Резервуар для хранения жидкости Советский патент 1992 года по МПК E04H7/30 

Изобретение относится к конструкциям резервуаров для хранения жидкостей и может быть использовано в различных отраслях промышленности для хранения нефти и нефтепродуктов, химических растворов и других сред.

Известна конструкция железобетонного хранилища для переработки промышленной жидкости. С целью улучшения работы хранилища и повышения его долговечности оно снабжено прослойкой из эластичного материала, размещенной между песчаным основанием и днищем с зазором, который заполнен дренирующим материалом. В отдельных точках зазор соединен с внутренним объемом хранилища посредством сквозных каналов, входные отверстия которых с внутренней стороны снабжены фильтрами.

Недостатком этой конструкции является то, что гидростатическое давление хранимой в резервуаре жидкости передается через сквозные каналы и дренирующий материал на эластичную прослойку, вызывая в ней значительные напряжения и в случае ее разрушения жидкость размоет песчаное основание, что может привести k перекосу днища хранилища и выводу его из строя, а нарушение герметичности прослойки приведет к загрязнению окружающей среды и пожароопасной ситуации.

Известен заглубленный резервуар для хранения жидкости, состоящий из бетонных днища и стенок, облицованных защитной оболочкой. Между защитной оболочкой, боковыми стенками и днищем размещен крупнопористый материал, внутри которого расположена система перфорированных труб, соединенных с источником повышенного давления, через которые воздух от источника повышенного давления поступает в слой крупнопористого материала, обеспечивающий равномерное распределение повышенного давления воздуха по всей наружной поверхности железобетонной конструкции. Когда давление в этом слое превысит сумму гидростатического и капиллярного давления, контакт жидкой среды с бетоном будет сведен к узкой зоне намокания на границе внутренней поверхности железобетонного резервуара. По мнению автора это приводит к увеличению долговечности сооружения.

Ё

VJ

О

1

Недостатком рассмотренного резервуара является невозможность хранения в железобетонной конструкции нефти и других углеводородных сред и отсутствие возможности фиксации их утечки. Нефть и нефтепродукты вследствие их высокого капиллярного давления будут проникать сквозь поры железобетонного резервуара, что приведет к их утечке и загрязнению окружающей среды независимо от величины подпора воздуха. Нефтепродукты могут проникать сквозь мельчайшие поры железобетон ного резервуара вто время, как создающий противодавление воздух по этим порам поступать не будет. Он будет находить себе пути в более крупных порах и трещинах, однако это не предотвратит просачивание жидкости через микропоры.

В случае аварийного отключения электроэнергии и остановки компрессорной установки либо разрыва воздухопровода давление под днищем резко упадет до атмосферного, что может вызвать не только поток жидкости, просочившейся сквозь поры, но и разрушение самого днища.

Известен железобетонный резервуар для хранения нефтепродуктов, содержащий несущее днище, стены, внутреннюю стальную облицовку, изоляционный и фильтрующий слои, сборник нефтепродуктов и отводящие трубы.

Недостатком этой конструкции является ее низкая эксплуатационная надежность как результат невозможности фиксации утечки на ранней стадии в случае разгерметизации полости вокруг резервуара, В процессе эксплуатации (наполнение - слив) на фильтрующий слой, в котором расположен прямолинейный коллектор, будет оказываться значительное пульсирующее давление, способствующее уплотнению фильтрующего слоя и закупориванию последним перфорации, причем самую большую степень уплотнения будет иметь слой в районе расположения жесткого тела (коллектора). В случае образования течи в стальном резервуаре жидкость будет распространяться по фильтрующему слою с минимальным уровнем плотности, т.е. будет течь на некотором расстоянии от коллектора параллельно ему или под углом от него Одновременно эти пульсирующие нагрузки будут разрушать изоляционный слой, нанесенный на днище, что приведет к проницаемости железобетонного днища, т.к. железобетонные конструкции проницаемы для нефтепродуктов. В связи с этим продукты будут просачиваться в песчаное основание резервуара, не доходя до индикатора утечки. Учитывая динамические нагрузки в

резервуаре, дефект, появившийся в днище, будет быстро развиваться и при заполнении резервуара может произойти лавинное его разрушение. Для хранения углеводородных

сред используются стальные резервуары, имеющие герметичные днища и стены. Просачивание жидкости возможно только в случае появления сквозных дефектов и нарушения целостности днища. Дефекты 0 результат коррозии усталостных напряжений и дефектов сварных соединений.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств резервуара.

Указанная цель достигается тем, что ре5 зервуар для хранения жидкости, включающий металлическую стенку, днище с размещенным под ним изоляционным слоем и перфорированный коллектор, соединенный отводной трубкой с индикатором

0 утечки жидкости, снабжен радиальными утолщенными к периферии ребрами, размещенными между днищем и изоляционным слоем с образованием секторов, а изоляционный слой соединен по периметру с дни5 щем с образованием полости, в которой размещен перфорированный коллектор каждого сектора с отводной трубкой, проходящей через изоляционный слой.

В предлагаемом резервуаре первые

0 порции вытекшей нефти не контактируют с песчаным основанием, а по изоляционному слою стекают к коллектору определенного сектора, где через отвод, герметично заделанный в эластичном изоляционном слое

5 поступают в индикатор утечки, который соединен со звуковой и световой сигнализацией на диспетчерском пункте, тогда перекрывается задвижка поступления нефти в резервуар и открывается приеморазда0 точная задвижка с целью аварийного осушения резервуара, затем его зачищают и ремонтируют. Предложенные коллекторы выполнены таким образом, что одна часть расположена по радиусу резервуара вдоль

5 эластичного ребра, а вторая часть замыкает разделенными ребрами сектор. С помощью ребер образована полость, в которой размещены коллекторы, каждый из которых с помощью отводной трубки, проходящей

0 через эластичный слой с соответствующей герметизацией, соединен с индикатором утечки жидкости, При обнаружении течи ремонтно-восстановленные работы выполняются в определенном секторе, со5 кращая время на их производство и позволяя на ранней стадии ликвидировать образовавшийся дефект, предупреждая лавинообразное разрушение металлоконструкций, что способствует повышению эксплуатационных качеств резервуара. Образование секторов позволяет на ранней стадии определить то дефектное место, где произошла утечка продукта,

Радиальные утолщенные к периферии ребра создают его уклон, позволяющий первым порциям просочившегося сквозь дефект продукта попасть в коллектор, независимо от того, в какой части сектора он находится. Чтобы предотвратить лавинное разрушение конструкции, резервуар должен быть немедленно опорожнен и ремонтные работы должны начаться в определенном секторе, указанном индикатором утечки.

В связи с тем, что предложенная конструкция обеспечивает технологические свой- ства, не присущие ранее известным резервуарам, а именно позволяет обнаружить сектор, в котором образовался дефект, воспрепятствовать протеканию больших объемов хранимой жидкости, разрушению основания резервуара, то можно сделать вывод, что данное предложение обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 изображен предложенный резервуар; на фиг. 2 - коллектор, план.

Резервуар смонтирован на основании 1. Герметичный гибкий изоляционный слой 2 с утолщенными к периферии ребрами 3, которыми снабжен резервуар, прикреплен к днищу 4 по его периметру, а между днищем 4 и слоем 2 в каждом секторе изоляционного слоя размещен перфорированный коллектор 5, соединенный отводом 6, проходящим через изоляционный слой с герметизацией выхода, соединенного с индикатором утечки жидкости 7, который связан с исполнительной и сигнальной аппаратурой, расположенной в диспетчерской.

Число секторов зависит от диаметра днища, но длина дуги ограничиваемая сектором, для удобства поиска дефекта не должна быть больше 6 м. Минимальная длина дуги может быть принята равной 3 м. Если принять минимальный диаметр резервуара предложенной конструкции 5 м, а максимальный 60 м, то количество коллекторов может быть от 4 до 32 и иметь следующий ряд 4-8-16-32.

При появлении в днище сквозного дефекта в виде трещины, коррозионного свища и др. жидкость из резервуара по изоляционному слою благодаря наличию утолщенных к периферии ребер 3 стекает к коллектору 5 и через его перфорацию попадает в отвод 6, откуда поступает в индикатор утечки жидкости 7, связанный с приводом задвижек наполнения и приемо- задаточным механизмом, а также сигнальной аппаратурой, установленной в диспетчерской. Индикатор утечки жидкости может быть выполнен из стеклянной U-образной трубки, частично заполненной цветным

электролитом. При увеличении уровня жидкости в одном колене, связанном с отводом, автоматически поднимается уровень и во втором колене и либо замкнет впаянные в трубку проводники, либо преградит свето0 вой поток, идущий от источника света через трубку на фотореле или фотоэлемент.

Работу резервуара в ИЭС проверяли на макете. К днищу диаметром 1200 мм приварили стенку резервуара высотой 400 мм.

5 Изготовленную емкостью с радиальными утолщенными к периферии ребрами, позволяющими образовать наклон, установили на песчаную площадку, на которой предварительно была разостлана маслобензостойкая

0 резиновая прослойка (изоляционный слой). В каждом секторе установили коллекторы из трубы диаметром 24 мм с отверстиями 5 мм. Диаметр коллекторов 100 мм, число секторов 4. К коллекторам приварили отво5 ды диаметром 12 мм, пропустив их через резиновую прослойку, края которой загнули и приклеили к верхней стороне края днища. К отводам подсоединили стеклянные U-об- разные трубки, поместив их в приямок ниже

0 уровня днища, частично заполнив их водным раствором NaCI, на расстоянии 4-5 мм над уровнем раствора впаяли два металлических электрода, связанные с электрической цепью, в качестве источника питания

5 использовали аккумулятор, а в качестве индикатора - электрическую лампочку. Просверленное в днище отверстие имитировало свищ. В емкость наливали воду, которая через отверстие в днище попадала на

0 изоляционный слой, стекала к коллектору соответствующего сектора и поступала по отводу в индикатор. Как только в одном колене уровень жидкости увеличивался, он повышался и в другом колене, замыкая цепь

5 между электродами. Цепь замыкалась и лампочка загоралась, подавая сигнал утечки жидкости.

Аналогичным образом может быть изготовлен и промышленный резервуар боль0 шой емкости.

При прямолинейной конструкции коллекторов утечка жидкости будет зафиксирована со значительной задержкой и без ориентировки о месте нахождения дефекта.

5 Это приведет к необходимости проведения дополнительных работ поисковыми средствами для обнаружения трещины в днище. В предлагаемой конструкции резервуара зона поиска сузится до одного сектора, что сократит время проведения работ, а следовательно, их стоимость и позволит на ранней стадии ликвидировать дефект, предупреждая лавинообразное разрушение резервуара, что способствует повышению эксплуатационных качеств.

Формула изобретения

Резервуар для хранения жидкости, включающий металлическую стенку, днище с размещенным под ним изоляционным слоем и перфорированный коллектор, соединенный отводной трубкой с индикатором

0

утечки жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, резервуар снабжен радиальными утолщенными к периферии ребрами, размещенными между днищем и изоляционным слоем с образованием секторов, а изоляционный слой соединен по периметру с днищем с образованием полости, в которой размещен перфорированный коллектор каждого сектора с отводной трубкой, проходящей через изоляционный слой.

Сущность изобретения: между днищем резервуара и герметичным эластичным изоляционным слоем, снабженным радиальными утолщенными к периферии ребрами, разделяющими на секторы, размещен перфорированный коллектор в каждом секторе и снабжен отводом с индикатором утечки жидкости, соединенным с сигнальной аппаратурой. 2 ил.

Фиг. 1

вид/1

7

(pL/г. Z