Резервуар вертикальный стальной – технологическое оборудование
Потребность в резервуарах большого объема для хранения текучих веществ в Артеме появилась с развитием нефтеперерабатывающей, пищевой и химической промышленности. Емкости стальные большого объема необходимы для готовой продукции, в процессе разгонки и синтеза, для создания запаса воды.
РВС – стальные цилиндрические резервуары, установленные вертикально. Форма бака оптимальна для хранения больших объемов на малой площади. Резервуары устойчивы, нагрузка на стены распределяется равномерно, монтаж прост, ремонтопригодность хорошая.
Производство емкостей большого объема для нефти и других текучих материалов невысокой плотности возложено на заводы химического машиностроения, имеющие лицензию и прошедшие аттестацию на право деятельности. Каждый бак изготавливается по отдельному проекту, под конкретную жидкость. Основой для рабочей документации служит ТЗ заказчика на стальной резервуар РВС, ГОСТ 31385 -2016.
Перейти к заполнению опросного листа
Нажав на кнопку Вы можете перейти на страницу с опросными листами для их заполнения. Этот документ поможет Вам более точно оформить Ваш заказ и даст нам понять, какую именно продукцию мы могли бы Вам предложить.
Технические характеристики РВС
РВС незаменимы в Артеме для безопасного хранения многих текучих соединений с низкой степенью агрессивности по отношению к материалу конструкции. Одностенные емкости стальные используют для хранения жидкостей чаще, их вес и стоимость ниже, чем двустенных. Баки «стакан в стакане» применяют для предупреждения утечки горючих взрывоопасных составов – бензина, этилового спирта и других.
Резервуары вертикальные РВС для хранения переработанных нефтепродуктов и других опасных веществ имеют следующую градацию по опасности:
- I класс опасности – V >10 000 м3, расположенный в любом удалении от объектов и V > 5 000 м3 в черте населенного пункта или на берегу водоема.
- II класс опасности – все емкости 10 – 5 тыс. м3.
- III класс — < 5 000 м3;
- VI класс — < 1 000 м3
| Наименование и объем резервуара м³ | Диаметр, м | Высота, м | Масса стенки, т | Масса днища, т | Масса крыши, т | Масса прочих конструкцуий, т | Масса каркаса и упаковки, т | Итого масса резервуара, т |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| РВС-100 | 4,73 | 6,0 | 3,60 | 0,76 | 0,87 | 2,14 | 2,10 | 9,47 |
| РВС-200 | 6,63 | 6,0 | 50,3 | 1,47 | 1,69 | 2,47 | 2,10 | 12,77 |
| РВС-300 | 7,58 | 7,5 | 7,18 | 1,95 | 2,34 | 2,84 | 2,30 | 16,61 |
| РВС-400 | 8,53 | 7,5 | 8,04 | 2,40 | 2,66 | 3,60 | 2,30 | 19,01 |
| РВС-500 | 8,45 | 9,3 | 11,75 | 3,48 | 5,05 | 3,76 | 2,30 | 26,34 |
| РВС-700 | 10,43 | 9,0 | 11,75 | 3,58 | 5,08 | 5,55 | 3,20 | 29,16 |
| РВС-1000 | 10,43 | 12,0 | 16,51 | 3,47 | 5,01 | 5,86 | 3,80 | 34,67 |
| РВС-2000 | 15,18 | 12,0 | 25,08 | 8,46 | 13,84 | 6,16 | 5,20 | 58,74 |
| РВС-3000 | 18,98 | 12,0 | 38,60 | 13,43 | 22,80 | 7,38 | 5,70 | 87,91 |
| РВС-5000 | 20,92 | 15,0 | 64,42 | 17,73 | 26,20 | 8,42 | 10,80 | 127,57 |
| 22,8 | 12,0 | 54,10 | 18,98 | 33,95 | 8,61 | 7,80 | 23,43 | |
| РВС-10000 | 28,5 | 17,9 | 86,72 | 42,15 | 78,61 | 12,82 | 14,00 | 234,30 |
| 34,2 | 12,0 | 120,92 | 30,90 | 54,65 | 12,28 | 21,48 | 240,23 | |
| РВС-20000 | 39,9 | 17,9 | 225,14 | 57,41 | 106,05 | 16,78 | 27,37 | 432,74 |
| РВС-30000 | 45,6 | 18,0 | 284,25 | 91,42 | 145,47 | 30,16 | 44,10 | 595,40 |
| РВС-50000 | 60,7 | 18,0 | 431,91 | 154,23 | 325,05 | 16,09 | 67,00 | 994,29 |
В зависимости от места установки РВС, класса опасности и вещества хранения используются различные марки стали. Для эксплуатации резервуара до максимальной температуры -41 0 С в базовом варианте применяется сталь Ст3сп5. При более жестких климатических условиях емкость изготавливается из стали 09Г2С. Для пищевых материалов, питьевой воды, агрессивных веществ, РВС выполняют из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, расшифровка марки соответствует международному названию AISI 321. По запросу заказчика можно использовать другой материал, не нарушающий требования к безопасности сосуда. Соответственно, цена на резервуар типа РВС тем больше, чем сложнее конструкция, объем и выше стоимость стали.
Типы резервуаров РВС в Артеме в зависимости от назначения
Стандарт предусматривает изготовление резервуаров РВС 4 типов, в зависимости от использования оборудования. Отличия в деталях, но они существенны для безопасного хранения определенного ингредиента.
- Резервуар вертикальный стальной (РВС)
Конструкция представляет резервуар с крышкой. Он предназначен для хранения низколетучих соединений. Даже если над зеркалом есть пары, они воспламенятся при температуре выше + 61 0 С. Подобные емкости предназначены для мазута, дизельного топлива, минеральных и пищевых масел. Резервуар для воды относится к этому типу РВС.
- Резервуар вертикальный стальной с крышкой и понтоном (РВСП)
При хранении ЛВЖ, к которым относят бензин, керосин, нефть, реактивное топливо, над поверхностью в закрытом сосуде может скопиться взрывоопасный газ. Поэтому на зеркале жидкости плавает покрытие, понтон, закрывая 90% поверхности. Зазор между стенкой и понтоном герметизируется затвором, тем самым достигается меньшая концентрация паров под крышкой, безопасное хранение ЛВЖ.
- Вертикальный резервуар с плавающей крышей (РВСПк)
Резервуар оборудован крышкой, которая постоянно находится на зеркале, опускаясь по направляющим, по мере убывания содержимого бака. Система сложная, предусматривает специальные короба и герметичные отсеки. Плюсом в эксплуатации является отсутствие потерь ЛВЖ, связанных с испарением. Недостаток – на крышу заносит мусор ветром, осадки разбавляют содержимое бака. Крышка может примерзнуть к конструкциям.
- Резервуары с защитной стенкой «стакан в стакане»
Конструкция используется, когда необходимо принять дополнительные меры для защиты окружающей среды в случае протечек внутренней стенки хранилища.
Типовой резервуар РВС выбирается на стадии проектирования, с учетом безопасности и экономичности.
Этапы производства резервуаров, нормативные документы
Производство резервуаров для нефти и других жидкостей в Артеме осуществляется в несколько этапов. Каждая емкость проектируется с учетом места установки, климатических условий и вида продукта. Чтобы купить резервуар РВС заказчик должен выбрать изготовителя, проектировщика. Лучше, если тот, кто выполняет проект и производитель, находятся в общем управлении. После подписания протокола о намерениях, создается ТЗ от заказчика. В «Задание на проектирование» входит перечень обязательных дополнительных элементов по обслуживанию, которые заказчик должен утвердить. Изготовление резервуаров РВС включает этапы:
- Проектирование РВС с разработкой КМ на основании нормативных документов и ГОСТ 31385-2016. В пакет входит КДМ, ППР, особенности монтажа, защита конструкций от коррозии. Смета определит стоимость РВС.
- Изготовление на заводе листов металла или подготовкой рулонов для соединения лент на месте сборки оборудования.
- Доставка заготовок к месту сборки.
- Монтажные работы на площадке. Сдача готового объекта заказчику.
ГОСТ 31385-2016. Рекомендуемые параметры всех типов резервуаров.
| Номинальный объем V, м3 | Тип резервуара | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| РВС, РВСП | РВСПК | |||||
| Внутренний диаметр стенки D*, м | Высота стенки H*, м | Внутренний диаметр стенки D*, м | Высота стенки H*, м | |||
| 100 | 4,73 | 5,96 | 6,0 | — | — | |
| 200 | 6,63 | |||||
| 300 | 7,58 | 7,45 | 7,5 | |||
| 400 | 8,53 | |||||
| 700 | 10,43 | 8,94 | 9,0 | |||
| 1000 | 11,92 | 12,0 | 12,33 | 8,94 | 9,0 | |
| 2000 | 15,18 | 15,18 | 11,92 | 12,0 | ||
| 3000 | 18,98 | 18,98 | ||||
| 5000 | 22,80 | 22,80 | ||||
| 20,92 | 14,90 | 15,0 | ||||
| 10000 | 28,50 | 17,88 | 18,0 | 28,50 | 17,88 | 18,0 |
| 34,20 | 11,92 | 12,0 | 34,20 | 11,92 | 12,0 | |
| 20000 | 39,90 | 18,0 | 39,90 | 18,0 | ||
| 47,40 (45,6) | 12,0 | |||||
| 30000 | 45,60 | 18,0 | 45,60 | |||
| 40000 | 56,90 | 56,90 | ||||
| 50000 | 60,70 | 60,70 | ||||
| 100000-120000 | 95,40 | 95,40 | ||||
Характеристика методов сборки РВС
Для изготовления баков из стали используется листовой металл. Размеры резервуара РВС диктуют толщину стенок, форму днища и крышки. На производственной площадке создают заготовки, которые сваривают по месту. Используется 2 метода.
Метод рулонирования
Полотнища стали размером 1500х6000 мм сваривают на специальном стенде с двух сторон в автоматическом режиме. Заготовку скручивают в рулон, по размерам для одной обечайки с припуском. На производственной площадке рабочие соединяют торцы ленты специальным швом. Использование заводской ленты позволяет ускорить процесс сборки с высоким двухсторонним проваром стыков листов. Рулонный способ допускается ГОСТ 31385 — 2016 для изготовления емкостей объемом до 10 000 м3.
Метод полистовой
На заводе готовятся листы стали с максимальным размером 2 500х10 000 мм. Их завальцовывают на нужный радиус, чистят срезы и упаковывают. Также готовят сборные детали днища. Стыковка всех элементов ведется на площадке, методом сварки. Рабочий чертеж указывает последовательность соединения промаркированных заготовок. Швы подвергаются неразрушающему контролю.
Вид стали, и толщина стенок выбираются на основании расчетов нагрузок, при проектировании.
ГОСТ 31385 -2016 Минимальная допустимая толщина стенок в зависимости от диаметра емкости
| Диаметр резервуара, м | Минимальная толщина листов стенки мм |
|---|---|
| До 10 ВКЛЮЧ. | 4 |
| Св. 10 » 16 | 5 |
| » 16 »25 | 6 |
| » 25 »40 | 8 |
| » 40 »65 | 10 |
| > 65 | 12 |
Элементы конструкции резервуара
Емкость для хранения и перекачки жидких продуктов кроме основных элементов – стен, днища и крыши– имеет люки, патрубки, лестницы, обслуживающие площадки и другое оборудование. Любая деталь в баке устанавливается в соответствие с инженерным расчетом.
Устройство днища РВС
Днище РВС принимает вертикальную нагрузку массы бассейна. В соответствие стандарту емкость объемом до 1000 м3 выполняется с плоским основанием, толщиной от 4 см. Кромка днища выступает за стенки на 4-5 см. Это позволяет снизить нагрузку на большую площадь опоры.
Для больших баков дно изготавливают наклонным, в соотношении 1:100. Схема построения днища соответствует проектному расчету. Внутренний уклон может быть во внешней окружности или по центру. Это зависит от места установки зумпф – узлов удаления осадка с днища. Очистительные элементы устанавливаются в приямке так, чтобы была возможность удалить загрязнения и отложения в низкой части по периметру или в углублении по центру. Поэтому зумпфы выполняют с продольным и круглым лотком.
Внутренняя покатость днища бака, толщина окрайки, зависит от нижнего пояса стенки. Ширина утолщенной полосы подбирается с учетом объема бака, 5-10 см. Окрайка вырезается из того же металла, что нижний сегмент стенки. Внутри утолщенная полоса к центу проходит за линию стенки на 10-20 см. Ширина полосы зависит от класса опасности емкости. Все днище, вместе с окраечным кольцом имеет сплошное опирание, внешняя сторона плоская. Нахлестки центрального сегмента на утолщенные крайние элементы должно быть не меньше 60 мм.
Таблица зависимости толщины нижнего пояса и окрайки днища
| Толщина нижнего пояса резервуара | Минимальная толщина кольцевой окрайки |
|---|---|
| до 7 мм (включительно) | 6 мм |
| 8 мм – 11 мм (включительно) | 7 мм |
| 12 мм – 16 мм (включительно) | 9 мм |
| 17 мм – 20 мм (включительно) | 12 мм |
| 20 мм – 26 мм (включительно) | 14 мм |
| 26 мм и выше | 16 мм |
Конструкция стенки
Вертикальная ограждающая конструкция бака называется стенкой. Конструкция выполняется рулонированием или полистовой сборкой. Если используется монтажная лента, вертикальные швы стыка имеют зубчатую разделку за счет технологического припуска в 30 см. Листовая сборка ведется из предварительно завальцованных пластин шириной 1,8 – 3 м, длиной до 12 м. Вальцовка ведется на листогибочных станках с 3-4 валами. Кромки листов предварительно обрабатывают плазменной резкой или фрезерованием.
Для емкостей большого объема нижний пояс выполняется из более толстых листов, и высота его не превышает 1,5 м. Расчет стенок ведется в соответствие ГОСТ 52910-2016. При любых условиях толщина стенки не должна превышать 40 мм.
Минимальные конструктивные толщины листов стенки
| Диаметр резервуара, м | Минимальная толщина листов стенки, мм |
|---|---|
| до 16 | 5 |
| свыше 16 до 25 | 6 |
| свыше 25 до 40 | 8 |
| свыше 40 до 65 | 10 |
| свыше 65 | 12 |
Расположение люков и патрубков
Там где врезаются конструктивные элементы сечением от 70 мм, должны быть сделаны усиливающие накладки. При проектировании, все отверстия располагаются на цельном листе в 10 см от горизонтального шва и в 15 см от вертикального стыка. При гидростатической нагрузке оснастка не должна мешать естественному перемещению контура. В стенке, в нижнем поясе предусмотрен люк для внутреннего осмотра поверхности. Если РВС понтонный или с плавающей крышкой устанавливается выходной люк.
Установка колец жесткости
Чтобы обеспечить прочность конструкции, правильную геометрическую форму, на стенках емкости устанавливают кольца жесткости.
Разновидность и назначение упрочняющего элемента:
- Верхнее ветровое кольцо устанавливают на РВСПк или когда основание под крышу имеет малую жесткость.
- Верхнее опорное кольцо устанавливается под стационарную крышку внутри емкости.
- Промежуточные кольца для обеспечения устойчивости надеваются поясами по высоте. При этом если их ширина больше 20 см, требуется установить раскосы. Количество колец определяет объем резервуара.
- При рулонировании используют промежуточные формообразующие кольца.
Верхнее ветровое кольцо должно быть не менее 800 мм, допускается использовать его, как площадку обслуживания.
Анкерные крепления
Если РВС работает в зоне с повышенной ветровой нагрузкой, когда есть опасность опрокидывания резервуара или отрыва стенок от днища. Для установки анкеров по периметру нижней обечайки стенки выполняются опорные столики. Через них анкера крепятся к деталям в фундаменте. Анкера рассчитываются так, чтобы при нагрузке изгиба сломался стержень, но не столик или стенка бака. Количество анкерных болтов кратно 4, затягивают их под нагрузкой, усилие затяжки – величина паспортная.
Крыша РВС
Каждая емкость имеет крышу, но в зависимости от типа и назначения оборудования используют различные конструкции. Опорой для покрытия служит стенка резервуара и кольцо жесткости. Применяются самонесущие, каркасные и плавающие крыши разной формы. Толщина всех конструкций профилей подбирают расчетом нагрузки, но не меньше 5 мм.
Коническая крыша без каркаса
Этот тип покрытия используют на баках емкостью до 1000 м3. Конус (15-30)0 обеспечивает устойчивость, сход снега и дождя. С наружной стороны по кольцу настилают шпангоуты для увеличения жесткости. Изготавливают кровлю на заводе, листовым или рулонным способом в виде развертки усеченного конуса. Толщина листов 7-10 мм. При стягивании краев на месте установки, пластина принимает форму конуса.
Бескаркасная сферическая крыша
Над баками емкостью 1000-5000 м3 принято ставить сферическую бескаркасную оболочку. С заводских условиях из вальцованных листов толщиной 10 мм готовят монтажные полосы. Каждый стык проваривают с 2 сторон. Радиус сферы составляет 0,8-1.2 от диаметра емкости. Вальцовка ведется в меридиальном и кольцевом направлении для придания нужного закругления. Доставленные на бак, заготовки свариваются изнутри и снаружи. Крыша опирается на стенки и верхнее кольцо жесткости.
Коническое каркасное покрытие
Такая крыша укладывается на резервуары емкостью 1000-5000 м3. Конусность 4,760-9,460 создается секторными и кольцевыми элементами каркаса. Устанавливается центральный щит по тому же принципу, что в бескаркасных покрытиях. Далее укладываются полотнища настила.
Изготавливают элементу конструкции на заводе. Выкладку производят на земле. Используются рулонные и листовые заготовки. Производитель может выбрать блочный метод закрытия кровли. Тогда элементы настила и каркаса поставляются в сборе, в специальной упаковке.
Конструкция может быть выполнена во взрывозащищенном исполнении. Тогда настил и каркас не соединяются секторально. Листы прихватываются только к верхнему кольцу стенки. При внутреннем повышении давления произойдет демонтаж только крыши, а резервуар остается не поврежденным.
Купольная каркасная оболочка
Вид защитного покрытия в виде сферического настила, лежащего на каркасе. Крыша применяется для резервуаров от 5000 м3, в сечении не больше 50 м. Радиально-кольцевая система состоит:
- центральный щит;
- радиальные балки вальцованные;
- кольцевого каркаса сборного;
- кольцо жесткости верхнее, по периметру стенки;
- листы для настила.
Все конструкции поставляются с заводской маркировкой. В ППР расписан порядок монтажа.
Если настил прикрепить только к кольцу жесткости, кровля раскроется при превышении давления над зеркалом продукта. Взрыв сбросит оболочку, но сама емкость останется целой. Такое монтажное исполнение называется взрывозащищенным.
Плавающие крыши
Тип цилиндрических хранилищ РВСПк обладает крышами, которые плавают на поверхности продукта. Сверху нет другого укрытия, и все осадки остаются на поверхности. Используют конструкции при снеговой нагрузке, не превышающей 1,5 кПа.
Крыши бывают однодеечные, то есть состоящие из одного полотна. Их устанавливают на резервуары диаметром до 50 м при условии, что в районе не бывает ветра более 100 км/час. Изготовленный из листовой стали, настил опирается на короба по всему периметру.
Двудеечные плавающие крыши накрывают бассейны свыше 50 м в диаметре или сильных ветрах на площадке. Изделие может формироваться с отсеками на заводской площадке или радиальные короба устанавливают в момент монтажа. В двухдеечной крыше создается пригруз мембран к центру. Там производится забор атмосферной грязи и жидкости в специальный водослив. Обратный клапан не позволяет попадать в воронку содержимому емкости.
По периметру и в местах технологических неплотностей установлены уплотнительные затворы из эластичной субстанции.
Понтоны
Используют понтоны в резервуарах со стационарной крышей, для хранения легко летучих веществ. закрытая поверхность не создает испарения, увеличивается сохранность жидкости. Понтон не должен разрушаться от контакта с жидкостью, полностью перекрывать зеркало.
Изготавливают оборудование из листовой стали толщиной 4 мм, алюминия или сплавов. Используются конструкции:
- Однодеечный понтон устанавливается на поплавки или открытые или закрытые кольцевые короба.
- Двухдеечный понтон состоит из коробов по всей площади.
- Понтон, плавающий на поплавках.
- Многослойная конструкция, включающая пенополиуретан, для придания плавучести.
Зазоры плота и стенки закрываются уплотняющими клапанами. Предусмотрены опоры для опускания плота до минимального уровня и для ремонта.
Оборудование для обслуживания резервуара
Для безопасного обслуживания РВС в Артеме необходимо выполнить площадки обслуживания, переходы, лестницы и ограждения. Все элементы должны отвечать требованиям ПБ для работы с оборудованием на высоте.
Лестницы
Для подъема на площадку обслуживания предусмотрены лестницы. Это может быть стремянка, кольцевая или шахтная конструкция, в зависимости от вида емкости, ее размера.
- Шахтная лестница устанавливается на фундамент при помощи анкеров, к верхней части стенки резервуара – распорками. При доставке с завода конструкций шахтная лестница служит каркасом для компактного наворачивания полотен. Лестница помещается в кокон из колец, диаметром 2,6 м, которые потом образуют контур ограждения ступеней.
- Кольцевые лестницы навешиваются на стену резервуара, снизу не достают до поверхности на 10-25 см. Распорки образуют зазор меду стеной и плоскостью в 15 см, для лучшего захвата. Каждая лестница оборудована ограждениями, предупреждающими падение с высоты.
- Катучие лестницы для плавающих крышек обеспечивают переход с площадки на плавающую крышку внутри емкости.
Все изделия должны быть изготовлены в заводских условия, испытаны под нагрузкой.
Переходы , ограждения, безопасность
Каждая цилиндрическая вертикальная емкость, имеющая стационарную крышу, должна иметь металлические ограждения по периметру. Площадки обслуживания устраиваются в местах установки технологического оборудования. К ним должны вести лестницы, огражденные переходы в соответствии СНиП. Конструкции должны не иметь заусениц, быть выкрашенными в стандартные цвета.
На РВС необходимо выполнить заземление и молниезащиту. Должно быть предусмотрено освещение подходов к оборудованию и мест обслуживания.