Резервуары для СУГ

Горизонтальные и вертикальные резервуары СУГ - особенности исполнения и эксплуатации.

Конструктивно резервуары представляют собой горизонтальные сосуды из низколегированной стали на седловых опорах с эллиптическими днищами и защитным наружным покрытием. Конструкции всех видов резервуаров герметичны и исключают возможность утечек паровой или жидкой фазы СУГ в штатных условиях всего периода эксплуатации.
Основные типы исполнения резервуаров для СУГ:
● Горизонтальные и вертикальные резервуары.
● Подземные и наземные резервуары.
● Одностенные и двустенные резервуары.
Горизонтальные резервуары для СУГ бывают одностенными и двустенными, по типу установки - наземными и подземными.
Двустенные резервуары изготавливаются по принципу «сосуд-в-сосуде». В таких резервуарах пространство между стенками заполняется жидкостью или азотом для дополнительной защиты от аварийных ситуаций и утечек хранимого продукта. Двустенные резервуары отличаются большей надежностью и защищенностью от механических и температурных воздействий, в отличие от одностенных резервуаров.
Сосуды для хранения сжатых газов изготавливаются из сталей 09Г2С-6 (для температуры эксплуатации от -30°С до +50°С) и из 09Г2С-8 (для эксплуатации при температуре -60°С до + 50°С).
Основные элементы резервуара, это обечайка и днища. Эллиптические днища изготавливаются в соответствии с ГОСТ 6533-78 «Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов. Основные размеры». Такие днища специально предназначены для емкостей, работающих под давлением. Конструкция эллиптических днищ в диаметре представляет собой эллипс и цилиндрическую отбортованную или неотбортованную часть. В зависимости от диаметра емкости днища и от толщины металла, они производятся или методом фланжирования (так называемой, холодной накаткой) или методом штамповки. Для ровного стыка со стенкой обечайки сосуда края днища обрабатывают плазменной резкой или шлифованием.
По конструкции и типу геометрической формы днища изготавливаются в нескольких вариантах:
● Эллиптические днища
● Сферические днища
● Торосферические днища
● Конические днища
Штуцеры для присоединения технологического оборудования располагают, как правило, на верхней части емкости, однако возможны и любые другие варианты расположения по согласованию сторон. Дополнительно по требованию Заказчика сосуд для хранения сжиженных газов может комплектоваться лестницами, площадками, теплоизоляцией.
При проектировании и производстве емкостей для хранения сжиженных газов, последние должны обеспечивать пожарную безопасность, то есть быть герметичными. Герметичность сосудов также достигается за счет установки дополнительной запорно-предохранительной и регулирующей арматуры (клапанов, задвижек, кранов).
Защита поверхностей сосудов осуществляется путем нанесения гидроизоляционного слоя из композитных материалов на подземные сосуды СУГ и грунта и эмали серого цвета на наземные сосуды СУГ.
При изготовлении сосудов для хранения и выдачи СУГ руководствуются следующими нормативными документами:
● ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».
● ГОСТ Р 52630-2006 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия».
● ГОСТ 9931-85 «Корпусы цилиндрические стальных сварных сосудов и аппаратов. Типы, основные параметры и размеры».
● ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных».
● ОСТ 26-2091-93 «Опоры горизонтальных сосудов и аппаратов. Конструкция».
Подземными считаются резервуары, верхняя часть которых расположена не менее чем на 200 мм ниже поверхности земли. Также к подземным приравниваются наземные резервуары, засыпанные грунтом как минимум на 200 мм над верхней образующей резервуара и шириной не менее 600 мм от стенки конструкции до края насыпи. В последнем случае важно обеспечить защиту от образования пустот между грунтом или другим защищающим материалом (песком или глинистым грунтом, не имеющим в своем составе органических примесей с дерном) и резервуаром на протяжении всего времени эксплуатации подземной емкости. При проектировании объекта и монтаже подземного резервуара для СУГ необходимо учитывать, что высота горловины должна соответствовать глубине установки емкости. Кроме того, нужно учитывать насколько грунт рыхлый, уровень промерзания грунта, вероятность появления грунтовых вод и диапазон колебания температур, а также предусматривать защиту от повреждений КИП, регулирующей, предохранительной и запорной арматуры, монтируемых над засыпной частью емкости.
Все резервуары обязательно испытывают на прочность пробным гидравлическим давлением 2,08 МПа (20,8 кг/см2).
Сосуды для пропан-бутана хранят сжиженный газ под давлением 1,6 МПа. Температура стенок сосуда должна быть в диапазоне от -60°С до +50°С. Если температура окружающей среды выходит за рамки требований к хранению, то на сосудах устанавливается дополнительное технологическое оборудование для подогрева газа.
Сейсмичность районов эксплуатации сосудов, как правило, не должна превышать 7 баллов (в соответствии с СНиП II-7-81). Возможно изготовление сосудов СУГ для эксплуатации в более сейсмоопасных районах. Соответствующие расчеты должны производиться и соответствовать требованиям вышеуказанных нормативных документов.
Для хранения легких фракций бензина должны использоваться сосуды для бутана. Сосуды могут эксплуатироваться в условиях макроклиматических районов с умеренным, холодным и тропическим климатом. Климатическое исполнение «УХЛ» и «Т», категория изделия I по ГОСТ 15150.
Сосуды, поставляемые в страны с тропическим климатом, дополнительно должны соответствовать требованиям, изложенным в ГОСТ 15151. Сосуды рассчитаны на установку в географических районах с сейсмичностью до 7 баллов по 12-ти бальной шкале. Возможность эксплуатации в районах с сейсмичностью 7 и более баллов определяется расчетом на сейсмичность по СНиП II-7-81 с учетом конкретного типоразмера. Сосуды снаружи изолируются по всей поверхности.
Все емкости для хранения СУГ должны проходить экспертизу на соответствие внешнего и внутреннего покрытия, на соответствие других параметров и характеристик соответствующим нормам, правилам и требованиям к объектам эксплуатации сжиженных углеводородных газов.
Резервуары хранения, эксплуатации и транспортировки СУГ комплектуются по согласованию с Заказчиком или исходя из требований проектной документации, следующим оборудованием: уровнемером, запорной арматурой, комплектом электро-химической защиты (ЭХЗ), предохранительными, сбросными и впускными клапанами, защитным кожухом горловины, манометром.
Если сравнивать наземные и подземные резервуары СУГ, то можно выделить следующие преимущества и недостатки каждого вида установки резервуаров:
● наземные резервуары отличает простота установки и подведения коммуникаций, однако они занимают больше пространства, чем подземные резервуары;
● подземные резервуары позволяют рациональнее использовать пространство на объекте газификации;
● большая часть подземного резервуара находится в почве, в зоне положительных температур, что даже в зимний период обеспечивает переход СУГ из жидкой фазы в паровую без применения испарителей испарительных установок, и, следовательно, дополнительных затрат;
● подземное размещение резервуара уменьшает возможные негативные последствия, которые могут возникнуть в результате взрыва или перегрева емкости, вследствие чего допускается установка резервуаров на расстоянии, значительно меньшем от жилых помещений, чем при установке наземных резервуаров.

Таблица типовых технических характеристик резервуаров для хранения СУГ*.

* У каждого производителя соотношения технических характеристик отличаются.

Основные технические характеристики

Примечания: номинальный объем V принят в соответствии с ГОСТ 13372. Полезный объем V_n принят равным 0,83 V_д при температуре залива нефтепродукта выше или равной 15 С°

Основные технические показатели

Основные технические показатели