Плавающие крыши для двухстенных резервуаров для хранения нефти из нержавеющей стали
Создано 02.03
Плавающие крыши для резервуаров двойной стенки из нержавеющей стали для хранения нефти
Плавающая крыша на нефтяном резервуаре из нержавеющей стали с двойными стенками выполняет две функции одновременно: она устраняет паровое пространство над жидкостью, чтобы сократить потери от испарения и выбросы, и поддерживает внутреннюю оболочку в состоянии контролируемой коррозии, ограничивая контакт с кислородом и водой. Внутренняя оболочка обычно изготавливается из стали 304 или 316L, выбор зависит от содержания хлоридов и сульфидов, а конструкция с двойными стенками добавляет межстенное кольцевое пространство для обнаружения утечек, которое требуется нормами для регулируемых нефтепродуктов. Крыша представляет собой плавающий понтон, обычно из алюминиевого сплава AA 5052 или AA 5083, спроектированный по AWWA D108 или API 650 с учётом ветровых и снеговых нагрузок по ADM 2015 и ASCE 7-10.
Хранение нефти в резервуарах из нержавеющей стали — это специфическая инженерная ситуация. Продукт представляет собой углеводород, материал оболочки выбирается исходя из требований чистоты или коррозионной стойкости, а не стоимости, а нормативные требования к хранению нефтепродуктов предполагают двойную стенку с обнаружением утечек в межстенном пространстве. Вдобавок к этому возникает вопрос выбросов, поскольку нефтяной резервуар с фиксированной крышей и дыхательным клапаном теряет продукт и летучие органические соединения при каждом наполнении. Команды, сравнивающие плавающие крыши для резервуаров из нержавеющей стали с двойными стенками, обычно одновременно решают вопросы конфигурации крыши и детализации межстенного пространства. Крыша и стенка имеют собственные правила проектирования, и они работают совместно только при надлежащей детализации кромки.
Почему нержавеющая сталь для нефтяного резервуара
Выбор марки — это вопрос химии. Сталь 304 подходит для обычной воды, пищевых сред и слабоагрессивных химических сред, тогда как 316L назначают при наличии хлоридов или сульфидов — это обычная причина, по которой нефтяной или продуктовый резервуар переходит на более высокую ступень по материалу. Содержание молибдена в 316L противостоит питтинговой и щелевой коррозии в сварных швах и в любых местах, где скапливается вода, а низкоуглеродистая марка ограничивает сенсибилизацию в зоне термического влияния после сварки. Отделка поверхности подчиняется той же логике: 2B для общего применения, No.1 для сварного промышленного корпуса и полированная отделка там, где продукт требует низкого загрязнения.
Сравнение затрат имеет значение, и о нём следует говорить прямо. Нержавеющая сталь стоит в несколько раз дороже углеродистой стали как материал, поэтому её применение оправдано только там, где этого требуют выделение ионов металла, воздействие хлоридов или гигиенические требования. Во многих случаях хранения нефтепродуктов правильным решением является углеродистый корпус со стеклоэмалевым покрытием или внутренней облицовкой из эпоксидного порошкового покрытия, поскольку барьером служит облицовка, а конструкция остаётся дешёвой. Там, где проект действительно требует нержавеющей стали, конструкция с двойными стенками и крыша затем детализируются с учётом этого решения.
Конструкция двойной стенки
Аннулярное пространство — это пространство мониторинга, а не случайно образованный второй контейнер. Двустенный резервуар имеет внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и наружную герметизирующую оболочку с контролируемым межстенным пространством между ними, благодаря чему утечка во внутренней оболочке обнаруживается до того, как продукт попадёт в окружающую среду. Для регулируемых нефтепродуктов герметизирующая конструкция должна соответствовать применимым нормам хранения, и мониторинг аннулярного пространства, вентиляция межстенного пространства и взаимосвязь между двумя оболочками являются частью этой заявки, а не запоздалой мыслью.
Два аспекта определяют, будет ли такая компоновка работать в эксплуатации. Кольцевой зазор необходимо поддерживать сухим и обеспечивать его дренаж, с приямком и указателем уровня, поскольку вода, скапливающаяся в кольцевом зазоре, в конечном итоге вступит в контакт с наружной стенкой и запустит коррозию, ради предотвращения которой и была добавлена нержавеющая сталь. Кроме того, обе оболочки перемещаются по-разному под нагрузкой и при осадке, поэтому анкеровка и точки доступа к кольцевому зазору должны иметь конструктивное решение, допускающее перемещение, а не ограничивающее его.
Конфигурация плавающей крыши
Понтон плавает, фиксированная оболочка над ним защищает его. Внешняя плавающая крыша располагается непосредственно на жидкости, что устраняет паровое пространство и обеспечивает наименьшие потери при хранении. Внутренний плавающий понтон находится под фиксированной крышей, что защищает понтон от ветра и снега, а также от прямого солнечного света, но при более высокой стоимости и с меньшим доступом к верхней части резервуара. Материал понтона обычно представляет собой алюминиевый сплав, такой как AA 5052 или AA 5083, выбранный благодаря плавучести и коррозионной стойкости к углеводородам, а проектирование выполняется со ссылкой на AWWA D108 или API 650 с учётом ветровой и снеговой нагрузки по ADM 2015 и ASCE 7-10 для данной площадки.
Кромочное уплотнение — это устройство для выбросов. Основное уплотнение плюс вторичное уплотнение у стенки резервуара выполняют работу, и как срок службы основного уплотнения, так и конструкция вторичного уплотнения должны быть включены в спецификацию вместе с дренажной системой и её защитой от замерзания. Крыша, которая нагружается водой из-за засорения дренажа, — это классический отказ, и стоит указать внутренний дренаж или дренажные патрубки с обогревом там, где на площадке бывает холодно.
Техническая спецификация
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Материал внутренней оболочки | Нержавеющая сталь 304 или 316L | 316L для сред с хлоридами и сульфидами |
Отделка поверхности | 2B / No.1 / полированная | В соответствии с требованиями к чистоте продукта |
Конструкция стенки | сварная или болтовая | Сварные швы inspected в соответствии с требованиями проекта |
Двустенная | внутренняя оболочка плюс внешнее удерживающее кольцо | Обнаружена утечка в межстенном пространстве |
Тип крыши | внешняя плавающая крыша или внутренний плавающий понтон | Плюс фиксированная погодная оболочка, где требуется |
Материал понтона | алюминиевый сплав AA 5052 / AA 5083 | Плавучая, коррозионностойкая палуба |
Ссылка на оболочку и крышу | AWWA D108 / API 650 | Основание для проектирования |
Ветровая и снеговая нагрузка | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Специфический для площадки случай нагрузки |
Система уплотнения | первичное кольцевое уплотнение плюс вторичное уплотнение | Контроль ЛОС и защита от погодных воздействий |
Расчётный срок службы | 30 лет и более | С мониторингом кольцевого пространства и инспекцией крыши |
Подходит для службы хранения нефти
Для лёгкого продукта с значимым давлением паров плавающая крыша превращает «дышащий» резервуар в почти статичный, и это самый сильный единичный рычаг воздействия как на выбросы, так и на потери продукта. Для тяжёлого топочного мазута вопрос парового пространства стоит слабее, и вместе с ним слабеет и аргумент о затратах на плавающий понтон; обычно доминируют двойная стенка, а также требования к подогреву и отстою. Для продукта с любым содержанием сульфидов сталь 316L оправдывает свою стоимость в зонах сварных швов и в днище, где скапливается вода, а плавающий понтон следует проверять на содержание серы и хлоридов как в атмосфере площадки, так и в самом продукте.
Там, где требуется коррозионный барьер, а не сплав, альтернативой является углеродистая оболочка со стеклоэмалевым покрытием, наплавленным при 820–930 °C, слоем эмали 0,25–0,45 мм с номиналом выше 3 450 Н/см² и испытанием каждой панели на искру при 1500 В постоянного тока. Этот путь обеспечивает низкую стоимость конструкции и инертность барьера, и его можно сочетать с той же плавающей крышей и той же логикой двойной стенки кольцевого пространства.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Вместимость | Объём работ |
Резервуар из нержавеющей стали для текстильных сточных вод | Тунис | Резервуар из нержавеющей стали (304/316L) | 846 м³ | поставка, комплект оболочки из нержавеющей стали |
Резервуар из нержавеющей стали для сточных вод | Чешская Республика | Резервуар из нержавеющей стали (304/316L) | 647 м³ | поставка, комплект оболочки из нержавеющей стали |
Резервуар из нержавеющей стали для промышленного хранения жидкостей | Малайзия | Резервуар из нержавеющей стали (304/316L) | 815 м³ | поставка, комплект оболочки из нержавеющей стали |
Для проектов этого класса обслуживания Center Enamel поставляет сопоставимые резервуары из стеклоплавкой стали и нержавеющей стали для муниципального и промышленного хранения, при этом диапазон ёмкостей подтверждается спецификацией проекта.
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и изготовлением сборных резервуаров с 2008 года. Будучи первым в Китае производителем резервуаров из стеклоэмалированной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, выпускает примерно 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а единичные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550 и NFPA там, где этого требует применение.
Для двухстенного хранения нефти из нержавеющей стали это охватывает выбор материалов 304 и 316L, сварную или болтовую оболочку с её объёмом инспекции, межстенное кольцо и детали его мониторинга, а также крышу с плавающим понтоном с уплотнением и дренажной системой на том же интерфейсном чертеже.
Часто задаваемые вопросы
В1: Когда двухстенный резервуар из нержавеющей стали оправдывает затраты для нефти?
A1: Когда хлориды или сульфиды воздействуют на углеродистую оболочку, когда выделение ионов металлов может загрязнить продукт, или когда гигиенические требования вынуждают использовать металл. В остальных случаях углеродистая оболочка с эмалевым или эпоксидным покрытием обычно является более выгодным вариантом.
В2: 304 или 316L для резервуара хранения нефти?
А2: 304 для общего чистого обслуживания и 316L там, где вода отстаивается с хлоридами или где присутствуют сульфиды, поскольку содержание молибдена сопротивляется точечной коррозии и коррозии в зазорах на сварных швах.
В3: Что на самом деле добавляет двойная стенка?
А3: Контролируемое межстенное пространство между внутренней и внешней оболочкой, так что утечка во внутренней оболочке обнаруживается до того, как продукт достигнет окружающей среды, что и ожидается согласно правилам хранения регулируемых нефтепродуктов.
В4: Какой тип плавающей крыши подходит для этой задачи?
О4: Внешняя плавающая крыша обеспечивает наименьшие потери при хранении благодаря прямому доступу и полному воздействию погоды; внутренний плавающий понтон под фиксированным куполом защищает понтон, но стоит дороже.
В5: Каким стандартом регулируется крыша?
О5: AWWA D108 или API 650 для проектирования крыши и стенки, с учётом ветровых и снеговых нагрузок по ADM 2015 и ASCE 7-10 для данной площадки.
В6: Каков наибольший риск при техническом обслуживании?
О6: Вода в кольцевом пространстве при пренебрежении мониторингом и дренажом, а также засорённый дренаж крыши, создающий нагрузку на понтон. И то, и другое выявляется при регулярных проверках уровня в кольцевом пространстве и пути дренажа.
В7: Можно ли установить такую же крышу на резервуар из стеклоплавильного стекла?
A7: Да. Плавающая крыша и уплотнение её кромки работают на болтовой эмалированной оболочке, что является распространённым способом получения инертной внутренней среды при более низкой стоимости конструкции, чем из цельного нержавеющего материала.
Плавающие крыши на нефтехранилищах из нержавеющей стали с двойными стенками объединяют три требования: выбор материала, обоснованный химическим составом продукта, контролируемое межстенное пространство, соответствующее нормам хранения, и плавающий понтон, устраняющий паровое пространство. Примите правильное решение между 304 и 316L, поддерживайте кольцевой зазор сухим и контролируемым, а также правильно проработайте уплотнение по периметру и дренаж — и резервуар будет хранить продукт тридцать лет и более. Там, где реальным требованием является инертная преграда, а не сплав, эмалированный болтовой корпус обеспечивает тот же результат при меньших затратах. Отправьте продукт, содержание хлоридов и сульфидов, предел выбросов и нагрузочный случай площадки в инженерный отдел — и конфигурация вернётся вместе с пакетом документации.
Связаться с инженером
Отправьте данные по резервуару для проверки крыши и корпуса: продукт и его давление паров, содержание хлоридов и сульфидов, требуется ли двухстенная герметизация, ограничения по вместимости и диаметру, применимый регламент хранения, метод мониторинга межстенного пространства, который вы будете использовать, а также ветровые и снеговые условия площадки. Мы вернём подбор материалов, компоновку двойных стенок, тип плавающей крыши и материал понтона, детали уплотнения и дренажа, вариант корпуса и полный комплект тендерной документации. Сначала инженерная проверка, без обязательств.
WhatsApp