ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР Российский патент 2003 года по МПК E04H7/02 B65D88/38 

Изобретение относится к резервуаростроению, а именно к резервуарам с плавающей крышей для хранения нефти и нефтепродуктов.

Известен резервуар для хранения нефтепродуктов, включающий вертикальный корпус, состоящий из днища и стенки, однодечную плавающую крышу с уплотнением по периметру в виде затвора, дренажную систему в виде шарнирного водоспуска и тепловой элемент, размещенный в центральной части плавающей крыши и состоящий из вертикальных тепловых труб, соединенных кольцевыми и радиальными трубопроводами над наружной поверхностью плавающей крыши (см. авторское свидетельство SU 1565768 А1).

Недостатком такого технического решения является локализованное размещение теплового элемента в центральной части плавающей крыши. При этом на периферии плавающей крыши остается нерастаявший снег, который способствует примерзанию затвора и затрудняет безопасную эксплуатацию резервуара.

Известен также вертикальный цилиндрический резервуар с однодечной плавающей крышей, в котором над водозабором водоспуска плавающей крыши установлен торообразный обогреватель, соединенный с паропроводом, и предусмотрена возможность перемещения торообразного обогревателя по поверхности плавающей крыши (см: авторское свидетельство SU 1406067 А1).

Недостатками этого технического решения являются следующее.

1. При отрицательных температурах наружного воздуха за счет перемещения торообразного обогревателя по поверхности плавающей крыши нельзя обеспечить полное удаление снеговых и ледовых отложений с плавающей крыши, так как вода, образовавшаяся при таянии снега или ледовых отложений в месте расположения торообразного обогревателя, будет снова замерзать, стекая к водозабору.

2. Прямое воздействие пара на конструкции плавающей крыши, затвор и водоспуск будет повреждать антикоррозионную защиту конструкций плавающей крыши и неметаллические элементы затвора и водоспуска.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является вертикальный цилиндрический резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов, включающий днище, стенку, двухдечную плавающую крышу с затвором и водоспуском и катучую лестницу (см. Раздел 3. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов (ПБ 03-381-00). -М.: Госгортехнадзор, 2001.-168 с.)).

Недостатком такого технического решения является то, что в районах с большим количеством выпадаемого снега затруднена нормальная эксплуатация резервуара из-за примерзания затвора плавающей крыши к стенке резервуара и образования значительного крена плавающей крыши при односторонних снеговых отложениях. В связи с чем, нормативный документ ПБ 03-381-00 в п.3.8.1 ограничивает применение таких резервуаров только для районов с нормативным весом снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли до 1,5 кПа включительно.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи по обеспечению эксплуатационной надежности вертикальных цилиндрических резервуаров с плавающей крышей для хранения нефти и нефтепродуктов в районах с большим количеством выпадаемого снега.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является полное удаление с плавающей крыши снеговых и ледовых отложений, по мере их накопления, за счет равномерного нагрева поверхности плавающей крыши с прогревом затвора и водоспусков до положительных температур, обеспечивающих сохранение антикоррозионной защиты конструкций плавающей крыши и неметаллических элементов затвора и водоспусков.

Этот технический результат достигается тем, что
- вертикальный цилиндрический резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов, включающий днище, стенку, двухдечную плавающую крышу с затвором и по меньшей мере с одним водоспуском и катучую лестницу, снабжен источником тепла для отопления внутренних полостей герметичных коробов двухдечной плавающей крыши;
- в вертикальном цилиндрическом резервуаре источник тепла включает котельную, расположенную вне резервуара, подводящие трубопроводы для подачи жидкого незамерзающего теплоносителя из котельной к отопительным приборам, установленным в герметичных коробах двухдечной плавающей крыши, а также отводящие трубопроводы для возврата теплоносителя от отопительных приборов в котельную;
- в вертикальном цилиндрическом резервуаре подводящие и отводящие трубопроводы проложены по катучей лестнице и включают участки гибких трубопроводов, один из которых расположен в верхней части катучей лестницы, а другой - в ее нижней части;
- в вертикальном цилиндрическом резервуаре к источнику тепла дополнительно подключены обогреватели, размещенные на водоспусках.

Другим техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение капитальных вложений на строительство резервуара и затрат на его эксплуатацию за счет уменьшения необходимой мощности котельной в источнике тепла для отопления двухдечной плавающей крыши резервуара.

Такой технический результат достигается тем, что в вертикальном цилиндрическом резервуаре отопительные приборы установлены в двухдечной плавающей крыше несколькими независимыми группами с обеспечением самостоятельных зон ее отопления.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вертикальный цилиндрический резервуар с плавающей крышей в разрезе; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - деталь Б на фиг.2; на фиг.4 - план В-В на фиг.1; на фиг.5 - вид Г на фиг.4; на фиг.6 - деталь Д на фиг.5; на фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.6.

Вертикальный цилиндрический резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов включает днище 1, стенку 2, двухдечную плавающую крышу 3 с затвором 4 и водоспусками 5 и катучую лестницу 6. Вне резервуара расположена котельная 7, связанная подводящим 8 и отводящим 9 трубопроводами с отопительными приборами 10, установленными в герметичных коробах 11 двухдечной плавающей крыши 3. Отопительные приборы 10 размещены под верхней декой 12 двухдечной плавающей крыши 3, возле бортового элемента 13, за которым находится затвор 4, и рядом с водозабором 14 водоспуска 5. При этом отопительные приборы 10 размещены таким образом, чтобы был обеспечен равномерный нагрев поверхности верхней деки 12 и бортового элемента 13 двухдечной плавающей крыши 3.

В двухдечной плавающей крыше 3 отопительные приборы 10 установлены тремя независимыми группами, размещенными в пределах соответствующих независимых зон отопления 15, 16 и 17. Каждая независимая группа отопительных приборов 10 связана подводящими 18 и отводящими 19 трубопроводами с подводящим 8 и отводящим 9 трубопроводами.

Подводящий 8 и отводящий 9 трубопроводы проложены по катучей лестнице 6 и включают участки гибких трубопроводов 20 и 21, расположенные в верхней части катучей лестницы 6, и участки гибких трубопроводов 22 и 23, расположенные в нижней части катучей лестницы 6. В местах подвеса гибких трубопроводов 20 и 22 к подводящему трубопроводу 8 и гибких трубопроводов 21 и 23 к отводящему трубопроводу 9 установлены шарнирные соединения 24.

Обогреватели 25 размещены под тепловой изоляцией 26 на участке водоспусков 5, расположенном снаружи за стенкой 2, и подключены с помощью подводящих 27 и отводящих 28 трубопроводов соответственно к подводящему 8 и отводящему 9 трубопроводам.

Для сокращения теплопотерь при отоплении двухдечной плавающей крыши на всех подводящих и отводящих трубопроводах, расположенных на открытом воздухе, выполняется теплоизоляция. Теплоизоляция также может быть выполнена на перегородках 29 двухдечной плавающей крыши, разделяющих зоны ее отопления.

При отрицательной температуре продукта хранения в резервуаре для сокращения теплопотерь при отоплении двухдечной плавающей крыши на ее нижней деке выполняется теплоизоляция, а для обеспечения беспрепятственного стока воды с двухдечной плавающей крыши на участке водоспусков, расположенном внутри резервуара, может быть выполнена теплоизоляция, под которой поставлены обогреватели водоспусков.

Возможен вариант устройства дополнительных водоспусков у двухдечной плавающей крыши с временным отключением основных водоспусков для стока по дополнительным водоспускам талой воды в зимний период непосредственно к днищу резервуара с последующим ее удалением вместе с подтоварной водой, которая отделяется от продукта хранения в резервуаре и накапливается у его днища.

Нагретый в котельной 7 жидкий незамерзающий теплоноситель подается по подводящему 8 и подводящим 18 трубопроводам в отопительные приборы 10, установленные в герметичных коробах 11 двухдечной плавающей крыши 3. От отопительных приборов 10 через воздух, находящийся в герметичных коробах 11, нагреваются верхняя дека 12 и бортовой элемент 13 двухдечной плавающей крыши 3, а также водозабор 14 водоспуска 5. Остывший жидкий незамерзающий теплоноситель возвращается от отопительных приборов 10 по отводящим 19 и отводящему 9 трубопроводам в котельную 7.

За счет нагрева верхней деки 12 тают снег и ледовые отложения, находящиеся на двухдечной плавающей крыше 3, а образовавшаяся вода стекает по нагретой поверхности верхней деки 12 в нагретый водозабор 14. От нагретого бортового элемента 13 прогревается затвор 4, растапливая снег и ледовые отложения, находящиеся на нем, со стоком воды к водозабору 14. За счет удаления снега и ледовых образований с затвора 4 устраняется возможность его примерзания к стенке резервуара.

Отопление зон 15, 16, 17 двухдечной плавающей крыши 3 производится поочередно, начиная с той зоны отопления, где находится больше снега или ледовых отложений. После удаления снега или ледовых отложений с отапливаемой зоны ее отопление прекращается. Отопление остальных зон производится аналогично предыдущему до полного удаления снега или ледовых отложений с двухдечной плавающей крыши 3.

При перемещении по вертикали двухдечной плавающей крыши 3, вслед за изменением уровня продукта, в резервуаре участки гибких трубопроводов 20 и 21 на подводящем 8 и отводящем 9 трубопроводах в верхней части катучей лестницы 6 компенсируют изменение угла между катучей лестницей 6 и стенкой 2 резервуара, а участки гибких трубопроводов 22 и 23 в нижней части катучей лестницы 6 компенсируют ее горизонтальное перемещение и изменение угла между катучей лестницей 6 и двухдечной плавающей крышей 3.

Обогрев участка водоспусков 5, расположенного снаружи за стенкой 2, производится при отрицательной температуре наружного воздуха для обеспечения беспрепятственного стока талой воды с двухдечной плавающей крыши 3 по водоспускам 5.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при строительстве новых вертикальных цилиндрических резервуаров с плавающей крышей для хранения нефти и нефтепродуктов, а также при реконструкции существующих резервуаров путем установки на резервуаре источника тепла и монтажа двухдечной плавающей крыши, пригодной к отоплению.

Использование предлагаемого изобретения позволит применять в строительстве и реконструкции резервуаров резервуары с плавающей крышей в районах с любым количеством выпадаемого снега, благодаря чему появляется возможность снять ограничение, приведенное в нормативном документе ПБ 03-381-00, о применении резервуаров с плавающими крышами только в районах с нормативным весом снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли до 1,5 кПа включительно.

Кроме этого, использование предлагаемого изобретения для вновь строящихся и находящихся в эксплуатации резервуаров в районах с нормативной снеговой нагрузкой, не превышающей 1,5 кПа, повысит эксплуатационную надежность таких резервуаров за счет устранения возможности примерзания затвора к стенке резервуара и кренения плавающей крыши при односторонних снеговых отложениях, характерных для резервуаров с плавающей крышей.

Изобретение относится к области строительства, в частности к хранению нефти и нефтепродуктов в вертикальных цилиндрических резервуарах. Конструкция резервуара содержит днище, стенку, двухдечную плавающую крышу с затвором и водоспусками и катучую лестницу. Резервуар снабжен источником тепла для отопления внутренних полостей герметичных коробов двухдечной плавающей крыши. Сам источник тепла включает котельную, подводящие и отводящие трубопроводы, отопительные приборы, которые установлены в герметичных коробах двухдечной плавающей крыши. К источнику тепла подключены обогреватели, размещенные на водоспусках. Технический результат изобретения: повышение эксплуатационной надежности резервуаров с плавающей крышей в районах с большим количеством выпадаемого снега. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Вертикальный цилиндрический резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов, включающий днище, стенку, двухдечную плавающую крышу с затвором и, по меньшей мере, с одним водоспуском и катучую лестницу, отличающийся тем, что он снабжен источником тепла для отопления внутренних полостей герметичных коробов двухдечной плавающей крыши. 2. Вертикальный цилиндрический резервуар по п.1, отличающийся тем, что источник тепла включает котельную, расположенную вне резервуара, подводящие трубопроводы для подачи жидкого незамерзающего теплоносителя из котельной к отопительным приборам, установленным в герметичных коробах двухдечной плавающей крыши, а также отводящие трубопроводы для возврата теплоносителя от отопительных приборов в котельную. 3. Вертикальный цилиндрический резервуар по п.1 или 2, отличающийся тем, что отопительные приборы установлены в двухдечной плавающей крыше несколькими независимыми группами с обеспечением самостоятельных зон ее отопления. 4. Вертикальный цилиндрический резервуар по п.1 или 2, отличающийся тем, что подводящие и отводящие трубопроводы проложены по катучей лестнице и включают участки гибких трубопроводов, один из которых расположен в верхней части катучей лестницы, а другой - в ее нижней части. 5. Вертикальный цилиндрический резервуар по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что к источнику тепла дополнительно подключены обогреватели, размещенные на водоспусках.