ВНУТРЕННЕЕ ПОКРЫТИЕ РЕЗЕРВУАРА

ВВЕДЕНИЕ

Все нефте- и газопроводы связаны с объектами накопления и хранения продуктов – складами нефти и нефтепродуктов, газохранилищами. Качественное проектирование и строительство, сбор и подготовка, а также грамотная, надежная эксплуатация и ремонт этих объектов по плечу только людям, имеющим специальное образование.

Цель учебной практики - оценить достоинства и учесть недостатки ионноплазменного нанесения изоляционного покрытия.

КОНСТРУКЦИЯ РУЗУРВУАРА С КАННЕЛЮРНОЙ СТЕНКОЙ

Железобетонные резервуары используются для хранения нефти, нефтепродуктов, воды и на химических предприятиях. Из всего количества построенных и строящихся железобетонных резервуаров около 50% предназначены для хранения нефти и темных нефтепродуктов (в основном мазутов).

К числу достоинств железобетонных резервуаров относятся следующие:

значительная экономия площади застройки (расстояние между двумя соседними резервуарами может быть до 1 м);

высокая коррозионная стойкость, что немаловажно при хранении сернистых нефтей;

меньшая в сравнении со стальными металлоемкость (особенно листового проката) и использование дешевых видов стали (арматурной);

существенно меньшие потери на испарение за счет меньших суточных колебаний температуры в резервуарах.

Однако железобетонные резервуары обладают и рядом крупных недостатков:

масса железобетонного резервуара примерно в 8 раз превышает массу стального резервуара, что резко увеличивает стоимость строительства (примерно на 50%);

большая трудоемкость строительно-монтажных работ, связанная с наличием мокрых процессов (бетонирование), большого количества сборных элементов и необходимости тщательной герметизации стыков;

намного большие сроки строительства, связанные с значительным объемом земляных, бетонных и монтажных работ;

конструкции железобетонных резервуаров весьма чувствительны к неравномерным осадкам (грунты должны быть однородными, плотными и непучинистыми, уровень грунтовых вод должен быть на 2-3 м ниже отметки днища резервуара);

железобетонные резервуары не могут строиться в районах вечной мерзлоты и районах с сейсмичностью выше 6 баллов;

существуют трудности с ремонтом внутреннего оборудования резервуаров.

В силу перечисленных причин железобетонные резервуары для хранения светлых нефтепродуктов в настоящее время не сооружаются, но эксплуатируются ранее построенные.

Были предложены резервуары каннелюрного типа. эти резервуары, объединяющие преимущества стальных и бетонных резервуаров, представляют собой замкнутую многоволновую систему, монтируются сборными кольцами-царгами. Царга состоит из железобетонных-цилиндрических панелей-оболочек, окаймленных продольными ребрами и торцевыми диафрагмами. В процессе сборки колец-царг в диафрагмах размещаются арматурные пояса и производится их предварительное напряжение.

Рисунок 1. Резервуар с каннелюрной стенкой, вантовым и противофильтрационным покрытием.

Каннелюрная панель представляет собой вертикальный участок стенки. Высота панели равна суммарной высоте поясов, а ширина панели – длине хорды дуги листа. Место стыка панелей называются ребрами стенки каннелюрного резервуара.

При заполнении резервуара продуктом стеновые панели сжимаются за счет распора, возникающего в поперечном направлении от гидростатического давления. В меридиональном направлении такая стенка вследствие большой жесткости работает как балка, имеющая две или более опор.

Опрокидывающие усилия в ребрах стенки снижают усилия от гидростатического давления жидкости внутри резервуара за счет пропускания вант по всей высоте резервуара.

Для того, чтобы спроектировать железобетонный резервуар каннелюрного типа, нужно найти оптимальные размеры этого резервуара, а именно оптимальное соотношение диаметра резервуара и его высоты.

Для этого воспользуемся формулами Шухова для нахождения оптимальных параметров резервуара.

Оптимальный радиус резервуара находится из формулы:

V – объем резервуара;

p – плотность жидкости;

= 9·10^{-3 м – толщина днища;}

R_y = 400 МПа – расчетное сопротивление материала стенки;

Оптимальная высота резервуара находится из формулы:

Выбор оптимальной кривизны панели является важным решением конструирования каннелюрного резервуара, так как от этого будет зависеть прочность конструкции, а следовательно ее долговечность, экологичность и материалоемкость.

Для решения этой задачи построим чертеж данной панели, видом сверху и укажем все силы, действующие на нее.

Расчет конструкции выполняется на следующие внешние нагрузки, действующие на цилиндрическую панель и продольные ребра:

Равномерное внешнее радиальное давление на цилиндрическую панель q_n=-q₀;

Приложенная по торцам =0, цилиндрической панели осевая нагрузка с постоянной интенсивностью p₀;

Равномерно распределенная на оси ребра нагрузка p_v, действующая в плоскости симметрии;

Осевые усилия P₀, действующие в опорных сечениях ребер.

Граничные условия на криволинейных кромках цилиндрических панелей соответствуют случаю шарнирного опирания на диафрагмы, жесткие в своей плоскости. На прямолинейных кромках панелей должны выполняться условия совместной деформации края оболочки и подкрепляющих ребер. Граничные условия для ребер – шарнир или защемление на неподвижных опорах.

Расположение системы координат на круговой цилиндрической панели, имеющей радиус R и длину H, показано на рисунке 2. Вводятся относительные координаты :

, ,

интервалы изменения которых ; .

Бортовые прямолинейные ребра цилиндрических панелей расположены в плоскостях симметрии резервуара каннелюрного типа.

Угол между направлением нормали на крае цилиндрической поверхности и плоскостью ребра обозначается , причем этот угол равен сумме углов и .

Рисунок 2. Оболочка, продольные ребра и торцевые диафрагмы условно расчленены.

Были рассчитаны геометрические размеры резервуаров следующих объемов: 100; 200; и 300 тыс. м³. Размеры канеллюрной панели выбраны из условия постоянства длины хорды L панели, равной 12 м, а так же минимизации кольцевых растягивающих усилий, возникающих в местах сопряжения каннеллюрных панелей. Рассчитанные размеры представлены в таблице.

Таблица 1. – Геометрические размеры для ряда предлагаемых резервуаров

Объем резервуара V, м³	100 000	200 000	300 000
Объем фактический V_ф, м³	100 093	200 074	300 076
Высота резервуара H, м
Радиус резервуара R, м	40,82	54,46	63,65
Радиус панели r, м	20,41	27,23	31,825
Число каннелюрных панелей n
Центральный угол дуги панели γ, град.		25,2	21,6
Площадь зеркала резервуара S, м²

ВНУТРЕННЕЕ ПОКРЫТИЕ РЕЗЕРВУАРА

При проектировании железобетонных резервуаров особое внимание уделяется их непроницаемости и защите материалов, из которых выполнен резервуар, от вредного воздействия хранимых продуктов.

Одним из эффективных способов защиты от проницаемости и вредного влияния хранимых продуктов является устройство облицовок или покрытий, обладающих прочностью и достаточной деформативностью, устойчивость к температурным воздействиям, стойкостью и безвредностью по отношению к хранимому продукту.

За рубежом защитные покрытия выполняются наклейкой листового тиокола (хлопчатобумажной или стеклянной ткани, пропитанной тиокол-латексом), покраской поверхности составами на основе тиокол-латекса.

В отечественной практике проектирование резервуаров широко применяется непроницаемые покрытия из пленочного винипласта. Может использоваться листовая сталь толщиной 1-4 мм. Стальная облицовка обеспечивает только непроницаемость резервуара и сама должна быть защищена от коррозии. Весьма перспективными являются железобетонные резервуары с использованием герметичных оболочек – вкладышей из резинотканевых, полимерных или других синтетических материалов.

Так же при проектировании резервуара, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, их коррозионную стойкость следует обеспечивать применением коррозионно-стойких материалов, добавок, повышающих коррозионную стойкость бетона и его защитную способность для стальной арматуры, снижением проницаемости бетона технологическими приемами, установлением требований к категории трещиностойкости, ширине расчетного раскрытия трещин, толщине защитного слоя бетона.

В настоящее время в качестве полимерного покрытия часто применяют полимочевину - синтетические полимеры, получаемые сополимеризацией диизоцианатов с полиаминами. Мы предлагаем способ решения проблемы фильтрации с помощью воздушно-плазменного напыления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ближайшее время спрос на частные нефтехранилища или места в них переоборудованные. В том числе будет востребован ремонт старых железобетонных хранилищ. В России нет резервуаров 200-300 тыс. м³. Стенка резервуаров объемом 200000-300000 м³ должна выдерживать огромные нагрузки, поэтому даже сталь плохо подходит для такого сооружения. Особенно актуальным является применение данной технологии при сложившейся ситуации с недостатком мест в мире для хранения нефти. Таким образом в случае успешного проведения данных исследований и получения положительных результатов испытаний мы сможем предложить достаточно эффективный способ хранения нефти в больших объемах и эффективное средство для предотвращении фильтрации при реконструкции старых ЖБР.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный технический университет»

Факультет «Нефтетехнологический»

Кафедра «Трубопроводный транспорт»

Д Н Е В Н И К

прохождения УЧЕБНОЙ практики

(вид практики)

студента (ки) ____ Еликова И.Ю. ____ группы ______ 1М _____

(фамилия, инициалы)

Место практики: __________________ ФГБОУ ВПО "СамГТУ", кафедра "ТТ" ____

(полное наименование предприятия)

Руководитель практики от предприятия:____________________________________

(должность, фамилия, имя, отчество)

Начало практики ____ 19.01.2015 ___

Окончание практики ___ 25.01.2015 ___

Самара

Дата	Место прохождения (подразделение, должность)	Краткое описание выполненной работы	Подпись руководителя практики
19.01.2015	ФГБОУ ВПО "СамГТУ", кафедра ТТ	Сбор информации из электронных источников и сбор литературы по ЖБР"
20.01.2015
21.01.2015	ФГБОУ ВПО "СамГТУ", кафедра ТТ	Патентный обзор ЖБР со стенкой каннелюрного типа
22.01.2015	ФГБОУ ВПО "СамГТУ", кафедра ТТ	Сбор информации по изоляционным покрытиям ЖБР
23.01.2015
24.01.15	ФГБОУ ВПО "СамГТУ", кафедра ТТ	Сбор информации по ионноплазменым покрытиям.
25.01.2015

Отзыв

о прохождении практики студентом

________________________________________________________________________

(указывается степень теоретической и практической подготовки студента, качество выполненной им производственной работы, трудовая дисциплина и недостатки, если они имели место, рекомендуемая оценка за практику)

Руководитель практики от кафедры:

___к.т.н., доцент _____ ___________________ ________________________

(должность) (подпись) (инициалы, фамилия)

(место печати)

______________________

(дата)

Заключение

руководителя практики от кафедры

________________________________________________________________________

(отмечается степень теоретической и практической подготовки студента

и полнота и качество выполнения задания по практике)

Руководитель практики от кафедры:

_______ к.т.н., доцент ____ _____________ ____ Федосов С.А. ___

(ученая степень, должность) (подпись) (инициалы, фамилия)

______________________

(дата)

ВНУТРЕННЕЕ ПОКРЫТИЕ РЕЗЕРВУАРА

Поиск по сайту