Емкости для хранения сжиженных газов.
Наземные резервуары, применяемые для хранения пропана, бутана и их смесей, рассчитываются на рабочее давление, соответствующее давлению насыщенных паров сжиженного газа при максимальной температуре воздуха в летнее время, но не ниже +50°С. Подземные резервуары рассчитываются на рабочее давление, соответствующее давлению насыщенных паров сжиженного газа при максимальной температуре грунта в летнее время, но не ниже +25°С.
Цилиндрические горизонтальные резервуары изготовляют объемом 10, 12, 25, 50, 175 и 200 м3. Схема установки и обвязки наиболее распространенных резервуаров объемом 25 и 50 м3 приведены на рис. 9.2.1. Шаровые резервуары применяют в основном для хранения бутана. Для изготовления шаровых резервуаров расходуется меньше металла на единицу объема. Например, шаровой резервуар объемом 600 м3 при толщине стенки 22 мм и диаметром 10,5 м, рассчитанный на рабочее давление 6 кгс/см2, весит 70 т.
Все отключающие устройства на надземных резервуарах располагаются в непосредственной близости от штуцеров. У подземных резервуаров отключающие устройства, а также предохранительные клапаны и контрольно-измерительные приборы (КИП) должны находиться выше уровня земли.
Внутренний диаметр штуцеров для манометров, отбора проб газа и уровнемерных трубок должен быть не более 3 мм. Такое отверстие распыляет струю жидкости и в случае поломки манометра или вентиля дает возможность быстро ликвидировать неисправность.
Наземные резервуары для защиты от действия солнечных лучей окрашивают в светлый цвет и оборудуют теневыми кожухами или располагают под навесами. Подземные резервуары покрывают противокоррозионной изоляцией и засыпают песком. Каждая емкость оборудуется люками. Люк-лаз имеет диаметр 0,45 м, а люк для вентиляции — 0,20 м. От люка-лаза внутрь горизонтального резервуара установлена стремянка для спуска по ней человека во время внутреннего осмотра емкости. Штуцер для спуска воды должен оборудоваться незамерзающим клапаном.
Резервуары базы хранения оборудуются следующими КИП и арматурой:
указателями уровня жидкой фазы;
указателями давления паровой фазы;
предохранительными клапанами;
термометрами для замера температуры жидкой фазы;
люками-лазами и вентиляционным люком;
устройствами для продувки резервуара паром или инертным газом и удаления из него воды и тяжелых остатков;
устройством для отбора проб жидкой и паровой фазы.
Кроме того, на наполнительно-расходном трубопроводе резервуара устанавливается скоростной клапан, автоматически отключающий трубопровод при его разрыве или другой аварии на нем, приводящий к выбросу из резервуара большого количества сжиженного газа. Если к резервуару подводится отдельный наполнительный трубопровод, то на нем должен быть установлен обратный клапан, предотвращающий возможность выхода жидкой фазы. Каждый резервуар оборудуется не менее чем двумя пружинными предохранительными клапанами (рабочим и контрольным), снабженными устройствами для контрольной продувки.
Рис. 9.2.1. Схема установки и обвязки надземного цилиндрического резервуара.
1 – клапан дренажный незамерзающий; 2 – вентиль запорный Dу = 40 мм; 3 – скоростной клапан на расходном трубопроводе жидкой фазы; 4 – карман для термометра; 5 – кран проходной стальной Dу = 80 мм; 6 – вентиль для отбора пробы; 7 – указатель уровня жидкой фазы; 8 – обратный клапан Dу = 80 мм; 9 – трубопровод для заполнения резервуара; 10 – резервный штуцер; 11 – штуцер для установки сигнализатора предельного уровня; 12 – люк для осмотра резервуара Dу = 450 мм; 13 – предохранительные клапаны; 14 – трубопровод паровой фазы; 15 – надземный стальной цилиндрический резервуар; 16 – люк для вентиляции резервуара; 17 – кран проходной стальной Д = 50 мм.
Каплевидные резервуары.
Они так названы из-за внешней формы, напоминающей форму капли жидкости, применяют для хранения нефтепродуктов, характеризующихся высоким давлением паров. Такая форма резервуара обеспечивает одинаковое напряжение растяжения во всех кольцевых и меридиональных сечениях, что обуславливает экономичность конструкции. Однако изготовление таких резервуаров сложно, поэтому они не получили широкого применения.
Шаровые резервуары.
Такие резервуары выдерживают значительные давления и высокий вакуум. Диаметр их практически не ограничен.
В нефтеперерабатывающих заводах в шаровых резервуарах хранят метан, этилен, пропан-бутановую фракцию и другие газы. При одинаковых эксплуатационных показателях расход металла на изготовление шаровых резервуаров меньше, чем изготовление цилиндрических, но изготовление их более сложно, однако оно освоено достаточно хорошо и не является фактором, ограничивающим применение эти резервуаров.
Газгольдеры.
Для хранения большого объема при небольших давлениях применяют газгольдеры – резервуары переменного объема. По принципу работы они делятся на сухие и мокрые.
Сухие газгольдеры представляют собой цилиндрический вертикальный резервуар со сферическим покрытием. Внутри резервуара подвижная перегородка – поршень – перемещается вертикально вверх и вниз, в зависимости от объема газа. При нагнетании газа под поршень последний поднимается, и объем увеличивается; при удалении газа поршень опускается. Их недостатком является несовершенство конструкции подвижного сопряжения поршня со стенкой корпуса. Редкое применение.
Мокрые газгольдеры получили набольшее применение. Требуемое давление в газгольдере устанавливается нагружением колокола грузами: по верхней его площадке – бетонными, по нижнему кольцу – чугунными. Плотность между резервуаром и телескопом, а также между телескопом и колоколом обеспечивается гидравлическим затвором. Температура воды должна быть не ниже 50С.