Названы правила выбора резервуаров

1. Первый шаг к выбору резервуара

2. Классификация резервуаров по размерам и объемам

3. Материалы для изготовления резервуаров: плюсы и минусы

4. Классификация и виды резервуаров

Первый шаг к выбору резервуара

В резервуарах хранят продукты, которые применяются во всех отраслях производства: от промышленности до материально-технического обеспечения. Поэтому выбор ёмкости начинается с определения её назначения.

Техническое назначение резервуаров:

• емкости для хранения воды;

• резервуары приёма, хранения, выдачи нефтепродуктов;

• пищевые ёмкости;

• для сжиженных газов;

• для химических продуктов.

Сфера применения делится по специализации. Например, резервуары для хранения и подачи воды бывают:

— питьевого,

— противопожарного, 

— технологического запаса.

В зависимости от хранимой жидкости классификация нефтяных ёмкостей делится:

— для тёмных нефтепродуктов,

— для светлых нефтепродуктов.

Для каждого типа резервуара составлены требования и правила эксплуатации. Они влияют на особенности конструкции. Поэтому определение назначения и знание стандартов — первый шаг к целесообразному выбору ёмкости.

Классификация резервуаров по размеру и объему

Выбирая резервуар, кроме назначения, учитывают: объём, географическое местоположение и свойства хранимого продукта.

Пластиковые и металлические сварные конструкции предусматривают стандартную линейку объёмов, которая не всегда отвечает требованиям заказчика. В таком случае приходится использовать больший по вместимости резервуар. Это решение увеличивает стоимость конструкции.

Ёмкости могут отличаться по габаритным характеристикам, но иметь одинаковый объём. Высота и площадь размещения резервуара должны соответствовать условиям и требованиям эксплуатации. Это учитывается на этапе проектирования.

У сборных резервуаров габаритная линейка шире. Можно подобрать диаметр, увеличивая или уменьшая количество металлических листов в кольце. Для достижения точных габаритов в резервуарах FLAMAX используются стальные листы размеров 2500 × 1250 мм и 2500 × 610 мм.

Материалы для изготовления резервуаров: плюсы и минусы

Железобетон, металл и пластик выдерживают разную нагрузку. Материал влияет на срок службы конструкции и её прочность. Поэтому чем выше показатель надёжности резервуара, тем ниже затраты на его обслуживание.

Металлические конструкции

Тип материала

• Сталь

Сплав может включать в состав:

1. Железо, углерод — углеродистая сталь.

2. Железо, углерод, добавки хрома, никеля, кремния и др. — легированная сталь.

Добавки используют, чтобы наделить металл дополнительными свойствами. Например, кобальт увеличивает жаропрочность, хром — коррозионную стойкость. Состав стали можно определить по маркировке.

• Алюминий

Материал используют для резервуаров пищевой, сельскохозяйственной, химической промышленности. Вид алюминиевого сплава определяется назначением конструкции. В резервуарах хранят молочную продукцию, алкоголь, соки. Ёмкости из алюминия используются для перевозки ацетона, перекиси водорода, формалина и т.д. Подходят для хранения зерна и других пищевых продуктов.

Металл стабилен, поэтому не меняет химические свойства продукта. Кроме того, алюминий устойчив к коррозии. Это продлевает срок эксплуатации ёмкости.

Чтобы придать резервуарам коррозионную стойкость, металлы обрабатывают: они проходят оцинковку, покрываются антикоррозийными составами.

Плюсы и минусы металлических резервуаров

Достоинства:

• Устойчивы к условиям внешней среды.

• Срок службы — 30 – 40 лет.

• Выдерживают механические нагрузки.

• Ремонтируемые.

• Экологичные.

• Объём до 120000 м3.

Недостатки:

• Сталь и алюминиево-медные сплавы неустойчивы к коррозии.

• Теплопроводность выше, чем у конструкций из железобетона или пластмасс.

Тип конструкции

Сварная

Элементы конструкции соединяются с помощью сварки. Применяют следующие методы монтажа:

1. Рулонная сборка. На заводе производят полотно стенки, днища и крышу. Конструкция сваривается на месте установки.

2. Полистовой способ. Металлические листы изготавливают на заводе, после чего доставляют на место монтажа и сваривают. Включает в себя метод подращивания, при котором резервуар собирают по ярусам. Каждое готовое кольцо поднимают на гидравлических домкратах.

3. Смешанный метод. Дно конструкции — рулонное, стенки — листовые.

Сборно-разборная

Стальные листы и другие элементы конструкции соединяются болтовыми креплениями. Это ускоряет срок монтажа, позволяет работать без спецтехники и в стеснённых условиях, например, в помещении. Поэтому ёмкость можно установить за 5 – 14 дней. Швы сборно-разборных конструкций дополнительно заделывают герметиками.

Чтобы достичь непроницаемости сборных водяных резервуаров, компания FLAMAX вместо заделки швов использует ПВХ-мембрану, которая устанавливается внутри ёмкости

3.2. Неметаллические конструкции

3.2.1. Железобетон

Тип конструкции

Монолитная

Во время монтажа монолитных резервуаров выполняется армирование и опалубка. Конструкцию постепенно заливают бетоном. Ёмкость покрывается с внутренней стороны гидроизоляционными материалами или, как и в случае со сборными стальными резервуарами, ПВХ-мембраной.

Сборно-монолитная

На место монтажа доставляют бетонные блоки, которые устанавливают на подготовленную монолитную площадку. Щели заливают бетоном, стыки обрабатывают водоотталкивающими смесями.

Железобетонные резервуары — распространённое решение для хранения нефти, воды, сельскохозяйственных запасов.

Плюсы и минусы железобетонных резервуаров

Достоинства:

• Огнеопасность конструкции ниже по сравнению с металлическими, пластмассовыми резервуарами.

• Низкая теплопроводность железобетона предотвращает ускоренное выпаривание жидкости в резервуарах.

• Герметичность конструкции достигается использованием гидробетона, нанесением гидроизоляции, применением полимерных мембран.

• Срок службы — не менее 40 лет.

• Невысокая стоимость материала.

• Объём до 30000 м³.

• Бетон и металлическая арматура — материалы, безопасные для окружающей среды и человека.

Недостатки:

• Длительный срок установки.

• Обваловка препятствует детальному осмотру конструкции, затрудняет доступ к обнаруженным дефектам.

• Дорогостоящее обслуживание и ремонт.

• Расположение резервуара в почве с грунтовыми водами может привести к всплытию, деформации конструкции.

• Высокая стоимость доставки при сборно-монолитном типе конструкции.

• Негативное влияние воды на железобетонные конструкции при отсутствии ПВХ-мембраны:

1. При контакте с водой из бетона вымывается гидроксид кальция — это ведёт к разрушению резервуара.

2. Влажная среда благоприятна для появления микроорганизмов. Они проникают бетон, разрушая конструкцию, попадают в воду.

3.2.2. Ёмкости из полимерных материалов

Тип материала

Полиэтилен, полипропилен

Полипропиленовые и полиэтиленовые резервуары производят при низком давлении. Из пластмассы на их основе изготавливают ёмкости объёмом до 250 м3, которые используют для хранения пищевых продуктов, химически активных и стабильных веществ.

Полипропилен PP и полиэтилен HDPE имеют схожие характеристики. Однако их отличия влияют на окончательный выбор полимера.

Оба материала относятся к пищевому пластику, используются для хранения продуктов питания и воды питьевого запаса. Полипропилен легче и прочнее, чем HDPE. Гладкая поверхность PP-материала легко отмывается от загрязнений.

Полиэтилен низкого давления эластичный, гибкий. Отличается износостойкостью и ударопрочностью. В отличие от PP сохраняет работоспособность при минусовых температурах.

Плюсы и минусы пластмассовых резервуаров PP, HDPE

Достоинства:

• Срок службы до 50 лет.

• Устойчивы к химическим веществам.

• Не подвержены коррозии.

• Низкая стоимость по сравнению с железобетонными, металлическими резервуарами.

• Полимеры, сертифицированные для пищевой промышленности.

• Перерабатываемые материалы.

• Малый вес конструкций по сравнению с железобетонными, металлическими резервуарами.

Недостатки:

• Неустойчивы к ультрафиолету.

• Разрушаются на открытом воздухе.

• Не предназначены для хранения продуктов объёмом свыше 250 – 300 м3.

• Узкий температурный диапазон эксплуатации по сравнению с железобетонными, металлическими резервуарами.

• Добавки, вводимые в состав для увеличения устойчивости к внешним факторам, при сгорании выделяют токсичные пары.

Стеклопластик

Материал изготавливают из битых и бракованных стеклянных изделий. Полученное стекловолокно выступает в роли арматуры. Её покрывают полимерным связующим: эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной, кремнийорганической или фенолформальдегидной смолой.

При нагревании смолы выделяют токсичные вещества, опасные для здоровья человека и окружающей среды. Например, формальдегид — бесцветный ядовитый газ. Является канцерогеном. Поэтому внутренний слой стеклопластиковых ёмкостей для питьевой воды и пищевых продуктов должен быть выполнен из полипропилена.

Плюсы и минусы резервуаров из стеклопластика

Достоинства:

• Небольшой вес относительно стальных, железобетонных конструкций.

• Коррозионностойкие.

• Устойчивы к перепадам температуры.

• Срок службы до 50 лет.

• Температурный диапазон -80...+120 °C.

Недостатки:

• Не поддаются сварке.

• Не ударопрочные.

• Влияние смол на содержимое резервуара.

• Подвержены деформации.

Мягкие полимеры

Мягкие резервуары изготавливаются из полимерного материала — ПВХ-ткани, которая сшивается в форме подушки или груши. Полученные ёмкости используют для транспортировки и хранения нефти, воды, масел.

Ткань состоит из ПВХ-корда, покрытого с двух сторон адгезионным слоем и поливинилхлоридным покрытием.

Плюсы и минусы мягких резервуаров

Достоинства:

• Незаполненная ёмкость отличается небольшим весом. Например, мягкий резервуар объёмом 250 м3 весит до 800 кг.

• Компактно сворачивается, снижая стоимость транспортировки.

• Оперативная установка. Место монтажа не требует подготовки.

• Не подвержены коррозии.

• Высокопрочный материал, устойчивый к износу, ударам.

Недостатки:

• Максимальный объём — 500 м3.

• Плавится при температуре 100 °C.

• При температуре 110 °C выделяет хлористый водород, опасный для человека.

• Полностью не разлагается. Разложение сопровождается выделением токсичных веществ.

• Срок службы — 6 – 12 лет.

Полимерная ткань используется не только при изготовлении мягких резервуаров. Её используют для покрытия внутренней части железобетонных, стеклопластиковых, металлических ёмкостей. Это защищает хранимый продукт и продлевает срок службы конструкции.

ПВХ-мембрана в стальных вертикальных резервуарах FLAMAX исключает контакт воды с металлом, предотвращает изменения химического состава жидкости и коррозию металла.

Каждый материал имеет преимущества для решения конкретных задач. Алюминиевые ёмкости используют в пищевой промышленности из-за стабильности материала и коррозионной стойкости. Полимерные подходят для воды, химических веществ объёмом до 500 м3. Мягкие резервуары преимущественно используют для транспортировки нефти. Железобетонные вмещают до 30000 м3, стальные — до 120 000 м3. Оба вида ёмкостей универсальны. Это делает их популярным решением для хранения нефти, воды технического, питьевого и противопожарного запаса.

Классификация и виды резервуаров

Ёмкости по типу конструкции:

1. Вертикальные — наземные конструкции объёмом до 120000 м3.

2. Горизонтальные — наземные, подземные, частично углубленные. 

По расположению резервуары делятся на:

• Подземные

Ёмкости устанавливаются ниже уровня промерзания грунта. Размеры выемки должны превосходить габариты резервуара на 200 мм. Расположенная под землёй ёмкость защищена от внешних повреждений, поэтому применяется для хранения топлива, в том числе на АЗС.

• Наземные

Резервуары требует меньшего объёма земляных работ. Доступное расположение ёмкости упрощает обслуживание и ремонт конструкции.

Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов бывают двустенными и одностенными. Отличаются конструктивными особенностями.

Двустенные: один резервуар находится внутри другого. Они соединяются рёбрами жёсткости. Пространство между стенками заполняется газом или жидкостью. Уровень вещества и давление контролируется датчиками. Если происходит протечка внутренней ёмкости, то давление повышается, если внешней — снижается. Двойная стенка позволяет продлить срок службы и избежать попадания нефтепродуктов в почву. 

Одностенные ёмкости подходят для хранения топлива на сельскохозяйственных и частных территориях. Чтобы избежать разлива хранимого продукта, для подземных резервуаров делают бетонный саркофаг, для наземных — обваловку.