 |
Нефтяные резервуары. Их оборудование. Расчет толщины стенки резервуара. Защита стальных резервуаров от коррозии
|
|
|
|
Нефтяные резервуары, устанавливаемые на территории месторождения, представляют собой емкости различных размеров, предназначенных для накопления, кратковременного хранения и учета сырой и товарной нефти.
Группу резервуаров, сосредоточенных в одном месте, принято называть резервуарным парком. Резервуарные парки, предназначенные для приема и хранения нефти, прошедшей на установках обезвоживания и обессоливания, являются товарными парками. В нефтесборном пункте обычно сооружаются резервуары объемом 2000, 3000 и 10000, реже 400 м. Согласно строительным нормам и правилам (СНиП) объем сырьевых резервуаров должен быть не менее 5-кратного суточного объема добычи нефти, а товарных резервуаров – 2-х кратного.
Нефтяные резервуары строят из несгораемых материалов в наземном, полуподземном и подземном исполнении. Для сбора, хранения и замера нефти на нефтяных месторождениях в большинстве случаев сооружают стальные наземные резервуары, реже – бетонные и железобетонные, полностью или частично заглубленные в землю.
Стальные резервуары строят с постоянной или переменной толщиной стенок корпуса. В зависимости от объема и высоты резервуары изготавливают из листовой стали марок Ст2, Ст3 толщиной от 4 до 10 мм. По технологическим условиям в изготовлении резервуаров не может применяться листовая сталь толщиной менее 4 мм, если даже расчетная толщина стенки получается меньше 4мм
При сооружении корпуса резервуара стальные пояса могут располагаться тремя способами: ступенчатым, телескопическим и встык. Резервуары средней и большой емкости в целях экономии материала изготавливаются с переменной толщиной стенки по высоте. Стенки вертикальных цилиндрических резервуаров при отсутствии избыточного давления над поверхностью жидкости испытывают давление, зависящее от высоты столба. Например, на глубине h от уровня жидкости стенки испытывают внутреннее давление, равное
|
|
|
Толщину стенки определяют из уравнения
где p - давление; Dв – внутренний диаметр резервуара; σдоп - допустимое давление на растяжение; φ – сварочный коэффициент; С – прибавка на коррозию.
Толщину днища резервуара обычно не рассчитывают, поскольку гидростатическое давление, создаваемое столбом жидкости, воспринимается фундаментом, на котором установлен резервуар. Поэтому толщина листовой стали, идущей на изготовление днища резервуаров, не превышает 5 мм.
Крышка резервуара воспринимает внешние нагрузки от снега, внутреннюю нагрузку - от вакуума и избыточного давления в паровом пространстве резервуара. Обычно ее изготавливают из листовой стали толщиной не более 5 мм.
Крыши вертикальных стальных резервуаров имеют коническую, сферическую или плоскую форму. На нефтяных месторождениях чаще всего сооружаются резервуары с плоской крышей. При этом уменьшается не заполненное нефтью газовое пространство, следовательно, потери легких фракций от малых и больших «дыханий» также уменьшаются. Крыша резервуара располагается на строительных перекрытиях (фермах), которые могут опираться как на промежуточные колонны внутри резервуара, так и непосредственно на его стенки.
Оборудование стальных резервуаров
Оборудование резервуаров должно обеспечивать их правильную и безопасную эксплуатацию, в частности, наполнение и опорожнение резервуаров, замер уровня нефти, отбор проб нефти, чистка и ремонт резервуаров, отстой нефти и удаление подтоварной воды, поддержание давления в резервуаре в безопасных пределах.
1 - приемо-раздаточные патрубки;
2 - клапан без принудительного
|
|
|
закрытия; 3 - приемная труба; 4 –
замерный люк; 5 - световой люк;
6 - люк-лаз; 7 - дыхательный
клапан; 8 -
предохранительный клапан; 9
- сифон.
Рисунок 1 - Схема расположения технологических элементов и оборудования на стальном резервуаре
Приемо-раздаточные патрубки предназначаются для присоединения к ним приемных и раздаточных трубопроводов. Патрубки устанавливаются на нижнем поясе резервуара.
Клапан 2 устанавливается для предотвращения утечек нефти из резервуаров при неисправностях задвижек.
Подъемная труба 3 монтируется внутри резервуара и предназначается для нефти с требуемой высоты.
Замерный люк 4 служит для замера в резервуаре уровня нефти и подтоварной воды, а также для отбора проб пробоотборником. Крышка замерного люка герметично закрывается посредством прокладки и нажимного откидного болта. Внутри замерного люка расположена направляющая колодка, по которой спускают в резервуар замерную ленту с лотом. Колодка изготавливается из меди и алюминия, чтобы предотвратить искрообразования.
Световой люк 5 устанавливается на крыше резервуара над приемо-раздаточным патрубком. При открытой крышке через него производится вентиляция резервуара перед очисткой и ремонтом.
Люк-лаз устанавливается на нижнем поясе резервуара и предназначается для проникновения людей внутрь резервуара при ремонте и очистке.
Дыхательный клапан автоматически сообщает газовое пространство резервуара с атмосферой в те моменты, когда в резервуаре создается предельно допустимое давление или вакуум в результате изменения температуры.
Антикоррозионная защита металлических резервуаров выполняется после их возведения, а также в случае необходимости замены ранее существующей. При выполнении работ по защите стальных резервуаров от коррозии следует руководствоваться требованиями СНиП 2.03.11-85, СНиП 3.05.06-85 и ГОСТ 1510-84.
Резрвуары необходимо защищать от коррозии путем нанесения покрытий на внутреннюю и наружную поверхности. При наличии подтоварной воды с концентрацией солей не менее 0,3% для противокоррозионной защиты днища рекомендуется применять катодную защиту. Защиту днищ резервуаров от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами следует осуществлять с помощью катодных станций. Перед проведением окрасочных работ новый резервуар необходимо подвергать гидравлическим испытаниям. При подготовке к внутренней окраске эксплуатирующийся резервуар должен быть освобожден от продукта и зачищен.
|
|
|
Поверхность подготавливают непосредственно перед окраской, при этом осуществляют механическую очистку от продуктов коррозии, обезжиривание, дополнительную обработку модификаторами при наличии плотно сцепленной ржавчины с поверхностью металла. На подготовленную поверхность наносят покрытие, причем каждый последующий слой покрытия допускается наносить только после технологической выдержки предыдущего слоя.
|
|
|
