Czym jest projekt pokrywy zbiornika z zewnętrznym dachem pływającym i kontrola LZO
Utworzono 07.27
Czym jest projekt pokrywy zbiornika z zewnętrznym dachem pływającym i kontrola LZO
Zbiornik z zewnętrznym dachem pływającym to zbiornik magazynowy z dachem w kształcie tacy, który spoczywa bezpośrednio na cieczy i unosi się i opada wraz z nią, zamiast stałego dachu umieszczonego nad produktem. Ponieważ powierzchnia cieczy jest przez cały czas przykryta, straty oddechowe i straty magazynowe gwałtownie spadają, co jest głównym powodem, dla którego rafinerie i zakłady chemiczne stosują ten typ dachu. Taca jest zwykle wykonana z aluminium lub stali i wymaga systemu uszczelniającego przy płaszczu, odwodnienia oraz regularnych przeglądów, natomiast stały aluminiowy dach kopułowy nad tacą łączy najlepsze cechy obu rozwiązań, zapewniając niską emisję przy dachu, który nigdy nie zależy od poziomu cieczy.
Zbiornik magazynowy z dachem stałym wciąż „oddycha". Każde napełnienie i każda zmiana temperatury wypychają opary przez odpowietrznik i wciągają świeże powietrze z powrotem, a w skali roku te uwolnione opary to zarówno strata produktu, jak i pozycja w raporcie emisji, której zakład musi bronić. Rozwiązaniem, które wybrały starsze rafinerie, był zewnętrzny dach pływający: płytka niecka unosząca się na produkcie, dzięki czemu nie ma odkrytej powierzchni, z której mogłoby następować parowanie. To działa, ale pływająca niecka niesie ze sobą własne problemy, takie jak zużycie uszczelnień, zalewanie niecki podczas ulewnych deszczy i pokład wymagający chodzenia po nim. Czym jest zbiornik z zewnętrznym dachem pływającym i co zbiornik z zewnętrznym dachem pływającym faktycznie robi na odcinku magazynowym rafinerii, to utrzymywanie powierzchni produktu przykrytej niecką, dzięki czemu nie ma odkrytej powierzchni, z której mogłoby następować parowanie. Stała aluminiowa kopuła nad tą niecką jest często lepszym rozwiązaniem i stanowi rdzeń większości specyfikacji niskoemisyjnego magazynowania.
Jak dach pływający oddziałuje z cieczą
Dach jest konstrukcją pływającą, a nie pokryciem konstrukcyjnym, i to zmienia wszystko w projekcie. Pływający na cieczy ponton dźwiga własny ciężar oraz uszczelnienie i wszelkie obciążenia pomostowe na wyporności, więc żadne obciążenie wiatrem ani śniegiem nie jest przenoszone na dach od płaszcza tak, jak ma to miejsce w przypadku dachu stałego. Systemy uszczelniające znajdują się w pierścieniowej szczelinie między obrzeżem pontonu a płaszczem i są pojedynczym najważniejszym elementem konserwacyjnym: uszczelnienie pierwotne plus uszczelnienie wtórne lub bariera parowa to standardowe rozwiązanie, a szczelina jest miejscem, z którego pochodzi większość pozostałych emisji i praktycznie wszystkie problemy z przenikaniem czynników atmosferycznych. Wyporność pontonu oznacza również, że dach unosi się wysoko, gdy zbiornik jest pełny, a opada nisko, gdy jest pusty, więc płaszcz powyżej najwyższego poziomu cieczy to część, która ma kontakt z parą, która jednak się wydostaje. W kategoriach specyfikacji, czym jest zbiornik z zewnętrznym dachem pływającym, to zespół uszczelnienia ponton-płaszcz, który musi jednocześnie wytrzymać wyporność, wiatr i opady deszczu.
Redukcja emisji i liczby, które mają znaczenie
Dachy pływające zmniejszają straty magazynowe w stanie spoczynku znacznie bardziej, niż je eliminują. Zbiornik z dachem stałym traci pary w sposób ciągły z wolnej powierzchni, natomiast powierzchnia przykryta pokrywą pływającą eliminuje tę stratę spoczynkową i pozostawia jedynie emisję przez szczelinę uszczelnienia oraz normalne „oddychanie” przez odpowietrznik. To, co pozostaje, skaluje się z jakością uszczelnienia, prężnością par produktu i wskaźnikiem rotacji, więc zbiornik napełniany i opróżniany codziennie odczuwa znacznie większą część swoich korzyści w cyklu niż zbiornik, który stoi pełny przez miesiące. O wyniku decydują właściwości produktu: lekkie węglowodory i rozpuszczalniki zyskują najwięcej, natomiast produkt niemal niezmienny, taki jak ciężki olej opałowy lub system magazynowania z poduszką gazową, zyskuje niewiele. Wszelkie twierdzenia dotyczące wydajności powinny być powiązane z prężnością par produktu i zmierzonym stanem uszczelnienia, a nie z ogólnym procentem.
Stały aluminiowy dach kopułowy a pływająca pokrywa
Typowym ulepszeniem jest stały dach kopułowy z aluminium osadzony nad pływającym dnem, co daje dwie bariery w szeregu. Pływające dno eliminuje stratę powierzchni stojącej, a kopuła przenosi obciążenie wiatrem i śniegiem, chroni dno przed deszczem i śniegiem oraz pozwala systemowi odpowietrzania zbierać, a nie rozpraszać ewentualne emisje uszczelnienia. Kopuła tego typu jest zwykle wykonana z aluminium, sprawdzana według AWWA D108 i API 650, przy czym przypadki obciążenia śniegiem i wiatrem są analizowane zgodnie z ADM 2015 i ASCE 7-10 w zależności od lokalizacji. Takie połączenie kosztuje więcej niż samo pływające dno, ale eliminuje większość ekspozycji na warunki atmosferyczne, która skraca żywotność uszczelnienia, a także zapewnia dach, który pozostaje na miejscu podczas opróżniania zbiornika, dzięki czemu inspektorzy i osoby sprzątające mogą wchodzić od góry, a nie z pokładu dna, który opadł na dno.
Pozycje konserwacyjne, na które inżynierowie nie przewidzieli wystarczającego budżetu
Pływający dach jest ruchomym zespołem i musi być utrzymywany jak taki zespół. Gruntowanie uszczelnień, płoza uszczelniająca i zużycie tkaniny, niskopunktowe drenaże tacy, które zatykają się osadem, a następnie zalewają tacę, otwory odpowietrzające obrzeża, które zamarzają zimą, oraz taca zbiorcza uszczelnienia wtórnego to powtarzające się pozycje. Zbiornik, który ulega zalaniu, traci wyporność, a nisko osadzona taca stwarza ryzyko pełnego obciążenia „na barana” od następnego opadu deszczu. W klimatach mroźnych potrzebne są podgrzewane lub inaczej zabezpieczone otwory odpowietrzające obrzeża i przewody drenażowe. Zbiorniki przechowujące strumienie wodne lub ścieki często wymagają częstszego czyszczenia pływającej tacy, ponieważ osad gromadzi się na pokładzie i na drodze drenażu. Odstępy między przeglądami zależą od eksploatacji, a coroczny obchód z pomiarem szczeliny uszczelnienia obrzeża jest znacznie tańszym programem niż naprawa awaryjna po awarii uszczelnienia.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Odniesienie do dachu kopułowego | AWWA D108 / API 650 | Podstawa projektowa aluminiowego dachu kopułowego |
Obciążenie śniegiem i wiatrem | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Wartości specyficzne dla lokalizacji |
Materiał kopuły aluminiowej | Stop aluminium | Odporność na korozję, lekka waga |
Temperatura topnienia emalii | 820–930 °C | Panele zgrzewane w jednym przejściu |
Grubość powłoki emaliowej | 0,25–0,45 mm | Wnętrze obojętne w pH 1–14 |
Wytrzymałość warstwy emalii | ≥ 3 450 N/cm² | Odporność na zginanie i uderzenia |
Wykrywanie nieszczelności | Test iskrowy 1500 V DC | Na panel przed wysyłką |
Trwałość projektowa | ≥ 30 lat | Płaszcz zbiornika i system wewnętrzny |
Gdzie ten typ dachu pasuje do akumulatora magazynującego
Zewnętrzne zbiorniki z dachem pływającym są powszechnie stosowane dla ropy naftowej, kondensatu, lekkich produktów naftowych i niektórych strumieni rozpuszczalników, a ta sama zasada dotyczy każdej cieczy, w przypadku której warto kontrolować frakcję odparowaną. Są one rzadziej stosowane dla wody i ścieków, gdzie stały lub kopułowy dach nad zwykłym zbiornikiem jest zazwyczaj wystarczający, a gdzie pływająca pokrywa gromadziłaby osad, a nieprzyjemny zapach nadal wymagałby rozwiązania. Gdy zbiornik zawiera produkt korozyjny lub o wysokiej zawartości chlorków, wnętrze płaszcza ma równie duże znaczenie jak dach, a zbiornik ze stali szkliwionej z warstwą emalii o grubości 0,25 do 0,45 mm wtapianą w temperaturze 820 do 930 °C, o znamionowej wytrzymałości powyżej 3 450 N/cm² i poddaną próbie iskrowej przy 1500 V DC, zapewnia chemicznie obojętną powierzchnię w zakresie pH od 1 do 14 z okresem eksploatacji powyżej 30 lat. Dach i płaszcz powinny być określone przez jednego dostawcę, aby prześwity, króćce i układ włazów były ze sobą zgodne.
Przypadek projektu
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Magazynowanie wody o dużej średnicy | Namibia | Zbiornik GFS | 44 900 m³ | dostawa + nadzór |
Zapas wody przeciwpożarowej | Syczuan, Chiny | Zbiornik GFS, 2 jednostki | 8 930 m³ | dostawa + wskazówki dotyczące instalacji |
Magazynowanie wody pitnej | Indonezja | Zbiornik GFS | 21 099 m³ | dostawa + nadzór |
Możliwości inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i produkuje zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali powlekanej szkłem (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt powlekanych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, tam gdzie wymaga tego zastosowanie.
W przypadku kontroli par i niskiej emisji obejmuje to integrację kopuły aluminiowej i dachu pływającego, przypadki obciążenia AWWA D108 i API 650 zgodnie z ADM 2015 i ASCE 7-10 oraz wnętrza płaszcza dopasowane do przechowywanego produktu.
Często zadawane pytania
P1: Jaka jest różnica między zbiornikiem z zewnętrznym dachem pływającym a wewnętrznym dachem pływającym?
O1: Zewnętrzny dach pływający znajduje się w zbiorniku, a jego taca jest widoczna z zewnątrz. Wewnętrzny dach pływający znajduje się wewnątrz zbiornika ze stałym dachem, zwykle na podstawkach, gdy zbiornik jest pusty. Oba zmniejszają straty par; zewnętrzna taca jest łatwiejsza do inspekcji, a wewnętrzny dach jest chroniony przed warunkami atmosferycznymi i deszczem.
P2: Czy dach pływający całkowicie zatrzymuje emisje?
A2: Nie. Usuwa stratę postojową z wolnej powierzchni i pozostawia emisje przez szczelinę uszczelnienia, oddychanie przez odpowietrznik oraz wszelkie ruchy termiczne. Zmierzony wynik zależy od prężności par produktu, współczynnika wymiany oraz stanu systemu uszczelnienia.
P3: Jak utrzymywany jest dach pływający, gdy zbiornik się opróżnia?
O3: Przez nóżki lub konstrukcję wsporczą wewnątrz zbiornika, która utrzymuje dno pływające na bezpiecznym poziomie nad dnem, gdy ciecz zostanie usunięta, dzięki czemu dno nie spoczywa na osadzie i można je skontrolować bez wchodzenia do zbiornika.
P4: Co się dzieje, jeśli dno pływające zostanie zalane?
O4: Traci wyporność i opada. Odwodnienia dna i odpowietrzniki obrzeża są dobrane tak, aby szybko odprowadzać wodę opadową, a zatkane odwodnienie jest najczęstszą przyczyną, dlatego odwodnienia w najniższym punkcie otrzymują slot kontrolny w planie konserwacji.
P5: Czy zbiornik skręcany może mieć dach pływający lub kopułowy?
O5: Tak. Skręcane panele tworzą prawdziwie okrągły płaszcz o gładkim przewiercie, a dach jest następnie zintegrowany z górnym kołnierzem, co zapewnia spójną geometrię szczeliny uszczelniającej i dostawę dachu przez tego samego dostawcę co płaszcz.
P6: Który dach jest lepszy w klimacie śnieżnym?
O6: Stały dach aluminiowy kopułowy. Sam przenosi śnieg, utrzymuje obciążenie z dala od pływającego pływaka i jego uszczelnień oraz zapobiega przedostawaniu się deszczu i śniegu do przestrzeni pierścieniowej, co jest głównym mechanizmem zużycia uszczelnień pływaka.
Zewnętrzny zbiornik z pływającym dachem działa poprzez eliminację swobodnej powierzchni cieczy i jest standardowym rozwiązaniem dla cieczy lotnych, w przypadku których warto kontrolować straty par. Jego korzyść zależy od jakości uszczelnienia i intensywności eksploatacji, a kosztem jest ruchomy zespół wymagający programu inspekcji. Stała aluminiowa kopuła nad pływającym dachem to modernizacja, która łączy niską emisję z ochroną przed warunkami atmosferycznymi, a cały system jest tak dobry, jak luz między dachem a płaszczem zbiornika. Należy projektować dach i płaszcz zbiornika łącznie oraz wiązać wszelkie deklaracje dotyczące emisji z konkretnym produktem i zmierzonymi warunkami.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij nam produkt oraz jego prężność par i temperaturę zapłonu, robocze i maksymalne poziomy napełnienia, wartości wiatru i śniegu dla lokalizacji oraz informację, czy zbiornik musi również obsługiwać strumień o nieprzyjemnym zapachu lub korozyjny. Zwrócimy rekomendację typu dachu, przypadki obciążeń, układ uszczelnień oraz pełny pakiet rysunków i certyfikacji do przeglądu.
WhatsApp