Нефть - главное богатство
России

Горизонтальные цилиндрические резервуары


Очень широко применяются в народном хозяйстве (на распределительных нефтебазах, нефтеперерабатывающих заводах, в сельском хозяйстве, лесотехнической, химической и других отраслях) горизонтальные стальные цилиндрические резервуары (цистерны), вследствие их транспортабельности. Они изготовляются в большинстве случаев в заводских условиях и направляются готовыми на место монтажа, что значительно ускоряет и удешевляет монтаж. Размеры резервуаров для удобства перевозки по железным дорогам согласованы с габаритом подвижного состава.

Однако они являются неэкономичными по расходу металла и стоимости 1 л3 емкости, по сравнению с вертикальными резервуарами. Вес металла, приходящийся на 1 л3 емкости горизонтального резервуара емкостью 50 м3, превышает в два с лишним раза вес металла, расходуемого на 1л3 вертикального резервуара емкостью 100 л3, и почти в шесть раз — вертикальных резервуаров большей емкости.

 

Горизонтальные стальные резервуары:

а – с плоскими днищами (типовые); б – коническое днище резервуара; в – с цилиндрическими днищами (вид сбоку, вид в плане, поперечный разрез).

Конструкций горизонтальных цилиндрических резервуаров известно несколько: с плоскими днищами, коническими, цилиндрическими и сферическими. Исследованиями установлено, что наиболее рациональные области применения горизонтальных резервуаров разных емкостей с различными конструкциями днищ определяются следующими условиями. Для хранения нефтепродуктов под избыточным давлением наиболее выгодны резервуары емкостью 3, 5 и 10 л3 диаметром менее 2,8 м с плоскими мембранными днищами. Для хранения нефтепродуктов под давлением до 0,5 кГ/см2 в резервуарах емкостью 25, 50 и 75 м3 диаметром от 2,8 до 3,25 м следует применять резервуары с коническими днищами. При давлении до 0,7 кГ/см2, являющемся предельным при хранении нефтепродуктов, резервуары емкостью 75, 100 и 150 м3 диаметром 3,25 м должны выполняться с цилиндрическими днищами. Конструкции таких резервуаров предложены Е. Н. Лессигом. Они представляют собой листовую конструкцию, образованную пересечением под прямым углом цилиндрической оболочки корпуса с двумя днищевыми цилиндрическими оболочками одинаковой толщины.

Сосуды и аппараты, работающие под давлением более 0,7 кГ/см2, следует выполнять со сферическими или эллиптическими днищами.

Обечайки горизонтальных резервуаров

Обечайки горизонтальных резервуаров имеют ступенчатое расположение или выполняются встык. Также выполняются и продольные швы корпуса. Для придания корпусу большей жесткости в обечайках монтируются специальные кольца В из угловой стали; кольца жесткости в резервуарах 50 и 75 м3 усиливаются связями в форме треугольника.

Для доступа внутрь резервуара в верхней его части делается люк с крышкой.

Резервуары изготовляются из мартеновской стали марки Ст. 3 группы А с гарантированным содержанием углерода, серы и фосфора по ГОСТ 380—50.

Резервуары с плоскими днищами устанавливаются наземно или заглубляются в землю. Резервуары с коническими днищами могут устанавливаться только наземно. При наземной установке резервуары опираются на две седловидные опоры, выполняемые из различных строительных материалов. Ширина каждой опоры делается не менее 300 мм, а центральный угол охвата резервуара на опоре седлом должен быть 90°. Заглубление резервуаров допускается при условии усиления корпуса постановкой специальных внутренних диафрагм в виде треугольника. Засыпка резервуара сверху грунтом не должна превышать 0,7 м.

В целях сокращения площади занимаемого земельного участка резервуары целесообразно устанавливать в виде блоков. Емкость одной группы может достигать 300 м3.

Резервуары Е. Н. Лессига на 9% легче резервуаров с плоскими мембранными днищами и имеют меньшую на 37% протяженность сварных швов. Сравнительные технико-экономические показатели горизонтальных резервуаров с днищами различной конструкции (плоских с ребрами жесткости, сферических, мембранных без ребер жесткости и цилиндрических). Горизонтальные резервуары с цилиндрическими днищами имеют лучшие технико-экономические показатели. Горизонтальные резервуары при осесимметричной нагрузке рассчитываются как тонкостенные оболочки вращения.

Плоские мембранные днища и днища с ребрами жесткости рассчитываются как круглые пластинки, заделанные по контуру.