Резервуары с плавающей крышей
Корпус резервуаров с плавающей крышей (рис. 3.6) представляет собой обычную цилиндрическую оболочку, рассчитанную на гидростатическое давление столба нефтепродукта (см. расчет цилиндрических вертикальных «атмосферных» резервуаров).
Рис. 3.6. Резервуар с плавающей крышей.
а — план верхнего настила плавающей крыши; б — план ребер жесткости нижнего настила плавающей крыши; в — план днища резервуара;1— плавающая крыша; 2— затвор; 3 — кронштейны затвора; 4 — ребра жесткости; 5 — опорные стойки; 6 —балкон; 7 — подвижная лестница; 8 — неподвижная лестница.
В настоящее время существуют плавающие крыши двух типов:
1) двойная понтонная крыша, состоящая из ряда герметических отсеков, обеспечивающих непотопляемость при нарушении герметичности понтона. Верхний настил крыши понижается к центру для отвода воды, а нижний, наоборот, повышается к центру для сбора паров;
2) одинарная крыша с центральным диском из стальных листов, по периферии которого располагается кольцевой понтон, разделенный радиальными переборками на герметические отсеки, препятствующие потоплению крыши при течи. Благодаря малому весу и простоте конструкции крыши второго типа получили наибольшее распространение.
Для предупреждения заклинивания вследствие неровностей стенок резервуара или неравномерной осадки плавающая крыша имеет диаметр на 200— 400 мм меньше диаметра резервуара. Зазор между крышей и стенками резервуара уплотняют затворами специальных конструкций для обеспечения герметичности при переходе крыши через сварные стыки и неровности поверхности резервуара. Эффективность работы плавающих крыш в значительной степени зависит от надежности уплотняющих затворов, которые должны быть непрерывными и обеспечивать постоянный контакт с корпусом резервуара. В настоящее время наибольшее распространение получили затворы шторный (щелевой) и линейный (контактный).
На рис. 3.7, а представлена одна из отечественных конструкций щелевого затвора, состоящего из дюралюминиевой ленты 2, бензостойкой газонепроницаемой ленты 4, соединяющей ленту 2 с контуром 3 и тем самым герметизируя зазор. Дополнительная герметизация обеспечивается лентой 5 из такой же ткани. При помощи направляющей 6, шарнирно-стержневых систем 7 и пружины 8 затвор плотно прилегает к стенке резервуара 1. На рис. 3.7, б показан петлеобразный затвор из прорезиненного белтинга. Затвор состоит из кольцевой петлеобразной шины 3, которая прикреплена к понтону крыши 2 и соприкасается с корпусом резервуара 1.
Рис. 3.7. Затворы плавающих крыш.
а — шторный (щелевой); б — петлеобразный (линейный).
Для спуска на плавающую крышу в любом ее положении предусмотрена лестница, которая одним концом опирается через шарнир на верхнюю площадку наружной лестницы, а другим перемещается горизонтально по рельсам, уложенным на плавающей крыше. Отвод статического электричества осуществляется медным проводом, присоединяющим лестницу к корпусу резервуара. Корпус резервуара заземлен при помощи четырех стальных труб, соединенных между собой стальной лентой. Отбор пробы производится из перфорированной трубы диаметром 325 мм. Труба предохраняет крышу от поворотов при движении и одновременно является направляющей. Уровень замеряют прибором УДУ-5 через специальный люк в плавающей крыше.
Для удаления с плавающей крыши дождевой воды предусмотрено водоспускное устройство, представляющее собой шарнирную систему из стальных труб и гибкого шланга. Чтобы при откачке нефтепродукта из резервуара в нижнем положении крыши не образовался вакуум, а также газовая подушка при закачке нефтепродукта, предусмотрен специальный дыхательный клапан.
В нижнем положении плавающая крыша опирается на стойки из труб. Стойки закреплены в коробах днища плавающей крыши и при движении перемещаются вместе с ней.
Расчет плавающей крыши сводится к определению толщин листов верхнего и нижнего настилов и проверки условия плавучести в случае заполнения внутренней полости (до переливной трубы) дождевой водой.
Верхний настил плавающей крыши можно рассматривать состоящим из плит, защемленных по контуру (на ребрах жесткости понтона) и нагруженных равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса листов и веса снега (дождевая вода отводится с поверхности плавающей крыши). Моменты в пролете Мх и Му и на опорах М'х и М'у находятся в зависимости от отношений сторон плит lу/1х но формулам:
где φ6х; φ6y; λ6х — коэффициенты, определяемые в зависимости от характера загрузки, по классификации К. В. Сахновского (в данном случае имеется в виду шестая схема загрузки — защемление по контуру рис. 3.8). Значения коэффициентов приведены в табл. 3.3
Рис. 3.8. К расчету понтона плавающей крыши.
Таблица 3.3