РЕЗЕРВУАР С ПОНТОНОМ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЛЕГКОИСПАРЯЮЩИХСЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 2007 года по МПК B65D88/34 

Изобретение относится к хранению в вертикальных цилиндрических резервуарах легковоспламеняющейся и легкоиспаряющейся жидкости, например нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности для оснащения различных типоразмеров резервуаров с целью сокращения потерь продукта.

Известен резервуар, содержащий корпус, днище, стационарную крышу и понтон, включающий балки с опорами, центральные и периферийные поплавки, выполненные из труб с заглушенными торцами, равномерно расположенные по площади понтона и шарнирно соединенные между собой, настил, герметично перекрывающий поверхность продукта, не контактирующий с ним, собираемый из параллельно расположенных лент, края которых зажаты между поддерживающей нижней балкой, к которой поплавки прикреплены хомутами, и верхней прижимной балкой, уплотняющий эластичный затвор, опорные стойки и периферийное кольцо жесткости (см., например, патент Японии №55-134074, МКИ В 65 D 88/34 от 18.10.1980 г. и аналогичное техническое решение - патент США №4244487, кл. 220/216, 220/218, 220/220, 220/222, от 13.01.1981 г.). Недостатком такого решения является то, что все его поплавки включены в каркас конструкции в качестве силовых элементов. Вследствие этого исключается возможность увеличения или уменьшения количества поплавков при изменении плотности хранимого продукта, а также при необходимости ремонта или замены вышедших из строя поплавков. Такое конструктивное решение приемлемо лишь для определенной плотности продукта, так как при большей плотности приводит к перерасходу массы и количества поплавков. Резервуар с понтоном имеет и ряд других недостатков, главные из которых: нижняя балка к поплавкам прикреплена посредством хомутов и разъемных зажимов, что усложняет конструкцию этого узла, повышает трудоемкость и стоимость монтажа, а сами поплавки не имеют систем контроля их герметичности; рабочие поверхности нижней и верхней прижимной балок выполнены плоскими, что не обеспечивает герметичность соединения лент настила без применения герметика, осложняет технологию монтажа, повышает стоимость; периферийное кольцо жесткости понтона с выбранным профилем не обеспечивает необходимую жесткость конструкции.

Известна конструкция понтона резервуара для жидких продуктов, включающая балки, прогоны, настил, опоры и бортовые элементы, соединенные в единую несущую систему, к которой подвешены поплавки, эластичный газоплотный затвор с уплотнительными деталями (см. патент РФ №2113388, кл. 65 D 88/34, от 20.06.1998 г.). Недостаток этого решения в том, что основные несущие балки и прогоны находятся на разных уровнях, а эластичный затвор между стенкой резервуара и бортовыми элементами прикреплен к верхней грани бортового элемента, из-за чего весь затвор расположен выше уровня настила понтона. Такое расположение затвора и прогонов значительно увеличивает общую высоту понтона, что в свою очередь уменьшает высоту возможного наполнения нефтепродукта и объем его хранения. Известна также конструкция понтона резервуара для хранения легкоиспаряющихся жидкостей с понтоном, содержащим настил, прогоны, балки, опоры и бортовые элементы, соединенные в единую несущую систему, к которой подвешены поплавки, а также эластичный газоплотный затвор с уплотнительными деталями. Балки, прогоны и бортовые элементы (жесткое кольцо) закреплены по высоте таким образом, что их верхние поверхности расположены заподлицо с нижней поверхностью настила, а уплотнительные детали затвора прикреплены к верхним и нижним граням бортовых элементов (см. патент РФ №2181099, кл. В 65 D 88/34 от 10.04.2002 г. Такой понтон также имеет ряд недостатков, в частности: выполнение поплавков в форме параллелепипеда с открытыми торцами с заполненным материалом из пенополиуретана и герметизация их торцов трудоемко в производстве ввиду сложности конструкции и экономически нецелесообразно из-за использования дорогостоящего материала наполнителя; кроме того, поплавки подвешены к прогонам с помощью пружин и крючьев, а настил понтона присоединен к прогонам с помощью клямер с двойным газоплотным фальцем с использованием для этого самосверлящих винтов и таких же винтов с верхними гранями элементов кольца жесткости. Все эти дополнительные крепежные детали усложняют конструкцию этих сборок, повышают трудозатраты на их изготовление, проведение монтажных работ, уменьшают надежность работы понтона при его эксплуатации. Кроме того, выполнение газоплотного затвора с двумя плоскими пружинами и плоским элементом, соединяющим плоские пружины с уплотнительными деталями при их выходе из строя, уменьшает надежность работы при эксплуатации понтона в целом и может привести к его несимметричному смещению относительно резервуара, заклиниванию и затоплению. Наличие специальных переходных элементов для варьирования высоты стоек по месту, временное крепление съемными болтами специальных кронштейнов по контуру резервуара под укороченные стойки усложняет конструкцию, удлиняет время монтажа понтона.

Для сокращения потерь при хранении нефтепродуктов в цилиндрических резервуарах в первую очередь легких фракций (бензин и др.) зазор между стенкой резервуара и понтоном закрывается периферийным кольцом-затвором, приведенным в ряде зарубежных и отечественных патентов.

Известно уплотнение для понтона, которое монтируется между стенкой резервуара и клиновым поплавком понтона. При подъеме или опускании понтона клин поплавка поддерживает постоянное прижатие к стенке резервуара наружной стенкой поплавка (см., например, заявку Японии №60-55393, МКИ В 65 D 88/42, заявлено 22.02.1978 г.). Недостатком этого уплотнения является то, что отсутствует гарантия долговечности этого уплотнения, а его ремонт потребует больших материальных затрат.

Известно вторичное уплотнение для понтона, содержащее уплотнительный пенопластовый элемент, заключенный в эластичную пленку и упирающийся с помощью пружинной пластины, имеющей в продольном направлении профилированное сечение. В эту пластину упираются свободные концы укрепленных на понтоне плоских пружин, расположенных под острым углом к стенке резервуара. Особенность пружинной пластины состоит в том, что верхнее и нижнее колена пластины выполнены упругими и соединены между собой по другую сторону свободных концов (см., например заявку ФРГ №3418131, кл. В 65 D, заявлено 16.05.1984 г.). Недостаток этого уплотнения состоит в том, что упругость эластичной пленки с уплотнительным элементом, образующие между собой замкнутое кольцо по всему периметру резервуара, меняется от температуры окружающей среды, а это приводит к образованию зазора между стенкой резервуара и наружной поверхностью уплотнительного элемента, поэтому этот элемент из-за снижения упругости сплющивается.

Английская фирма VACONO ("Ваконо") устанавливает в вертикальных цилиндрических резервуарах для хранения продуктов переработки нефти понтоны VAKONODECK, которые предназначены для сокращения потерь продуктов от испарения, а также "малых и больших дыханий" при заполнении и опорожнении резервуаров. Для герметизации кольцевого пространства между стенкой резервуара и бортом понтона разработано несколько уплотняющих затворов VAKONOSEAL. Это мягкие уплотнения типа "G", "W6/2", "H1-R", "Slimeline-200", а также комбинированные типа Spaeter "CSH-500", с первичным уплотнением "CSH-1000", вторичным "H1" + "WAX SCRAPER" - восковой скрепер" (см. рекламные проспекты фирмы VAKONO на сайте в INTERNET http://www.vakono.com). Каждое из этих уплотнений имеет те или иные недостатки, главные из которых: необходимость тщательного подбора уплотняющих материалов, вставок, прокладок в зависимости от типа нефтепродукта, сложность конструктивного исполнения и крепления затворов из-за наличия многочисленных прижимных планок, вставок, пластин колодок, брусьев, петель, специальных уплотнительных прокладок, скользящих скоб, пружин разных конфигураций, в том числе вспомогательных уплотнений. Уплотнения при этом закрывают ограниченный просвет в зависимости от типа резервуара и хранимого нефтепродукта. Особенно сложно в конструктивном исполнении выглядит комбинация одновременной работы перечисленных последними первичного и двух вторичных уплотнений для резервуаров, где хранится сырая нефть. Эксплуатационная надежность таких затворов весьма ограничена, а их работоспособность без регулярного профилактического контроля и замены ряда деталей уплотнений будет кратковременной.

В патенте СССР №1451076, кл. В 65 D 88/34, от 31.12.1986 г. затвор имеет основное и вторичное кольцевое уплотнение. Вторичное уплотнение содержит эластичную оболочку, выполненную из полос листового материала, склеенных между собой, а нижний конец с выступающей кромкой сверху имеет в узле крепления уплотнения к скользящему кольцу основного уплотнения подгиб, выступающий над поверхностью скользящего кольца, при этом основной элемент закреплен одним концом к скользящему кольцу, а другим к понтону и имеет овальный прогиб. Недостаток такого уплотнения - скопление конденсата воды в овальном прогибе уплотнения, что приводит при низких температурах к ненадежной работе из-за разрыва и быстрого износа уплотнителя. Кроме того, поджим полосы, прилегающей к стене резервуара, ускоряет истирание полосы, а контакт металлических деталей прижима со стенкой резервуара может вызвать образование искры и возгорание паров легких фракций нефти (бензина), что резко сокращает срок эксплуатации таких затворов.

Известно также устройство для сокращения потерь от испарения нефти и нефтепродуктов в вертикальных резервуарах, содержащее армированный гофрированный ковер из синтетического материала, эластичный уплотняющий затвор и узел его крепления, выполненный из последовательно соединенных между собой пластин и болтов (см. А.С. СССР №1757967, кл. В 65 D 88/34, опубл. 30.08.1992 г., бюл. №32). Недостаток этой конструкции состоит в том, что для каждого типоразмера цилиндрического резервуара со своим радиусом изгиба стенки необходимо устанавливать и свой узел крепления уплотняющего затвора, состоящего из пластин с таким же радиусом изгиба. Так как достичь идеальной формы резервуара на практике не представляется возможным, то вертикальный шов, заваренный в монтажных условиях, ведет к некоторому изменению как цилиндрической формы резервуара в целом, так и к локальным изменениям вблизи сварного шва. Отклонения, достигающие в радиусе не менее 110 мм по всей высоте резервуара, можно компенсировать только за счет увеличения ширины уплотняющего затвора, что в свою очередь приведет к ослаблению поджатия затвора к стенке резервуара, а значит и к нарушению герметичности соединения понтона и резервуара.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению, взятому за прототип, является резервуар с понтоном для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов (см. патент РФ №2211791, МКИ В 65 D 88/34 от 10.09.2003 г.). Резервуар содержит корпус, днище, стационарную крышу, понтон, включающий центральные и периферийные поплавки с заглушенными торцами, равномерно расположенные по площади понтона и шарнирно соединенные между собой, настил, герметично перекрывающий поверхность нефтепродукта, не контактирующий с ним, собираемый из параллельно расположенных лент, края которых зажаты между нижней (поддерживающей), прикрепленной хомутами поплавкам и верхней (прижимной) балками, уплотняющий затвор мягкого типа, опорные стойки, периферийное кольцо жесткости и направляющее устройство. В таком резервуаре заглушки торцов трубчатых поплавков выполнены чашеобразными, донной стороной расположены вовнутрь, нижняя поддерживающая балка выполнена в виде швеллера, ее верхняя полка имеет выпуклую поверхность, а нижняя ее полка посредством хомута неподвижно прикреплена к верху поплавков, верхняя прижимная балка имеет швеллерную форму с полками, обращенными вниз к поддерживающей балке, листы настила внахлестку уложены на выпуклую поверхность нижних поддерживающих балок и зажаты полками верхних прижимных балок, а периферийное кольцо жесткости понтона выполнено в виде швеллера. Кроме того, резервуар содержит стационарное опорное устройство с равномерно расположенными на заданной высоте от днища резервуара опорных балок, стойках и консолях. Известный резервуар с понтоном, принятым за прототип, имеет следующие недостатки. Торцы труб поплавков закрыты чашеобразными заглушками с донной стороной, расположенной вовнутрь, края стенки заглушек совмещены и сварены с торцами стенок трубчатых поплавков. В таком сварном шве отсутствует гарантия глубины проплавления, которую невозможно проконтролировать. При этом прочностные характеристики такого шва на изгиб и срез значительно ниже, чем у стыкового шва. Нельзя получить в таком шве и равномерного соединения по отношению к обечайке и донной заглушке. Монтаж такой донной заглушки затруднен, так как она может провалиться внутрь трубы. Кроме того, в таком глухом поплавке невозможно протестировать на протечку сжатым воздухом герметичность сварных швов, что значительно понижает эксплуатационную надежность в работе понтона. Шарнирное соединение центральных поплавков не позволяет увеличить жесткость каркаса понтона, а прямое крепление поплавков хомутами к нижним поддерживающим балкам без ложементов может привести при работе глухих поплавков к их разгерметизации. Выполнение верхней поддерживающей балки в выпуклой форме и ее зажим прижимной балкой при отсутствии герметизирующих накладок не позволяет достигнуть высокой герметичности и надежности соединения листов настила. Эластичный уплотняющий затвор мягкого типа на верхней полке кольца жесткости прототипа имеет вышеперечисленные недостатки, присущие аналогичным затворам, устанавливаемых на понтонах, изготавливаемых российскими предприятиями и зарубежными фирмами, что приводит к низкой надежности в эксплуатации понтона в целом. Кроме того, такой затвор полностью теряет свою работоспособность в случае пропаривания резервуара, при этом требуется его демонтаж и замена на другой затвор, так как он не подлежит ремонту.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение перечисленных выше недостатков. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение плавучести и надежности понтона, повышение его эксплуатационных и технических характеристик, упрощение монтажа и технического обслуживания, снижение металлоемкости и трудозатрат.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности и эксплуатационной надежности работы за счет увеличения плавучести и надежности понтона, достигаемой за счет применения поплавков любого типоразмера (по длине и диаметру), монтируемого в резервуарах любого типоразмера для любых легких фракций нефтепродуктов и нефти; в повышении эксплуатационных и технических характеристик, достигаемых за счет увеличения срока службы понтона, с использованием коррозионностойких алюминиевых сплавов для изготовления каркаса из силовых балок и периферийного кольца жесткости, которые связывают воедино непрерывный ряд тонколистовых лент настила с обеспечением надежного защемления и герметизации стыка лент настила, с поддержкой всей конструкции на плаву системой рядных и периферийных поплавков, возможности контроля их герметичности при эксплуатации; в уменьшении потерь, достигаемых за счет использования новых технических решений при разработке и оптимальной установке по периметру периферийного кольца жесткости конструктивно простого и надежного в работе уплотняющего затвора, обеспечивающего одновременно самоцентрирование понтона относительно резервуара; в создании технологической конструкции понтона с надежным в эксплуатации направляющим противоповоротным устройством; в установке двух соседних опорных стоек понтона на максимальном удалении от приемораздаточного патрубка резервуара.

Указанный технический результат достигается тем, что в резервуаре с понтоном, содержащим корпус, днище, стационарную крышу, понтон из алюминиевых сплавов с положительной плавучестью, включающий центральные и периферийные со стойками поплавки, выполненные из труб с заглушенными торцами чашеобразной формы с донной стороной, расположенной вовнутрь, равномерно расположенные по площади понтона и шарнирно соединенные между собой, силовые профили из швеллеров специального сечения, настил, герметично перекрывающий поверхность нефтепродукта и не контактирующий с ним, собираемый из параллельно расположенных лент, уложенных продольными краями внахлестку и зажатых полками верхних прижимных балок к верхним полкам, имеющим выпуклую поверхность, верхних силовых балок швеллерного типа, к нижней полке которых неподвижно прикреплены хомутами поплавки, периферийное кольцо жесткости, уплотняющий затвор из легких и упругих резинотканевых или синтетических материалов, установленный на верхней полке периферийного кольца жесткости, стационарное опорное и направляющее устройство, препятствующее повороту понтона, согласно изобретению поплавки изготовлены из набора преимущественно цилиндрических обечаек, отвальцованы из листовой заготовки и приварены продольным и кольцевыми швами, заглушки торцов поплавков выполнены чашеобразными, донной стороной расположены снаружи, края стенки заглушек с обеих сторон совмещены с торцами стенок обечаек поплавков и приварены кольцевым сварочным швом, по центру заглушек поплавков приварены плоские кронштейны с полукольцевой выштамповкой с отверстиями, формируя замок под трубчатые стойки для жесткого крепления рядных поплавков, и периферийных поплавков через -образные кронштейны к периферийному кольцу жесткости, при этом на одном из донышек поплавков со смещением от центра установлен золотник с ниппелем на прокладке из маслобензостойкой резины; силовые балки образуют параллельные ряды, перпендикулярные продольной оси рядных поплавков, выполнены в виде профиля-швеллера, концы которых стяжными болтами жестко прикреплены к периферийному кольцу жесткости, при этом верхняя полка балок имеет продольную, преимущественно трапециевидную канавку с равномерно запрессованными по центру полки, с соблюдением определенного осевого расстояния, болтами, а нижняя полка через ложемент установлена на рядные поплавки и неподвижно закреплена к ним хомутами; периферийное кольцо жесткости понтона выполнено в виде скрепленных между собой сегментов из прессованного -образного в поперечном сечении профиля, при этом его верхняя полка имеет продольную преимущественно трапециевидную канавку с равномерно просверленными отверстиями и расположена на одном уровне с верхней полкой силовых балок; ленты настила, преимущественно из тонкого гладкого листа с заранее выштампованными по продольным краям овальными отверстиями под запрессованные болты, внахлестку уложены вдоль верхней полки силовых балок, их концы - на верхнюю полку периферийного кольца жесткости и через плоские герметизирующие прокладки, преимущественно из пенополиэтилена, через прижимные продольные и прижимные периферийные профили стянуты болтами, при этом разность между максимальной шириной прижимного профиля и шириной каждой из трапециевидных канавок силовой балки и профиля кольца жесткости, по меньшей мере, имеют двойную толщину ленты настила; периферийное уплотнение (затвор) механического типа выполнено в виде расположенных по периметру периферийного кольца жесткости с определенным (фиксированным) шагом пластинчатых жестких пружин с выпуклой частью, обращенной от стенки резервуара, один конец которых закреплен на кольце жесткости, а второй конец опирается на стенку резервуара через опорный узел, содержащий ролик из фторопласта, размещенный с возможностью вращения как катково-скользящая опора с минимально возможной силой трения, взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса резервуара при проведении сливоналивочных работ и хранении жидкости, к каждой паре пружин закреплен щеточный сегмент из нескольких, по меньшей мере, из двух-трех пластин лакоткани, эмульгированной фторопластом-4, при этом зазор между стенкой резервуара и периферийным кольцом жесткости закрыт лентой (фартуком) из лакоткани, эмульгированной фторопластом-4, закреплен на несущих уголках обтюрирующих сегментов кольца жесткости, а шаг расположения жестких пластинчатых пружин обеспечивает постоянное плотное прижатие роликов и щеточных сегментов к стенке резервуара по всему его периметру, компенсируя смещение, обеспечивая самоцентрирование понтона относительно резервуара; опорная конструкция выполнена из поддерживающих стоек с фиксированной или регулируемой длиной, расположена между состыкованными друг с другом в замки кронштейнами поплавков, установлена на все опорные стойки и жестко закреплена на высотах в зависимости от неровностей поверхности днища резервуара, накопления отложений донных осадков, наличия оборудования в придонной части резервуара, обеспечивает горизонтальное положение понтона при хранении и проведении сливоналивочных операций, при этом опорная конструкция понтона ориентирована и закреплена в резервуаре с расположением ее двух соседних ближайших стоек по крайней мере на максимально возможном удалении от приемораздаточного патрубка резервуара.

Установка донышек выпуклой стороной наружу позволяет отвальцевать торцы цилиндрической обечайки и заглушки под внутреннее кольцо, что обеспечивает надежное, подлежащее контролю сварное соединение поплавка без прожогов, а установка на его донышке золотника с ниппелем позволяет просто и быстро проконтролировать его герметичность, начиная от изготовления и на всех стадиях эксплуатации. Выполнение на верхних полках силовых балок и периферийного кольца жесткости трапециевидной канавки при максимальной ширине прижимного профиля с разностью на двойную толщину ленты настила в виде линейно-замкового зажима с образованием поперечного лабиринта обеспечивает надежность соединения лент настила, чем достигается высокая герметичность соединения листов настила. Выполнение периферийного уплотнения (затвора) механического типа в виде пластинчатых жестких пружин с опорным узлом, содержащим ролик из фторопласта, с возможностью его вращения, подпружиненным щеточным сегментом из пластин лакоткани с фартуком, змульгированных фторопластом-4 с выбранным шагом расположения, обеспечивают их постоянное плотное прижатие к стенке резервуара по всему его периметру, не оказывая давления, которое могло бы вызвать их быстрый износ, компенсируя смещение, обеспечивая самоцентрирование понтона относительно резервуара. При этом благодаря тщательному подбору материалов достигается снижение потерь от испарения нефтепродуктов до 96...99,5% в зависимости от условий эксплуатации (продукт, температура продукта, оборачиваемость резервуара). Для дополнительного снижения испарения продукта за счет капиллярного эффекта в случае наличия на стенке резервуара рыхлой ржавчины, а также удобства обслуживания пояс обтюрации затвора расположен над уровнем настила на расстоянии 200...250 мм. Применение лакоткани для обтюрирующих пластин и фартука на стеклотканевой основе, эмульгированной фторопластом-4 с его уникальными свойствами, обеспечивает: удовлетворительную работу уплотнения практически в любых продуктах; стойкость при пропаривании резервуара до 200...250°С; износостойкость, морозостойкость, долговечность; совместимость с продуктом; отличные пожаровзрывобезопасные, надежные условия эксплуатации и долгий срок службы. Самоцентрирование понтона внутри резервуара полностью исключает его перекос, потерю устойчивости (при заполнении или откачке) и заклинивание. Это обеспечивается тем, что в процессе работы (подъеме или опускании понтона) при уменьшении кольцевого зазора из-за неровностей резервуара пластинчатые жесткие пружины затвора легко сжимаются, а при увеличении зазора благодаря упругости материала, стремящегося принять первоначальную форму, пружины разжимаются. Благодаря особой форме пластинчатых пружин внутреннее напряжение удерживается на минимальном уровне, а риск разрыва пружин при низких температурах практически исключен. Опорная конструкция, выполненная в виде поддерживающих стоек с фиксированной/регулируемой высотой в зависимости от неровностей днища резервуара, обеспечивает горизонтальное положение понтона при хранении и проведении сливоналивочных операций. Кроме того, при монтаже понтона в резервуаре, расположение поддерживающих стоек опорной конструкции на максимально возможном удалении от приемораздаточного патрубка резервуара позволяет избежать прямого непосредственного соударения струи с поддерживающими стойками и их поломку. Это повышает эксплуатационную надежность понтона и исключает вероятность его нежелательного перекоса. Противоповоротное устройство выполнено в виде троса или стальной проволоки, вертикально натянутых, расположено в диаметрально противоположных концах понтона, по меньшей мере, на расстоянии 3/4 его радиуса, на силовых балках через герметизирующую накладку смонтирован каркас из кронштейнов, в центре которого приварена завальцованная, преимущественно алюминиевая, трубка, внутри которой предварительно вставлена второпластовая втулка с двумя металлическими шайбами. Противоповоротное устройство позволяет избежать закручивания понтона, обеспечивает его высокую надежность при эксплуатации. Крепление троса к резервуару проводятся на этапе монтажа понтона.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

- на фиг.1 - схематически общий вид резервуара, вертикальный разрез;

- на фиг.2 - то же, расположение поплавков, силовых балок, периферийного кольца жесткости, вид А;

- на фиг.3 - узел крепления листов (лент) настила - стык листов настила по разрезу Б-Б на фиг.2;

- на фиг.4 - защемление и герметизация стыка лент настила (по выносному элементу В фиг.3) на продольных силовых балках;

- на фиг.5 - поплавок с кронштейнами и золотник с ниппелем для наддува и контроля герметичности при эксплуатации;

- на фиг.6 - узел крепления рядного поплавка к силовой балке;

- на фиг.7 - узел соединения рядных поплавков и крепления трубчатой опорной стойки;

- на фиг.8 - узел крепления рядного поплавка к периферийному кольцу жесткости и трубчатой опорной стойке;

- на фиг.9 - узел крепления периферийного поплавка к периферийному кольцу жесткости;

- на фиг.10 - периферийное уплотнение (затвор);

- на фиг.11 - защемление и герметизация лент настила на периферийном кольце жесткости (по выносному элементу Г на фиг.10);

- на фиг.12 - противоповоротное устройство с узлами прохода троса через ленты настила и его крепление к днищу и крыше резервуара.

Заявляемый резервуар с понтоном для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов содержит корпус 1, днище 2, стационарную крышу 3, понтон 4, противоповоротное устройство 5, кабель заземления 6.

Понтон включает:

- рядные поплавки 7, равномерно расположенные по площади понтона 4, которые изготовлены из набора сваренных между собой цилиндрических обечаек с чашеобразными донышками; поплавки между собой жестко закреплены посредством приваренных по центру донышек плоских с полукольцевой выштамповкой кронштейнов 8 с отверстиями для болтов (на фиг.7, 8 условно показаны "+");

- периферийные поплавки 9, также выполненные из набора цилиндрических обечаек, соединенных с периферийным кольцом жесткости 10 при помощи -образных кронштейнов 11; на одном из донышек каждого поплавка 7, 9 со смещением от центра установлен золотник с ниппелем 12, прокладка из маслобензостойкой резины (на фигурах 5, 7, 8, 9 прокладка не показана);

- силовую балку 13, выполненную в виде профиля - швеллера, верхняя полка 14 которой имеет продольную трапециевидную канавку 15 с запресованными по центру полки болтами 16, а нижняя полка 17 через ложемент 18 посредством хомута 19 и болтов 20 неподвижно прикреплена к рядным поплавкам 7;

- периферийное кольцо жесткости 10, выполненное в виде скрепленных между собой сегментов из прессованного -образного профиля, верхняя полка 21 которого имеет продольную трапециевидную канавку 22;

- ленты настила 23, герметично перекрывающие поверхность нефтепродукта, не контактируя с ним, внахлестку уложены вдоль верхней полки 14 силовых балок 13, их концы - на верхнюю полку 21 периферийного кольца жесткости 10 и через герметизирующие прокладки 24, прижимные продольные профили 25 и прижимные периферийные профили 26 стянуты болтами 27;

- периферийное уплотнение (затвор), установленный по периметру периферийного кольца жесткости 10, выполненное из пластинчатых жестких пружин 28, опорного узла, содержащего фторопластовый ролик 29, щеточный сегмент 30 из пластин лакоткани, уплотнительной детали 31 (фартука), закреплен на уголке щеточного сегмента и на прижимном периферийном профиле 26;

- опорную конструкцию, выполненную из поддерживающих стоек из труб 32, расположенных в узлах соединения и крепления поплавков 7, 9;

- противоповоротное устройство 5, выполненное в виде троса 33, второпластовой втулки 34 с двумя металлическими шайбами, каркаса из кронштейнов 35.

Основные конструктивные узлы понтона, устанавливаемого в вертикальных цилиндрических резервуарах низкого давления для хранения нефти и нефтепродуктов, защищающих его открытую поверхность, выполнены на высоком технологическом уровне с использованием новых технологий, применением коррозионностойких алюминиевых профилей и листопроката, используемых в авиационной и ракетно-космической промышленности страны. Сборная конструкция понтона на болтовых соединениях позволяет производить загрузку сборочных единиц через имеющиеся в резервуаре люки-лазы, как во вновь строящихся, так и в находящихся в эксплуатации резервуарах объемом от 1 до 50 тыс.куб.м. Применяемые конструкции уплотняющего затвора механического типа с использованием пластинчатых пружин, поджимающих к стенке резервуара опорный узел с роликом, обтюрирующие щеточные сегменты и фартук, подтверждены автономными испытаниями на длительную стойкость к нефтепродуктам, совместимость, износостойкость, пожаробезопасность, термостойкость, морозостойкость и обеспечивают срок службы не менее 20 лет с гарантийным сроком эксплуатации 5 лет. Затворы легко собираются в резервуаре, не имеют искрообразующих деталей, экологически безвредны, обладают высокой степенью герметичности, изготавливаются и монтируются на резервуарах различного типа, объема и класса.

Таким образом, предлагаемое устройство понтона позволяет повысить его надежность, повысить его эксплуатационные и технические характеристики, упростить монтаж и техническое обслуживание, снизить металломкость.

Заявляемый резервуар с понтоном из алюминиевых сплавов для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов и нефти в количестве около ста комплектов изготовлен Заявителем и смонтирован на десятках предприятиях Заказчика. Кроме того, поступает много заказов по замене на эксплуатирующихся понтонах со своими затворами разных типов и классов на предлагаемый Заявителем в данном изобретении уплотняющий затвор.

Использование: в нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности для оснащения резервуаров с целью сокращения потерь нефтепродукта. Сущность изобретения: резервуар содержит корпус, днище, стационарную крышу, понтон, включающий центральные и периферийные поплавки, выполненные из сваренных обечаек с заглушенными торцами, равномерно расположенные по площади понтона и соединенные между собой, силовые балки и периферийное кольцо жесткости специальных сечений, настил, герметично перекрывающий поверхность нефтепродукта, не контактирующий с ним, собираемый из параллельно расположенных вдоль силовых балок лент, уложенных продольными краями внахлестку и зажатых полками прижимных балок к верхним полкам силовых балок, уплотняющий затвор механического типа, установленный на периферийном кольце жесткости, опорные стойки. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и эксплуатационной надежности работы резервуара, повышение срока службы понтона резервуара. 12 ил.

Резервуар с понтоном для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов, содержащий корпус, днище, стационарную крышу, понтон из алюминиевых сплавов с положительной плавучестью, включающий центральные и периферийные со стойками поплавки, выполненные из труб с заглушенными торцами чашеобразной формы с донной стороной, расположенной вовнутрь, равномерно расположенные по площади понтона и шарнирно соединенные между собой, силовые профили из швеллеров специального сечения, настил, герметично перекрывающий поверхность нефтепродукта и не контактирующий с ним, собираемый из параллельно расположенных лент, уложенных продольными краями внахлестку и зажатых полками верхних прижимных балок к верхним полкам, имеющим выпуклую поверхность, верхних силовых балок швеллерного типа, к нижней полке которых неподвижно прикреплены хомутами поплавки, периферийное кольцо жесткости, уплотняющий затвор из легких и упругих резинотканевых или синтетических материалов, установленный на верхней полке периферийного кольца жесткости, стационарное опорное и направляющее устройство, препятствующее повороту понтона, отличающийся тем, что поплавки изготовлены из набора преимущественно цилиндрических обечаек, отвальцованы из листовой заготовки и приварены продольным и кольцевыми швами, донышки торцов поплавков выполнены чашеобразными, донной стороной расположены снаружи, края стенки донышек с обеих сторон совмещены с торцами стенок обечаек поплавков и приварены кольцевым сварочным швом, по центру донышек поплавков приварены плоские кронштейны с полукольцевой выштамповкой с отверстиями, формируя замок под трубчатые стойки для жесткого крепления рядных поплавков, периферийных поплавков через кронштейны формой по фиг.9 к периферийному кольцу жесткости, при этом на одном из донышек поплавков со смещением от центра установлен золотник с ниппелем на прокладке из маслобензостойкой резины; силовые балки образуют параллельные ряды, перпендикулярные продольной оси рядных поплавков, выполнены в виде профиля-швеллера, концы которых стяжными болтами жестко прикреплены к периферийному кольцу жесткости, при этом верхняя полка балок имеет продольную преимущественно трапециевидную канавку с равномерно запрессованными по центру полки с соблюдением определенного осевого расстояния болтами, а нижняя полка через ложемент установлена на рядные поплавки и неподвижно закреплена к ним хомутами; периферийное кольцо жесткости понтона выполнено в виде скрепленных между собой сегментов из прессованного формой по фиг.8 в поперечном сечении профиля, при этом его верхняя полка имеет продольную преимущественно трапециевидную канавку с равномерно просверленными отверстиями и расположена на одном уровне с верхней полкой силовых балок; ленты настила преимущественно из тонкого гладкого листа с заранее выштампованными по продольным краям овальными отверстиями под запрессованные болты внахлестку уложены вдоль верхней полки силовых балок, их концы - на верхнюю полку периферийного кольца жесткости и через плоские герметизирующие прокладки преимущественно из пенополиэтилена через прижимные продольные и прижимные периферийные профили стянуты болтами, при этом разность между максимальной шириной прижимного профиля и шириной каждой из трапециевидных канавок силовой балки и профиля кольца жесткости, по меньшей мере, имеет двойную толщину ленты настила; периферийное уплотнение - затвор механического типа выполнено в виде расположенных по периметру периферийного кольца жесткости с определенным фиксированным шагом пластинчатых жестких пружин с выпуклой частью, обращенной от стенки резервуара, один конец которых закреплен на кольце жесткости, а второй конец опирается на стенку резервуара через опорный узел, содержащий ролик из фторопласта, размещенный с возможностью вращения как катково-скользящая опора с минимально возможной силой трения, взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса резервуара при проведении сливоналивочных работ и хранении жидкости, к каждой паре пружин закреплен щеточный сегмент из нескольких, по меньшей мере, из двух-трех, пластин лакоткани, эмульгированной фторопластом-4, при этом зазор между стенкой резервуара и периферийным кольцом жесткости закрыт лентой-фартуком из лакоткани, эмульгированной фторопластом-4, закреплен на уголке щеточного сегмента и на прижимном периферийном профиле, а шаг расположения жестких пластинчатых пружин обеспечивает постоянное плотное прижатие роликов и щеточных сегментов к стенке резервуара по всему его периметру, компенсируя смещение, обеспечивая самоцентрирование понтона относительно резервуара; опорная конструкция выполнена из поддерживающих стоек с фиксированной или регулируемой высотой, расположена между состыкованными друг с другом в замки кронштейнами поплавков, установлена на все опорные стойки и жестко закреплена на высотах в зависимости от неровностей поверхности днища резервуара, накопления отложений донных осадков, наличия оборудования в придонной части резервуара, обеспечивает горизонтальное положение понтона при хранении и проведении сливоналивочных операций, при этом опорная конструкция понтона ориентирована и закреплена в резервуаре с расположением ее двух ближайших стоек, по крайней мере, на максимально возможном удалении от приемораздаточного патрубка резервуара.