Резервуар с безмоментной кровлей

Конструктивно резервуар с безмоментной кровлей состоит из плоского днища и цилиндрического корпуса.

Конструктивные особенности

1) В резервуарах с безмоментной кровлей использована идея создания перекрытия из металлической висячей оболочки. В такой оболочке нет изгибающих моментов, а поэтому ее несущая способность при малых толщинах (2,5-3,0 мм) достаточна, чтобы без жестких конструкций перекрытия обеспечить герметичность резервуара.

2) Цилиндрический корпус по верхнему обвязочному уголку оборудован кольцевым коробчатым каркасом жесткости. Кольцевой коробчатый каркас обеспечивает жесткость цилиндрической оболочке резервуара, и для резервуаров емкостью 2000-5000 м³ состоит из трех колец угловой стали и верхнего обвязочного кольца корпуса резервуара, соединенных между собой планками из полосовой или уголковой стали. Верхняя площадка каркаса жесткости покрыта 4-миллиметровой листовой сталью.

Рис. 14 Кольцевой коробчатый каркас жесткости:

1 – верхний пояс корпуса резервуара; 2 – верхний обвязочный уголок корпуса; 3 – настил каркаса из листовой стали толщиной 4 мм; 4 – кровля; 5 – уголок каркаса; 6 – полосовая сталь, соединяющая уголки каркаса

3) В центре днища установлена телескопическая опорная колонна, на верху которой имеется конический металлический зонт. Оболочка кровли в центре опирается на зонт, а по периферии – на кольцевой коробчатый каркас.

Телескопическая опорная колонна для резервуара емкостью 5000 м³ состоит из опорной плиты (1200х1200х8 мм), которая уложена в центре днища и на прихватках соединена с днищем. На опорной плите установлен направляющий стакан, изготовленный из стальной трубы 426х10 и приваренный к опорной плите основанием и закреплен дополнительно косынками.

Рис. 15 Схема установки опорной плиты на днище:

1 – направляющий стакан; 2 – косынка; 3 – опорная плита; 4 – днище резервуара.

Рис. 16 Нижняя часть опорной колонны и направляющий стакан:

а – в момент максимального давления в резервуаре: 1 – упорный фланец; 2 – опорная колонна; 3 – опорный фланец; 4 – направляющий стакан; 5 – косынка; 6 – опорная плита; 7 – днище резервуара;

б – в момент минимального давления в резервуаре: 1 – опорная колонна; 2 – опорный и упорный фланцы; 3 – направляющий стакан; 4 – косынка; 5 – опорная плита; 6 – днище резервуара.

Верхний срез стакана окаймлен опорным фланцем, на который при минимальном давлении в резервуаре ложится упорный фланец, приваренный к колонне на высоте 1200 мм от нижнего среза.

На вершине опорной колонны, кроме упорного фланца, имеется металлический зонт. Высота опорной колонны равна высоте корпуса резервуара плюс 1,0 – 1,5 м для образования конусности кровли.

Рис. 17 Схема металлического зонта:

1 – косынка; 2 – кровля; 3 – опорный зонт; 4 – опорная колонна.

Принцип работы резервуара. Телескопически расположенная опорная колонна с зонтом, к которому приварена нежесткая оболочка кровли, может свободно подниматься и опускаться благодаря тому, что основание опоры свободно скользит внутри стакана, приваренного к днищу резервуара.

Рис. 18 Схема резервуара с «дышащей» безмоментной кровлей:

1 – днище резервуара; 2 – опорная плита; 3 – косынка; 4 – опорный фланец; 5 – упорный фланец (при минимальном давлении в резервуаре); 6 – упорный фланец (при максимальном давлении в резервуаре); 7 – опорная колонна; 8 – зонт (при минимальном давлении в резервуаре); 10 – кровля (при максимальном давлении в резервуаре); 10 – кровля (при максимальном давлении в резервуаре); 11 кровля (при минимальном давлении в резервуаре); 12 – верхняя площадка кольцевого каркаса жесткости; 13 – кольцевой каркас жесткости; 14 – корпус резервуара; 15 – песчаное основание.

При свободном вертикальном перемещении центральной опоры с зонтом в стакане на 1200 мм (в резервуарах емкостью 5000 м³) получается добавочный объем газового пространства резервуара, равный примерно 100 м³.

Если 100 м³ дополнительного объема газового пространства недостаточно для размещения всех образовавшихся паров нефтепродукта и если опорная колонна поднялась на 1200 мм, то открывается обычный предохранительный клапан, отрегулированный на 200 мм вод. ст., и в атмосферу выходит избыток паров нефтепродукта.

Резервуары с безмоментной кровлей разной емкости (до 5000 м³) эксплуатируются на многих нефтебазах. Опыт эксплуатации показал, что по всему контуру кровля имеет небольшую жесткость, вследствие чего она прогибается с образованием круговой впадины, которая является местом скопления атмосферных осадков, вызывающих коррозию металла. Кроме того, недостаточная жесткость кровли затрудняет расположение на ней оборудования.