зимнее, дизельное топливо специальное и т.п.).

Воздействие – действие, вызывающее изменение напряженно-деформированного состояния резервуара, например: конструктивное, технологическое, климатическое, сейсмическое и др.

Выработка вскрывающая - вертикальный или наклонный ствол, обеспечивающий строительный подход к интервалу заложения выработки-емкости и транспорт отбитой горной породы на земную поверхность, в период эксплуатации шахтного хранилища в отдельных случаях может частично или полностью использоваться для хранения продукта и пропуска эксплуатационных коммуникаций.

Выработка вспомогательная - подземная горная выработка на период строительства шахтного хранилища, предназначенная для удобства прохода людей, перемещений оборудования и транспорта, пропуска воздушной струи для вентиляции выработок. На период эксплуатации - либо ликвидируется, либо используется как часть резервуарной емкости.

Выработка-емкость - подземная горная выработка, часть подземного резервуара, предназначенная для хранения продукта.

Газохранилище - природная или создаваемая искусственно ёмкость, предназначенная для хранения больших объёмов газа и регулирования его подачи к местам потребления. Сооружается вблизи трасс магистральных трубопроводов и объектов газоснабжения. Различают наземные хранилища – газгольдеры (для хранения избыточного газа в период его минимального потребления); подземные хранилища, в которых возможно накопление до сотен млн. м³ газа и более, позволяющие регулировать сезонное поступление газа к потребителям. Для покрытия пиковых нагрузок сооружают изотермические хранилища сжиженного газа. Природные газохранилища создаются в истощённых газовых и нефтяных месторождениях, водоносных пластах или залежах негорючих газов. В систему инженерных сооружений таких газохранилищ входят скважины для закачки и отбора газа, компрессорные станции, сеть газопроводов, установки охлаждения, очистки, осушки газа (сепараторы, фильтры, адсорберы и т. п.). Первое в мире подземное газохранилище построено в 1915 г. в Канаде. Первое в России хранилище газа в промышленных масштабах сооружено в Гатчине в 1963 г.

Геометрический объем резервуара – величина объема, определяемая произведением поперечного сечения резервуара на высоту его стенки.

Герметичная перемычка - преграда, отделяющая выработки от внешней среды или друг от друга, в эксплуатационных выработках оборудована устройствами для пропуска коммуникаций.

Горный отвод недр для подземных хранилищ - геометризованный блок недр, который предоставляется недропользователю для подземного хранения.

График поступления и отгрузки - графическое совмещение месячных объемов поступления на нефтебазу и отгрузки с нее каждого сорта нефтепродукта по фактическим данным за последние несколько лет.

Группа нефтепродуктов - совокупность нефтепродуктов, входящих в один тип, имеющих сходные свойства и область применения (бензин, дизельное топливо, печное топливо, керосин, топливо для реактивных двигателей и др.).

Долговечность резервуара и его элементов – свойство конструкции сохранять во времени заданные качества в определенных условиях при установленном режиме эксплуатации без разрушения и деформаций с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта.

Зона термического влияния – участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке или наплавке.

Зумпф - в шахтных хранилищах - углубление в почве выработки-емкости для аккумуляции хранимого продукта и воды, где располагаются погружные насосы или всасывающие патрубки непогружных насосов.

Капитальный ремонт резервуара - комплекс мероприятий по восстановлению технико-эксплуатационных характеристик с заменой или восстановлением элементов конструкций резервуара и оборудования с выводом резервуара из эксплуатации и зачисткой.

Класс опасности резервуара – степень опасности (риска), возникающая при достижении предельного состояния резервуара, для здоровья и жизни граждан, имущества физических или юридических лиц, экологической безопасности окружающей среды.

Колонна основная обсадная - последняя обсадная колонна бесшахтного резервуара, заглубленная в толщу соли, через которую осуществляется строительство выработки-емкости и эксплуатация резервуара.

Колонна подвесная - колонна труб, закрепленная на устье скважины и предназначенная для закачки и отбора жидкостей и газов при создании и эксплуатации бесшахтных резервуаров.

Конструкции резервуара – элементы, выполняющие несущие, ограждающие, совмещенные (несущие и ограждающие) и вспомогательные функции.

Конструкция резервуара сейсмостойкая – конструкция резервуара, способная противостоять сейсмическим воздействиям без потери эксплуатационных качеств.

Корпус резервуара – соединенные между собой стенка и днище резервуара, образующие сосуд в форме стакана, в котором содержится хранимый продукт.

Кровля выработки-емкости - горные породы, залегающие непосредственно над выработкой-емкостью.

Максимально допустимый уровень нефти - предельный уровень заполнения резервуара нефтью.

Максимальный рабочий уровень нефти - уровень ниже максимально допустимого на величину, позволяющую вести прием нефти из нефтепровода в течение установленного времени.

Марка нефтепродукта - индивидуальный нефтепродукт (название, номерное или буквенное обозначение), состав и свойство которого регламентированы нормативно-технической документацией (бензин А-76, бензин Аи-93, дизельное топливо " Л", дизельное топливо " З", керосин осветительный КО-30, керосин осветительный КО-25, топливо печное бытовое ТПБ и т.д.).

Минимально допустимый уровень нефти - предельный минимальный уровень нефти в резервуаре, уменьшение которого приведет к нарушению технологического процесса перекачки или налива.

Нагрузка временная – нагрузка, имеющая ограниченную продолжительность действия и в отдельные периоды срока службы резервуара. Временные нагрузки подразделяются на:

а) длительные, расчетные значения которых в течение срока службы резервуара наблюдаются длительное время;

б) кратковременные, расчетные значения которых в течение срока службы резервуара наблюдаются в течение короткого отрезка времени;

в) особые, возникновение расчетных значений которых возможно либо в исключительно редких случаях (сейсмические и взрывные воздействия, аварийные нагрузки и т.п.), либо имеющие необычный характер (например, воздействие неравномерной деформации грунтов основания).

Нагрузка нормативная – устанавливаемая нормативными документами нагрузка, исходя из условий заданной обеспеченности ее появления или принятие по ее номинальному значению.

Нагрузка постоянная – нагрузка, которая действует постоянно в течение всего срока службы резервуара.

Нагрузка равномерно-распределенная – нагрузка постоянной интенсивности, прикладываемая непрерывно к данной поверхности (линии) или части ее.

Нагрузка распределенная – нагрузка, приложенная непрерывно к данной поверхности (линии), интенсивность которой не является постоянной, а изменяется по линейному, квадратичному или другому закону.

Нагрузка расчетная – нагрузка, принимаемая в расчетах конструкций или оснований и равная нормативной нагрузке, умноженной на соответствующий коэффициент надежности по нагрузкам.

Нагрузка сосредоточенная – нагрузка, прилагаемая к весьма малой площадке размером 100×100 мм.

Надежность резервуара – свойство его конструкции выполнять назначение приема, хранения и отбора из него нефти и нефтепродуктов при заданных технической документацией на резервуар параметрах. Критериями надежности резервуара считаются: работоспособность, безотказность работы, долговечность резервуара и его элементов, ремонтопригодность элементов резервуара.

Нерастворитель - при строительстве выработки-емкости в каменной соли - газовая или жидкая среда, предохраняющая поверхность каменной соли от растворения, применяемая для предотвращения неуправляемого развития выработки-емкости и достижения ее проектной формы.

Несущие конструкции – конструкции, воспринимающие нагрузки и воздействия и обеспечивающие прочность, жесткость и устойчивость резервуара.

Несущая способность – свойство конструкции резервуара или ее элемента воспринимать, не разрушаясь, различные виды нагрузок и воздействий.

Нефтехранилище (нефтебаза, нефтетерминал) — промышленный объект для хранения нефти и нефтепродуктов. Нефтехранилище может быть распределительным или перевалочным, а также перевалочно-распределительным. Как правило, такое хранилище представляет собой резервуары, расположенные на земле и/или под землей, а также платформу для приема/отгрузки хранящихся продуктов на транспорт (ж/д цистерны, автоцистерны, танкеры и пр.) или в нефтепровод.

Номинальный объем резервуара – условная округленная величина геометрического объема, принимаемая для идентификации резервуара при расчетах:

– оптимальных габаритов резервуара(диаметра и высоты стенки);

– компоновки и вместимости резервуарных парков;

– количества установок пожаротушения и охлаждения резервуара;

– прочности и устойчивости конструкций резервуара (в соответствии с назначенным классом опасности резервуара).

Норма запаса нефтепродукта - объем нефтепродукта, создаваемый на нефтебазе для бесперебойного снабжения потребителей в течение расчетного периода. С учетом коэффициента использования емкости резервуаров является расчетной вместимостью (емкостью) резервуарного парка (резервуара).

Нормативный срок службы резервуара – назначенный срок безопасной эксплуатации, в течение которого резервуар не достигнет предельного состояния при выполнении необходимого регламента обслуживания и ремонтов.

Объем активного газа - разность между объемами газа общим и буферным в подземном резервуаре хранилища в каменной соли на любой заданный момент времени.

Объем буферного газа - минимально допустимый остаток газа, неизвлекаемый в процессе эксплуатации из выработки-емкости хранилища в каменной соли.

Объем буферного продукта - неизвлекаемое количество хранимого продукта, обеспечивающего температурный режим эксплуатации выработки-емкости шахтного хранилища в многолетнемерзлых породах.

Окрайки днища резервуара – утолщенные, по сравнению с центральной частью, листы, располагаемые по периметру днища в зоне опирания стенки.

Опасные условия эксплуатации - обстоятельства, выявленные при эксплуатации резервуарного парка или при проведении обследований резервуаров и их оборудования, которые позволяют сделать объективный вывод о возможности возникновения аварий или аварийной утечки.

Осадки основания – вертикальные перемещения поверхности основания в результате деформаций грунтовой подушки и подстилающего ее грунтового массива.

Основание резервуара – грунтовая подушка, на которую устанавливается резервуар (искусственная часть основания) и грунтовый массив (естественная часть основания), деформации которых учитываются при вычислении осадок и вертикальных коэффициентов жесткости основания.

Остаточный ресурс – календарная продолжительность эксплуатации резервуара от момента его технического диагностирования до перехода в предельное состояние, при котором либо его дальнейшая эксплуатация, либо восстановление работоспособного состояния невозможны или нецелесообразны.

Плавающая крыша – конструкция, служащая для предотвращения испарения продукта в резервуаре, не имеющем стационарной крыши, плавающая на поверхности хранимого продукта и закрывающая зеркало продукта по всей площади поперечного сечения резервуара.

Подгруппа нефтепродуктов - совокупность нефтепродуктов, входящих в одну группу и имеющих сходные показатели качества и условия применения (бензин автомобильный, бензин авиационный, дизельное топливо для быстроходных дизелей и судовых газовых турбин, дизельное топливо для автотранспортных, тепловозных и судовых дизелей, топливо печное, керосин осветительный и т.п.).

Полезный объем резервуара – величина объема, определяемая наливом продукта на высоту верхнего рабочего уровня. Для резервуаров с плавающей крышей (понтоном) расчет величины полезного объема должен учитывать уменьшение объема за счет погружения плавающей крыши (понтона) в продукт.

Понтон – конструкция, служащая для предотвращения испарения продукта в резервуаре со стационарной крышей, плавающая на поверхности хранимого продукта и закрывающая зеркало продукта по всей площади поперечного сечения резервуара.

Пояс стенки резервуара – цилиндрический участок стенки, состоящий из листов одной толщины. При этом высота пояса равна ширине одного листа.

Предельное состояние – состояние, при котором резервуар и его основание перестают удовлетворять заданным свойствам на стадиях: изготовления, транспортирования, монтажа, испытаний и эксплуатации.

Проект КМ (конструкции металлические) – технический проект, который должен содержать информацию минимально необходимую и достаточную для разработки чертежей КМД заводом-изготовителем, разработки проекта производства работ по монтажу и сварке металлоконструкций резервуара и выполнению работ монтажной организацией. Технические требования, указываемые в проекте, должны быть однозначны и не допускать различное толкование.

В состав проекта КМ входят:

– общие данные и указания по применяемым материалам, изготовлению, монтажу и испытаниям резервуара, рекомендации по антикоррозионной защите;

– чертежи общих видов, планов и разрезов;

– чертежи узлов и элементов конструкций, с указанием профилей, толщин, сварных швов;

– спецификация металла;

– расчеты конструкций резервуаров 1 и 2 классов опасности и резервуаров с защитной стенкой;

– нагрузки для проектирования основания и фундаментов.

Работоспособность резервуара – состояние, при котором резервуар способен выполнять свои назначения по заданному (поставленному) проектом технологическому режиму без отклонений от параметров, установленных технической документацией.

Рассолохранилище - емкость для хранения концентрированного рассола, использующегося при рассольной схеме эксплуатации.

Расчетный срок службы резервуара – срок безопасной эксплуатации до очередного диагностирования или ремонта, в течение которого резервуар не достигнет предельного состояния.

Резервуар (вертикальный цилиндрический) – наземное строительное сооружение, предназначенное для приема, хранения и выдачи нефти и нефтепродуктов, состоящее из днища, вертикальной цилиндрической (в плане) стенки, крыши; оборудованное люками, патрубками и вспомогательными конструкциями (лестницами, площадками и т.п.).

Резервуар взрывозащищенный – резервуар, имеющий конструктивные устройства, способствующие уменьшению внутреннего давления при возможном взрыве и обеспечивающие сохранность корпуса резервуара и хранимого в резервуаре продукта от вытекания в окружающую среду.

Резервуар с защитной стенкой («стакан в стакане») – конструктивное решение резервуара, включающее в себя внутренний (основной) резервуар со стационарной или плавающей крышей, наружную защитную стенку и герметичное днище, располагающееся в межстенном пространстве.

Резервуарный парк - группа (группы) резервуаров, предназначенных для приема, хранения и откачки нефти и размещенных на территории, ограниченной по периметру обвалованием или ограждающей стенкой при наземных резервуарах и дорогами или противопожарными проездами - при подземных резервуарах.

Резервуар подземный - система горных выработок в непроницаемых породах, оборудованная для закачки, хранения и выдачи жидкостей и газов и состоящая из вскрывающих, вспомогательных горных выработок и выработок-емкостей.

Резервуар бесшахтный в каменной соли и многолетнемерзлых породах - резервуар, выработка-емкость которого создается через обсаженную буровую скважину, оборудованную подвесными колоннами, путем растворения или теплового разрушения вмещающих пород.

Резервуар шахтный - резервуар в породах, выработки которого сооружаются буровзрывным, комбайновым или щитовым способами проходки.

Ремонтопригодность элементов резервуара – приспособленность элементов к удобному и быстрому осуществлению технологических операций при ремонте, обслуживании и техническом диагностировании.

Реологические свойства горной породы - механические свойства, отражающие влияние длительного воздействия нагрузок на изменение напряженно-деформированного состояния горных пород.

Сжимаемая толща – высота грунтовой подушки и мощность грунта естественного сложения, деформации которого учитываются при определении осадки.

Сорт нефтепродукта - градация нефтепродукта определенного вида по одному или нескольким показателям качества, установленная нормативной документацией в зависимости от значений допускаемых отклонений показателей качества (бензин этилированный, бензин неэтилированный, летний бензин с давлением насыщенных паров 500 мм рт.ст., зимний бензин с давлением насыщенных паров 700 мм рт.ст., дизельное топливо с содержанием серы 0,5%, дизельное топливо вязкостью 3,5 сст. и т.д.).

Страховой запас нефтепродуктов - дополнительный запас нефтепродуктов в процентах от текущего запаса, учитывающий колебания фактического потребления нефтепродуктов и гарантирующий обеспеченность нефтепродуктами в непредвиденных случаях.

Схема эксплуатации бесшахтного резервуара рассольная - взаимовытеснение хранимого продукта рассолом при закачке-выдаче.

Схема эксплуатации бесшахтного резервуара безрассольная - компрессорная закачка газа и его выдача за счет внутреннего давления в резервуаре, взаимозамещение продукта и газа при закачке и выдаче, отбор продукта погружными насосами.

Текущий запас нефтепродуктов - количество нефтепродуктов, необходимое для бесперебойного обеспечения потребителей в расчетный период между очередными поставками в условиях неравномерности поставок и потребления.

Текущий ремонт резервуаров - работы по восстановлению технико-эксплуатационных характеристик с заменой отдельного оборудования без зачистки резервуара.

Температура вспышки нефти (нефтепродукта) – минимальная температура, при которой происходит кратковременное воспламенение паров нефти (нефтепродукта) от источника зажигания в закрытом или открытом тигле. Нефть и нефтепродукты, в зависимости от температуры вспышки, подразделяются на легковоспламеняющиеся (температура вспышки 61ºС и ниже) и горючие (температура вспышки выше 61ºС).

Техническое диагностирование – комплекс работ по определению технического состояния конструкций резервуара и пригодности его элементов к дальнейшей эксплуатации.

Техническое использование резервуаров по назначению - комплекс мероприятий по контролю и поддержанию режимов работы магистрального нефтепровода, а также по обеспечению измерений количества нефти.

Техническое обслуживание резервуаров и резервуарных парков - работы по поддержанию работоспособности резервуаров и резервуарных парков.

Технологический уровень нефти - уровень, позволяющий вести откачку нефти из резервуара без изменения режима перекачки до минимально допустимого уровня в течение времени, необходимого для выяснения причин и ликвидации простоев, связанных с отказом технологического оборудования, средств КИП и А на приемном участке нефтепровода, а также вывода этого участка на необходимый режим перекачки.

Тип нефтепродукта - совокупность нефтепродуктов одинакового функционального назначения (топливо, масло, смазка, битум).

Толщина минимальная – конструктивно необходимая толщина элемента, ниже которой (при коррозионном или ином повреждении элемента) эксплуатация резервуара без соответствующего обоснования не допускается.

Толщина номинальная – назначенная толщина элемента, принятая по расчетной или минимальной толщине, с учетом припусков на коррозию и минусового допуска на прокат и с округлением до значений, соответствующих сортаментам действующих нормативных документов.

Толщина расчетная – толщина листового проката или толщина элементов сортового проката по действующему сортаменту, определяемая расчетами по соответствующим формулам или процедурам.

Транспортный цикл поставок нефтепродуктов - время пробега цистерн в порожнем и груженом состоянии в сутках, затраченное на выполнение всего цикла операций одной и той же цистерной между двумя последовательными погрузками (наливом).

Усилия – внутренние силы, возникающие в поперечном сечении элемента конструкции резервуара от внешних нагрузок и воздействий (продольная и поперечная силы, изгибающий и крутящий моменты).

Устойчивость положения резервуара – способность конструкции и ее элементов противостоять усилиям, стремящимся вывести его из исходного состояния статического равновесия.

Фронт слива или налива нефтепродуктов - сливо-наливные устройства и сооружения в совокупности с железнодорожными путями.

Целик - часть массива горных пород, не извлекаемая при строительстве и предназначенная для обеспечения устойчивости и герметичности выработок и предотвращения прорыва в них подземных вод.

 

ПЛАНИРОВКА РЕЗЕРВУАРНОГО ПАРКА

Эта задача включает в себе такие вопросы, как установление объемов резервуарных групп, размещение резервуаров в группах, размещение резервуарных групп в парке, разработка схемы ограждения резервуарных групп и резервуарного парка (РП) в целом.

Решение этих вопросов осуществляется с четким учетом объема резервуаров, видов и свойств хранимого продукта, конструкции их крыш.

Общий объем группы наземных резервуаров, а также минимальное расстояние между стенками резервуаров l _с (рис. 1), располагаемых в одной группе, принимаются в соответствии с табл. 1.

1

1

2

2

Рисунок 1. План - схема расположения резервуаров в группах и парке в целом (пример): 1 – резервуары в группе; 2 – осевая линия ограждения РГ и РП

Если в группу необходимо включить резервуары разных типов, размеров и объемов, величину l _c принимают наибольшую из значений, указанных в табл. 1 для этих резервуаров.

Расстояние l _r между стенками ближайших резервуаров, расположенных в соседних группах, должно быть:

– наземных РВС с V_р ≥ 20000 м³ – 60 м,

– наземных РВС с V_р < 20000 м³ – 40 м.

Наземные резервуары объемов V_р ≤ 400 м³, проектируемые в составе общей группы, располагают на одной площадке или фундаменте, объединяя в отдельные группы общей вместимостью V_РГ≤ 4000 м³ каждая, при этом расстояние l _c между стенками резервуаров в такой группе не нормируется, а расстояние между ближайшими резервуарами таких соседних групп принимают l _r = 15 м. Расстояние от этих резервуаров до резервуаров объемом V_р > 400 м³ принимают по условиям табл. 1, но не менее 15 м.

Таблица 1 - Условия разбивки резервуарного парка в группы и определение размеров групп в плане

Резервуары	Единичный номинальный объем резервуаров в группе, Vр, м^3	Вид хранимых нефти и нефтепродуктов	Допустимый номинальный объем группы, Vр, м^3	Минимальное расстояние между резервуарами в группе, l с
1. РВС с ПК	1. 50000 и более	Независимо от вида продукта		30 м
2. Менее 50000	То же		0,5D, но не более 30 м
2. РВС с понтоном	1. 50000 и более	Независимо от вида продукта		30 м
2. Менее 50000	То же		0,65D, но не более 30 м
3. РВС со стационарной крышей	50000 и более	Продукты с tвсп>45°		0,75D, но не более 30 м
Менее 50000	Продукты с tвсп≤45°С		0,75D, но не более 30 м

 

По периметру каждой группы наземных резервуаров предусматривается замкнутое земляное обвалование шириной по верху не менее 0,5 м или ограждающая герметичная кирпичная или железобетонная стена, рассчитанная на гидростатическое давление разлившегося продукта из самого крупного резервуара в группе, при этом свободный от застройки объем огражденной территории (каре) V_к определяется по расчетному объему разлившегося продукта из резервуара:

. (1)

Исходя из этого требования и определяются размеры обвалования (ограждения) как по высоте, так и в плане.

Высота h_o обвалования (ограждения) резервуарной группы должна быть на 0,2 м выше уровня расчетного объема разлившегося продукта, но не менее h_o.min=1,0 м для резервуаров с V_р < 10000 м³ и не менее h_o.min= 1,5 м для резервуаров с V_р ≥ 10000 м³ (рис. 2).

 

Рисунок 2. К расчету размеров обвалования (ограждения) резервуарных групп
(УРП – уровень разлившегося продукта)

 

Расстояние l _о от стенок резервуаров до подошвы внутреннего откоса обвалования или до ограждающей стенки принимается не менее 3,0 м – для резервуаров с V_р < 10000 м³ и 6 м – для резервуаров с V_р ≥ 10000 м³.

Конструктивная высота обвалования (ограждения) определяется следующим образом:

, (2)

отсюда

; (3)

. (4)

где А₁ и В – размеры сторон огражденной территории (каре) под резервуарную группу (рис. 1);

, , … – радиусы резервуаров в группе;

– номинальный объем самого крупного резервуара в группе (рис. 2);

– расчетная высота ограждения группы резервуаров;

– конструктивная высота ограждения группы резервуаров;

– высота основания резервуаров, = 0,5 м (по ТП 704/1).

 

Группа из резервуаров с V_р ≤ 400 м³ общей вместимостью V_рп ≤ 4000 м³ должна быть ограждена замкнутым земляным валом или стеной высотой 0,8 м. Расстояние l _о в этом случае, как и l _с, не нормируется.

В пределах одной резервуарной группы внутренними земляными валами или стенкой отделяются: каждый РВС с V_р ≥ 20000 м³ и несколько меньших РВС с ∑ V_р ≥ 20000 м³; резервуар или группа резервуаров с мазутом и маслом от РВС с другими нефтепродуктами; РВС для хранения этилированных бензинов, от других резервуаров группы. При этом высоту внутреннего вала или стенки принимают равной 1,3 м для РВС с
V_р ≥ 10000 м³ и 0,8 м – для остальных РВС.

Число рядов резервуаров в группе принимается равным четырем, если V_р < 1000 м³; трем, если V_р от 1000 м³ до 10000 м³, и двум – при
V_р ≥ 10000 м³.

В каждую группу наземных резервуаров, располагаемых в два и более рядов, предусматривается заезд вовнутрь обвалования передвижной пожарной и ремонтной техники. При этом планировочная отметка проектной части заезда должна быть на 0,2 м выше уровня расчетного объема разлившегося продукта.

По ПБ 03-605-03 предусматриваются сооружение и эксплуатация резервуаров с защитной стеной. В этом случае для отдельных резервуаров, их групп и в целом резервуарного парка общее обвалование (ограждение) не требуется.

 

РАСЧЕТ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

При расчете стальных резервуаров, несущие элементы которых представляют листовые конструкции, наиболее часто используют теорию тонкостенных оболочек. По форме к таким оболочкам относятся цилиндрические, конические, сферические и каплевидные конструкции. Однако, применяя широко распространенные положения и методы теории тонкостенных и безмоментных оболочек для расчета резервуаров, необходимо представлять особенности их конструкции и специфику работы.

Стальные резервуары представляют собой сложные сварные листовые конструкции, состоящие из листов разной толщины, соединенных между собой сварными швами встык или внахлест. В эксплуатационном режиме резервуары испытывают переменные нагрузки, что может представлять опасность в местах стыков и сопряжений, различных