RU2206687C1

RU2206687C1 - Vertical cylindrical reservoir

Info

Publication number: RU2206687C1
Application number: RU2001127692A
Authority: RU
Inventors: О.Е. Новогрудский; Л.В. Шофлер; Л.Н. Фонарева
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2003-06-20

Abstract

FIELD: storage of petroleum and petroleum products in reservoirs. SUBSTANCE: vertical cylindrical reservoir has bottom, wall, double-deck floating roof with closure and water discharges and rolling ladder. Reservoir is provided with heating source for heating of internal cavities of hermetically sealed boxes of double-deck roof. Heating source has hot-water heater, supplying and discharge pipelines, heating units mounted in hermetically sealed boxes. Heaters connected to heating source are arranged at water discharges. Reservoirs of such construction are preferably used in regions with intensive snowfalls. EFFECT: enhanced reliability in operation and increased efficiency. 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к резервуаростроению, а именно к резервуарам с плавающей крышей для хранения нефти и нефтепродуктов. The invention relates to reservoir engineering, and in particular to tanks with a floating roof for storing oil and oil products.

Известен резервуар для хранения нефтепродуктов, включающий вертикальный корпус, состоящий из днища и стенки, однодечную плавающую крышу с уплотнением по периметру в виде затвора, дренажную систему в виде шарнирного водоспуска и тепловой элемент, размещенный в центральной части плавающей крыши и состоящий из вертикальных тепловых труб, соединенных кольцевыми и радиальными трубопроводами над наружной поверхностью плавающей крыши (см. авторское свидетельство SU 1565768 А1). A known reservoir for storing petroleum products, including a vertical body consisting of a bottom and a wall, a one-day floating roof with a seal around the perimeter in the form of a shutter, a drainage system in the form of a hinged drain and a thermal element located in the central part of the floating roof and consisting of vertical heat pipes, connected by circular and radial pipelines above the outer surface of the floating roof (see copyright certificate SU 1565768 A1).

Недостатком такого технического решения является локализованное размещение теплового элемента в центральной части плавающей крыши. При этом на периферии плавающей крыши остается нерастаявший снег, который способствует примерзанию затвора и затрудняет безопасную эксплуатацию резервуара. The disadvantage of this technical solution is the localized placement of the thermal element in the central part of the floating roof. At the same time, the snow that has not melted remains on the periphery of the floating roof.

Известен также вертикальный цилиндрический резервуар с однодечной плавающей крышей, в котором над водозабором водоспуска плавающей крыши установлен торообразный обогреватель, соединенный с паропроводом, и предусмотрена возможность перемещения торообразного обогревателя по поверхности плавающей крыши (см: авторское свидетельство SU 1406067 А1). A vertical cylindrical tank with a one-day floating roof is also known, in which a toroidal heater connected to the steam pipe is installed above the water intake of the floating roof, and it is possible to move the toroidal heater over the surface of the floating roof (see: copyright certificate SU 1406067 A1).

Недостатками этого технического решения являются следующее. The disadvantages of this technical solution are the following.

1. При отрицательных температурах наружного воздуха за счет перемещения торообразного обогревателя по поверхности плавающей крыши нельзя обеспечить полное удаление снеговых и ледовых отложений с плавающей крыши, так как вода, образовавшаяся при таянии снега или ледовых отложений в месте расположения торообразного обогревателя, будет снова замерзать, стекая к водозабору. 1. At negative outside temperatures due to the displacement of the toroidal heater on the surface of the floating roof, it is impossible to completely remove snow and ice deposits from the floating roof, since the water formed during the melting of snow or ice deposits at the location of the toroidal heater will freeze again, draining to the water intake.

2. Прямое воздействие пара на конструкции плавающей крыши, затвор и водоспуск будет повреждать антикоррозионную защиту конструкций плавающей крыши и неметаллические элементы затвора и водоспуска. 2. The direct effect of steam on the floating roof structure, gate and drain will damage the corrosion protection of the floating roof structures and non-metallic elements of the gate and drain.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является вертикальный цилиндрический резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов, включающий днище, стенку, двухдечную плавающую крышу с затвором и водоспуском и катучую лестницу (см. Раздел 3. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов (ПБ 03-381-00). -М.: Госгортехнадзор, 2001.-168 с.)). Closest to the technical nature of the present invention is a vertical cylindrical tank for storing oil and oil products, including a bottom, a wall, a two-deck floating roof with a shutter and a drain and a rolling ladder (see Section 3. Rules for the construction of vertical cylindrical steel tanks for oil and oil products ( PB 03-381-00).-M .: Gosgortekhnadzor, 2001.-168 p.)).

Недостатком такого технического решения является то, что в районах с большим количеством выпадаемого снега затруднена нормальная эксплуатация резервуара из-за примерзания затвора плавающей крыши к стенке резервуара и образования значительного крена плавающей крыши при односторонних снеговых отложениях. В связи с чем, нормативный документ ПБ 03-381-00 в п.3.8.1 ограничивает применение таких резервуаров только для районов с нормативным весом снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли до 1,5 кПа включительно.The disadvantage of this technical solution is that in areas with a lot of snow falling out the normal operation of the tank is difficult due to the freezing of the shutter of the floating roof to the wall of the tank and the formation of a significant roll of the floating roof with one-sided snow deposits. In this connection, normative document ПБ 03-381-00 in clause 3.8.1 restricts the use of such tanks only for areas with normative snow cover weight per 1 m ^{2 of the} horizontal surface of the earth up to and including 1.5 kPa.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи по обеспечению эксплуатационной надежности вертикальных цилиндрических резервуаров с плавающей крышей для хранения нефти и нефтепродуктов в районах с большим количеством выпадаемого снега. The present invention is aimed at solving the problem of ensuring the operational reliability of vertical cylindrical tanks with a floating roof for storing oil and oil products in areas with a large amount of snowfall.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является полное удаление с плавающей крыши снеговых и ледовых отложений, по мере их накопления, за счет равномерного нагрева поверхности плавающей крыши с прогревом затвора и водоспусков до положительных температур, обеспечивающих сохранение антикоррозионной защиты конструкций плавающей крыши и неметаллических элементов затвора и водоспусков. The technical result of the invention is the complete removal of snow and ice deposits from the floating roof, as they accumulate, due to the uniform heating of the surface of the floating roof with heating of the shutter and gutters to positive temperatures, which preserve the corrosion protection of the structures of the floating roof and non-metallic elements of the shutter and gutters.

Этот технический результат достигается тем, что
- вертикальный цилиндрический резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов, включающий днище, стенку, двухдечную плавающую крышу с затвором и по меньшей мере с одним водоспуском и катучую лестницу, снабжен источником тепла для отопления внутренних полостей герметичных коробов двухдечной плавающей крыши;
- в вертикальном цилиндрическом резервуаре источник тепла включает котельную, расположенную вне резервуара, подводящие трубопроводы для подачи жидкого незамерзающего теплоносителя из котельной к отопительным приборам, установленным в герметичных коробах двухдечной плавающей крыши, а также отводящие трубопроводы для возврата теплоносителя от отопительных приборов в котельную;
- в вертикальном цилиндрическом резервуаре подводящие и отводящие трубопроводы проложены по катучей лестнице и включают участки гибких трубопроводов, один из которых расположен в верхней части катучей лестницы, а другой - в ее нижней части;
- в вертикальном цилиндрическом резервуаре к источнику тепла дополнительно подключены обогреватели, размещенные на водоспусках.This technical result is achieved by the fact that
- a vertical cylindrical tank for storing oil and oil products, including a bottom, a wall, a two-deck floating roof with a shutter and at least one drain and a rolling ladder, is equipped with a heat source for heating the internal cavities of sealed ducts of a two-deck floating roof;
- in a vertical cylindrical tank, the heat source includes a boiler room located outside the tank, supply pipelines for supplying liquid non-freezing coolant from the boiler room to heating devices installed in airtight boxes of a two-day floating roof, and also discharge pipelines for returning the coolant from the heating devices to the boiler room;
- in a vertical cylindrical tank, the inlet and outlet pipelines are laid along the rolling ladder and include sections of flexible pipelines, one of which is located in the upper part of the rolling ladder, and the other in its lower part;
- in a vertical cylindrical tank, heaters located on gutters are additionally connected to the heat source.

Другим техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение капитальных вложений на строительство резервуара и затрат на его эксплуатацию за счет уменьшения необходимой мощности котельной в источнике тепла для отопления двухдечной плавающей крыши резервуара. Another technical result of the invention is to reduce capital investment in the construction of the tank and the cost of its operation by reducing the required boiler room power in the heat source for heating the two-deck floating roof of the tank.

Такой технический результат достигается тем, что в вертикальном цилиндрическом резервуаре отопительные приборы установлены в двухдечной плавающей крыше несколькими независимыми группами с обеспечением самостоятельных зон ее отопления. This technical result is achieved by the fact that in a vertical cylindrical tank, heating devices are installed in a two-deck floating roof by several independent groups with the provision of independent zones of its heating.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вертикальный цилиндрический резервуар с плавающей крышей в разрезе; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - деталь Б на фиг.2; на фиг.4 - план В-В на фиг.1; на фиг.5 - вид Г на фиг.4; на фиг.6 - деталь Д на фиг.5; на фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.6. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a vertical cylindrical tank with a floating roof in section; figure 2 - a view of figure 1; figure 3 - detail B in figure 2; figure 4 - plan bb in figure 1; figure 5 is a view of figure 4; in Fig.6 - detail D in Fig.5; Fig.7 is a cross-section EE in Fig.6.

Вертикальный цилиндрический резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов включает днище 1, стенку 2, двухдечную плавающую крышу 3 с затвором 4 и водоспусками 5 и катучую лестницу 6. Вне резервуара расположена котельная 7, связанная подводящим 8 и отводящим 9 трубопроводами с отопительными приборами 10, установленными в герметичных коробах 11 двухдечной плавающей крыши 3. Отопительные приборы 10 размещены под верхней декой 12 двухдечной плавающей крыши 3, возле бортового элемента 13, за которым находится затвор 4, и рядом с водозабором 14 водоспуска 5. При этом отопительные приборы 10 размещены таким образом, чтобы был обеспечен равномерный нагрев поверхности верхней деки 12 и бортового элемента 13 двухдечной плавающей крыши 3. The vertical cylindrical tank for storing oil and oil products includes a bottom 1, a wall 2, a two-deck floating roof 3 with a shutter 4 and gutters 5 and a rolling ladder 6. Outside the tank there is a boiler room 7 connected by a supply 8 and a discharge 9 pipes with heating devices 10 installed in airtight ducts 11 of the two-day floating roof 3. Heating devices 10 are located under the upper deck 12 of the two-day floating roof 3, near the side element 13, behind which the shutter 4 is located, and next to the water intake 14 5. In this case, the heating devices 10 are arranged so that uniform heating of the surface of the upper deck 12 and the side element 13 of the two-deck floating roof 3 is ensured.

В двухдечной плавающей крыше 3 отопительные приборы 10 установлены тремя независимыми группами, размещенными в пределах соответствующих независимых зон отопления 15, 16 и 17. Каждая независимая группа отопительных приборов 10 связана подводящими 18 и отводящими 19 трубопроводами с подводящим 8 и отводящим 9 трубопроводами. In the two-day floating roof 3, the heating devices 10 are installed by three independent groups located within the respective independent heating zones 15, 16 and 17. Each independent group of heating devices 10 is connected by a supply 18 and a discharge 19 pipes with a supply 8 and a discharge 9 pipes.

Подводящий 8 и отводящий 9 трубопроводы проложены по катучей лестнице 6 и включают участки гибких трубопроводов 20 и 21, расположенные в верхней части катучей лестницы 6, и участки гибких трубопроводов 22 и 23, расположенные в нижней части катучей лестницы 6. В местах подвеса гибких трубопроводов 20 и 22 к подводящему трубопроводу 8 и гибких трубопроводов 21 и 23 к отводящему трубопроводу 9 установлены шарнирные соединения 24. Lead 8 and outlet 9 pipelines are laid along the rolled ladder 6 and include sections of flexible pipelines 20 and 21 located in the upper part of the rolled ladder 6, and sections of flexible pipelines 22 and 23 located in the lower part of the rolled ladder 6. In the places of suspension of the flexible pipelines 20 and 22 to the inlet pipe 8 and flexible pipes 21 and 23 to the outlet pipe 9 mounted swivel joints 24.

Обогреватели 25 размещены под тепловой изоляцией 26 на участке водоспусков 5, расположенном снаружи за стенкой 2, и подключены с помощью подводящих 27 и отводящих 28 трубопроводов соответственно к подводящему 8 и отводящему 9 трубопроводам. The heaters 25 are placed under thermal insulation 26 on the drainage section 5, located outside the wall 2, and are connected by means of inlet 27 and outlet 28 pipelines, respectively, to supply 8 and outlet 9 pipelines.

Для сокращения теплопотерь при отоплении двухдечной плавающей крыши на всех подводящих и отводящих трубопроводах, расположенных на открытом воздухе, выполняется теплоизоляция. Теплоизоляция также может быть выполнена на перегородках 29 двухдечной плавающей крыши, разделяющих зоны ее отопления. To reduce heat loss during heating of a two-day floating roof, all the inlet and outlet pipelines located in the open air are insulated. Thermal insulation can also be performed on the partitions 29 of the two-deck floating roof, dividing the zone of its heating.

При отрицательной температуре продукта хранения в резервуаре для сокращения теплопотерь при отоплении двухдечной плавающей крыши на ее нижней деке выполняется теплоизоляция, а для обеспечения беспрепятственного стока воды с двухдечной плавающей крыши на участке водоспусков, расположенном внутри резервуара, может быть выполнена теплоизоляция, под которой поставлены обогреватели водоспусков. At a negative temperature of the storage product in the tank, heat insulation is performed on the lower deck to reduce heat loss during heating of the two-deck floating roof, and to ensure unimpeded water flow from the two-deck floating roof, heat insulation can be made under which drainage heaters are installed .

Возможен вариант устройства дополнительных водоспусков у двухдечной плавающей крыши с временным отключением основных водоспусков для стока по дополнительным водоспускам талой воды в зимний период непосредственно к днищу резервуара с последующим ее удалением вместе с подтоварной водой, которая отделяется от продукта хранения в резервуаре и накапливается у его днища. It is possible to arrange additional outlets at the two-day floating roof with a temporary shutdown of the main outlets to drain through additional outlets of melt water in winter directly to the bottom of the tank, followed by its removal with the produced water, which is separated from the storage product in the tank and accumulates at its bottom.

Нагретый в котельной 7 жидкий незамерзающий теплоноситель подается по подводящему 8 и подводящим 18 трубопроводам в отопительные приборы 10, установленные в герметичных коробах 11 двухдечной плавающей крыши 3. От отопительных приборов 10 через воздух, находящийся в герметичных коробах 11, нагреваются верхняя дека 12 и бортовой элемент 13 двухдечной плавающей крыши 3, а также водозабор 14 водоспуска 5. Остывший жидкий незамерзающий теплоноситель возвращается от отопительных приборов 10 по отводящим 19 и отводящему 9 трубопроводам в котельную 7. The liquid non-freezing coolant heated in the boiler room 7 is supplied through the inlet 8 and inlet 18 pipelines to the heaters 10 installed in the airtight ducts 11 of the two-deck floating roof 3. From the heaters 10, the upper deck 12 and the side element are heated through the air in the airtight ducts 11 13 of the two-day floating roof 3, as well as the water intake 14 of the drain 5. The cooled liquid non-freezing coolant is returned from the heating devices 10 via the outlet 19 and the discharge 9 pipelines to the boiler room 7.

За счет нагрева верхней деки 12 тают снег и ледовые отложения, находящиеся на двухдечной плавающей крыше 3, а образовавшаяся вода стекает по нагретой поверхности верхней деки 12 в нагретый водозабор 14. От нагретого бортового элемента 13 прогревается затвор 4, растапливая снег и ледовые отложения, находящиеся на нем, со стоком воды к водозабору 14. За счет удаления снега и ледовых образований с затвора 4 устраняется возможность его примерзания к стенке резервуара. By heating the upper deck 12, snow and ice deposits melting on the two-deck floating roof 3 melt, and the resulting water flows down the heated surface of the upper deck 12 into the heated intake 14. From the heated side element 13, the shutter 4 is warming up, melting the snow and ice deposits located on it, with a drain of water to the intake 14. Due to the removal of snow and ice formations from the shutter 4, the possibility of freezing it to the tank wall is eliminated.

Отопление зон 15, 16, 17 двухдечной плавающей крыши 3 производится поочередно, начиная с той зоны отопления, где находится больше снега или ледовых отложений. После удаления снега или ледовых отложений с отапливаемой зоны ее отопление прекращается. Отопление остальных зон производится аналогично предыдущему до полного удаления снега или ледовых отложений с двухдечной плавающей крыши 3. The heating of zones 15, 16, 17 of the two-day floating roof 3 is carried out alternately, starting from the heating zone where there is more snow or ice deposits. After removal of snow or ice deposits from the heated zone, its heating stops. The remaining zones are heated similarly to the previous one until snow or ice deposits are completely removed from the two-deck floating roof 3.

При перемещении по вертикали двухдечной плавающей крыши 3, вслед за изменением уровня продукта, в резервуаре участки гибких трубопроводов 20 и 21 на подводящем 8 и отводящем 9 трубопроводах в верхней части катучей лестницы 6 компенсируют изменение угла между катучей лестницей 6 и стенкой 2 резервуара, а участки гибких трубопроводов 22 и 23 в нижней части катучей лестницы 6 компенсируют ее горизонтальное перемещение и изменение угла между катучей лестницей 6 и двухдечной плавающей крышей 3. When moving vertically two-deck floating roof 3, following a change in product level, in the tank sections of flexible piping 20 and 21 on the inlet 8 and outlet 9 pipelines in the upper part of the rolling ladder 6 compensate for the change in the angle between the rolling ladder 6 and the wall 2 of the tank, and sections flexible pipelines 22 and 23 in the lower part of the rolling ladder 6 compensate for its horizontal movement and a change in the angle between the rolling ladder 6 and the two-deck floating roof 3.

Обогрев участка водоспусков 5, расположенного снаружи за стенкой 2, производится при отрицательной температуре наружного воздуха для обеспечения беспрепятственного стока талой воды с двухдечной плавающей крыши 3 по водоспускам 5. The heating of the drainage section 5, located outside the wall 2, is carried out at a negative outside temperature to ensure unimpeded flow of melt water from the two-day floating roof 3 along the drainage 5.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при строительстве новых вертикальных цилиндрических резервуаров с плавающей крышей для хранения нефти и нефтепродуктов, а также при реконструкции существующих резервуаров путем установки на резервуаре источника тепла и монтажа двухдечной плавающей крыши, пригодной к отоплению. The present invention can be used in the construction of new vertical cylindrical tanks with a floating roof for storing oil and oil products, as well as in the reconstruction of existing tanks by installing a heat source on the tank and installing a two-deck floating roof suitable for heating.

Использование предлагаемого изобретения позволит применять в строительстве и реконструкции резервуаров резервуары с плавающей крышей в районах с любым количеством выпадаемого снега, благодаря чему появляется возможность снять ограничение, приведенное в нормативном документе ПБ 03-381-00, о применении резервуаров с плавающими крышами только в районах с нормативным весом снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли до 1,5 кПа включительно.The use of the present invention will allow the use of tanks with a floating roof in the construction and reconstruction of tanks in areas with any amount of snow falling, which makes it possible to remove the restriction given in normative document PB 03-381-00 on the use of tanks with floating roofs only in areas with standard weight of snow cover per 1 m ^{2 of the} horizontal surface of the earth up to and including 1.5 kPa.

Кроме этого, использование предлагаемого изобретения для вновь строящихся и находящихся в эксплуатации резервуаров в районах с нормативной снеговой нагрузкой, не превышающей 1,5 кПа, повысит эксплуатационную надежность таких резервуаров за счет устранения возможности примерзания затвора к стенке резервуара и кренения плавающей крыши при односторонних снеговых отложениях, характерных для резервуаров с плавающей крышей. In addition, the use of the invention for newly built and in operation tanks in areas with a standard snow load not exceeding 1.5 kPa will increase the operational reliability of such tanks by eliminating the possibility of freezing the shutter to the tank wall and the heeling of the floating roof with one-sided snow deposits characteristic of tanks with a floating roof.

Claims

1. A vertical cylindrical tank for storing oil and oil products, including a bottom, a wall, a two-deck floating roof with a shutter and at least one drain and a rolling ladder, characterized in that it is equipped with a heat source for heating the internal cavities of the sealed boxes of a two-deck floating the roof.

2. The vertical cylindrical tank according to claim 1, characterized in that the heat source includes a boiler room located outside the tank, supply pipelines for supplying liquid non-freezing coolant from the boiler room to heating devices installed in sealed boxes of a two-deck floating roof, and also discharge pipelines for return coolant from heating devices to the boiler room.

3. The vertical cylindrical tank according to claim 1 or 2, characterized in that the heating devices are installed in a two-day floating roof by several independent groups, providing independent zones for its heating.

4. The vertical cylindrical tank according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet and outlet pipelines are laid along the rolling ladder and include sections of flexible pipelines, one of which is located at the top of the rolling ladder and the other at its lower part.

5. A vertical cylindrical tank according to any one of claims 1 to 4, characterized in that heaters located on gutters are additionally connected to the heat source.