Классификация резервуаров
Резервуар (лат. resrvo-сберегаю) – емкость для приема, хранения, учета, обработки и отпуска различного рода жидкостей – воды, нефти, нефтепродуктов, щелочей, кислот, сжиженных газов и т.д.
Различные условия эксплуатации резервуаров, зависящие от района размещения, а также индивидуальные требования к объему обрабатываемого и хранимого продукта приводят к необходимости проектирования и изготовления резервуаров из различных материалов и с различными геометрическими и конструктивными параметрами.
Резервуары классифицируются по:
- назначению
- основному используемому материалу
- генеральному конструктивному решению
- расположению
- группам
- типам
- видам
- режиму эксплуатации
- степени опасности и т.д
Классификация «по назначению» строится на основании вида хранимого продукта.
Согласно данной классификации выделяют следующие группы резервуаров:
- водяные
- нефтяные
- для сжиженных газов
- для химических продуктов и др.
Внутри данных групп также существует деление на подгруппы.
В группе нефтяных резервуаров выделяют следующие подгруппы:
- для нефти и светлых нефтепродуктов (лвж)
- для темных нефтепродуктов (мазут, битум, масла)
- для нефтесодержащих жидкостей (отходы нефтепереработки, нефтешламы, подтоварная вода и др.)
В группе водяных резервуаров выделяют подгруппы емкостей:
Технологическое назначение имеет важнейшее значение при выборе материала для изготовления резервуара, а также при определении необходимого комплекта оборудования, приборов и других параметров.
Классификация по основному используемому для изготовления материалу включает в себя следующие резервуары:
- металлические
- неметаллические (резинотканевые, стеклопластиковые, железобетонные и др.)
- подземные емкости глубокого заложения
Резервуары последней группы создаются по специальной технологии и располагаются в солевых отложениях, пластах крупнообломочных пород и в тугопластичных пластах.
По генеральному конструктивному решению выделяют следующие типы резервуаров:
- цилиндрические
- прямоугольные и многоугольные
- шаровые
- сложных конструктивных форм –каплевидные, торовидные и т.д.
Резервуары последней группы изготавливались очень малых количествах для проведения экспериментальных исследований и практического применения не нашли.
По расположению относительно планировочной высотной отметки резервуарного парка различают
- надземные резервуары, днище которых расположено выше планировочной высотной отметки
- наземные резервуары, днище которых находится на поверхности естественного основания.
- подземные резервуары-емкости, удовлетворяющие следующему условию: разница между максимальным уровнем хранимого продукта и планировочной высотной отметкой не превышает 0.2м.
Существуют даже подводные резервуары. Изготавливаются они из стали или железобетона и могут быть как подвижными так и стационарными.
Следует выделить еще одну группу — полуподземные (полузаглубленные) резервуары. Днище емкостей данной группы располагается ниже высотной отметки, при этом расстояние между максимальным уровнем жидкости и уровнем высотной отметки находится на расстоянии меньшем 0.2м. Изготавливаются в виде цилиндрических горизонтальных резервуаров из стали либо железобетона.
Характеристика резервуаров по технологическому режиму эксплуатации строится на анализе таких параметров, как рабочее давление ( избыточное и вакуума), рабочий температурный режим, и оперативное использование.
Выделяют следующие группы резервуаров по оперативному использованию:
- резервуары длительного хранения
- отстойники
- емкости для смешения
- емкости для непрерывного выполнения технологических операций и др.
По величине рабочего избыточного давления выделяют следующие типы резервуаров
- атмосферные, где избыточное давление равно нулю.
- низкого давления, где рабочее давление не превышает 2КПа
- повышенного избыточного давления, где рабочее давление лежит в пределах от 2 до 7 Кпа
- высокого избыточного давления, где рабочее избыточное давление больше 7КПа.
Значение рабочего вакууметрического давление лежит в пределах от 0.2 до 2.5КПа и зависит от вида хранимого продукта и конструкции резервуара
По температурному режиму хранения и эксплуатации резервуары подразделяют на
- используемые при температуре окружающего воздуха
- эксплуатируемые с дополнительным подогревом хранимого продукта. Данный вид резервуаров используется в основном для высоковязких нефтепродуктов.
- Изотермические резервуары, используемые для хранения продукта при отрицательных температурах. В первую очередь это различные сжиженные газы (метан, пропан, этан и др.)
В зависимости от объема хранимого продукта резервуары делятся на 4 класса опасности
- К 1 классу относятся резервуары объемом свыше 50000м3
- 2 класс опасности-это емкости объемом от 20000м3 до 50000м3, а также объемом от 10000м3 до 50000м3, если они расположены по берегам крупных водоемов и рек, либо в черте города.
- К 3 классу относятся резервуары объемом от 1000м3 до 20000м3.
- К 4 классу- резервуары менее 1000м3.
Класс опасности оказывает значительное влияние на проектирование, изготовление и монтаж резервуаров. Расчет прочности стенки резервуара при выборе коэффициентов надежности, требования к методам изготовления и монтажа, методы и объем контроля качества материалов, сварных соединений и монтажа всецело зависят от класса опасности данного резервуара.
Резервуары для хранения и обработки нефти и нефтепродуктов, помимо прочего, относят к 1 повышенному уровню ответственности сооружений.
Источник
Классификация систем, работающих под давлением
На предприятиях машиностроения широко применяются системы, работающие под давлением. К ним относятся:
1. Сосуды, работающие под давлением – герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ.
К сосудам, работающим под давлением, относятся также:
баллоны | (баллон – это сосуд, имеющий одну или две горловины для установки вентилей, фланцев или штуцеров, предназначенный для транспортировки, хранения и использования сжатых, сжиженных или растворенных под давлением газов); |
бочки | (бочка – это сосуд цилиндрической или другой формы, который можно перекатывать с одного места на другое и ставить на торцы без дополнительных опор, предназначенный для транспортирования и хранения жидких и других веществ); |
цистерны | (цистерна – это передвижной сосуд, постоянно установленный на раме железнодорожного вагона, на шасси автомобиля, или на других средствах передвижения, предназначенный для транспортировки и хранения газообразных, жидких и других веществ). |
2. Компрессоры и воздухосборники (ресиверы) при них.
3. Паровые и водогрейные котлы.
4. Трубопроводы для транспортировки газов, паров, жидкостей.
Системы, находящиеся под давлением, относятся к объектам повышенной опасности. При нарушении их герметичности и режимов эксплуатации возможны взрывы, при которых развивается большая мощность с освобождением потенциальной энергии сжатого газа и жидкости и превращением ее в кинетическую.
12.4.2. Регистрация и техническое освидетельствование сосудов,
работающих под давлением
Разгерметизация сосудов, работающих под давлением, может привести к авариям, поэтому при их изготовлении, эксплуатации и ремонте необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-574-03).
Действия этих правил распространяется на:
· сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа без учета гидростатического давления;
· сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;
· баллоны для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа;
· цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжатых и сжиженных газов, давление паров которых при температуре до превышает давление 0,07 МПа;
· цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения.
Правила не распространяются на:
· части машин, не представляющие собой самостоятельных сосудов (корпуса насосов или турбин, цилиндры двигателей паровых, гидравлических, воздушных машин и компрессоров);
· сосуды вместимостью не более 0,025 м 2 (25 л) независимо от давления, используемые для научно-экспериментальных целей;
· сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м 2 (25 л), у которых произведение давления в МПа (Кгс/см 2 ) на вместимость в м 3 (литрах) не превышает 0,02 (200);
· сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве внутри них в соответствии с технологическим процессом;
· сосуды, работающие под вакуумом;
· сосуды, устанавливаемые на морских, речных судах и других плавучих средствах (кроме драг);
· воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения;
· приборы парового и водяного отопления;
· на некоторые другие типы сосудов, не применяемые в машиностроении.
Сосуды, на которые распространяются Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, до пуска их в работу, подлежат регистрации в органах Госгортехнадзора за исключением:
· баллонов вместимостью до 100 литров, предназначенных для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов;
· сосудов для хранения или транспортировки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, находящихся под давлением периодически при их опорожнении;
· сосудов, работающих под давлением взрывоопасных, или пожароопасных, или 1-го или 2-го классов опасности сред при температуре стенки не выше , у которых произведение давления в МПа (кгс/см 2 ) на вместимость в м 3 (литрах) не превышает 0,05 (500);
· сосудов, работающих под давлением невзрывоопасных, непожароопасных, неядовитых сред при температуре стенки не выше , у которых произведение давления в МПа (кгс/см 2 ) на вместимость в м 3 (литрах) не превышает 0,1 (1000);
· некоторые другие типы сосудов, не применяемые в машиностроении.
Регистрация сосуда производится на основании письменного заявления владельца сосуда.
Сосуды, на которые распространяется действие Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически и в необходимых случаях — внеочередному освидетельствованию.
Техническое освидетельствование заключается во внутреннем и наружном осмотре с целью выявления состояния внутренних и наружных поверхностей, гидравлическом испытании с предварительным внутренним и внешним осмотром.
Наружный и внутренний осмотры проводят с периодичностью не реже
1-10 лет в зависимости от типа сосуда, среды, вызывающей коррозию, материала сосуда.
Гидравлические испытания проводят с периодичностью не реже 8-12 лет, в зависимости от типа сосуда, среды, вызывающей коррозию материала сосуда. Гидравлическое испытание проводят пробным давлением Рпр, регламентируемым Правилами в зависимости от конструкции сосудов, рабочего давления P, а также допускаемых напряжений для материала сосуда:
| (12.1) |
где А – коэффициент, зависящий от метода изготовления сосуда (А = 1,25 — 1,6); ,
– допускаемые напряжения для материала сосуда при
и расчетной температуре t. Продолжительность гидравлического испытания не менее
10 минут.
Внеочередное освидетельствование сосудов, находящихся в эксплуатации, проводится в следующих случаях:
· если сосуд не эксплуатировался более 12 месяцев;
· если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;
· если произведено выправление выпучин и вмятин, а также реконструкция или ремонт сосуда;
· перед наложением защитного покрытия на стенки сосуда;
· после отработки расчетного срока службы сосуда;
· после аварии сосуда или его элементов;
· по требованию инспектора Госгортехнадзора или ответственного по надзору за техническим состояниям и эксплуатацией сосуда.
Результаты технического освидетельствования записываются в паспорте сосуда лицом, проводившим освидетельствование, с указанием разрешенных параметров эксплуатации сосуда и сроков следующих освидетельствований. На сосудах, признанных при техническом освидетельствовании годными к дальнейшей эксплуатации, наносятся на специальной табличке следующие сведения:
1) регистрационный номер;
2) разрешенное давление;
3) число, месяц, год следующих наружного и внутреннего осмотров и гидравлического испытания.
Источник