РЕЗЕРВУАР С ПЛАВАЮЩИМ БЛОЧНЫМ ПОКРЫТИЕМ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ С НЕФТЬЮ ИЛИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ
TANK WITH FLOATING BLOCK COVERING FOR MANUFACTURING OPERATIONS WITH PETROLEUM OR PETROLEUM PRODUCTS

Изобретение относится к резервуарам, в частности, оборудованным плавающим покрытием.
Известно техническое решение (см. патент США №3861555 от 21.01.75 г.), включающее трубчатые поплавки, поддерживающие балки, настил из металла, стояки, гибкое уплотнение у стенки резервуара.
Недостаток - увеличенный объем газового пространства между настилом и поверхностью жидкости, недостаточная несущая способность периферийной части плавающего покрытия.
Известно плавающее покрытие для резервуара (см. авт. свид. №2127216, МКИ B65D 88/34, 1999 г.), содержащее ряды прямоугольных поплавков, соединенных стойками и поддерживающими балками, периферийными поплавками с бортом, настил из металлических листов с прижимными балками, концевой кронштейн для крепления балок к борту плавающего покрытия и гибкий уплотняющий затвор.
Недостаток - высокая металлоемкость плавающего покрытия, невысокая несущая способность и низкая надежность.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является резервуар с плавающим покрытием (см. патент РФ №2305654 от 10.09.2007 г.), содержащий герметичные поплавки, плавающее покрытие выполнено в виде кольца из жестко соединенных периметральных и радиально лучевых блоков, образующих полые сектора, закрытые маслобензостойкой тканью, блоки стянуты продольными и поперечными струнами, образующими сетку на уровне поверхности жидкости, и тканевое покрытие лежит на струнах на поверхности жидкости, на периметральных блоках установлен уплотнительный затвор между стенкой резервуара и плавающим покрытием, на тканевом покрытии установлен поплавковый клапан.
Недостатки - слабая несущая способность тканевого покрытия, разгерметизация периметрального уплотнительного затвора при колебании периметральных блоков вместе с поверхностью жидкости и недостаточная прочность плавающего покрытия, особенно при динамическом воздействии парогазовоздушной пробки большого объема, попадающей под плавающее покрытие из магистрального трубопровода в резервуар, повышенный расход раствора пенообразователя при тушении пожара.
Цель изобретения - повышение надежности и прочности плавающего покрытия, повышение эффективности периметрального уплотняющего затвора, снижение расхода раствора пенообразователя при тушении пожара.
Поставленная цель достигается тем, что:
- для повышения надежности и прочности покрытие выполнено из плавающих на поверхности жидкости блоков, полностью закрывающих поверхность испарения, блоки соединены и рядами закреплены на продольных балках, блоки выполнены в виде герметичных коробов из тонколистового материала, например алюминия, заполненных жестким пенополимерным материалом, например пенополиуретаном, балки между собой скреплены поперечными стяжками, а на равноудаленном расстоянии от периметрального затвора по окружности диаметром меньшим, чем диаметр покрытия, закреплено кольцо жесткости, состоящее из металлического верхнего и нижнего профильных колец, например трубчатых, соединенных между собой вертикальной стенкой;
- кольцо жесткости плавающего блочного покрытия, обеспечивая сохранение кольцевой формы покрытия в горизонтальной и вертикальной плоскостях при колебании поверхности и уровня жидкости, обеспечивает повышение эффективности уплотнения периметрального затвора;
- для повышения эффективности пожаротушения и сокращения расхода раствора пенообразователя вертикальная стенка кольца жесткости плавающего блочного покрытия является заградительным барьером пены, поступающей из пеногенераторов в резервуар на плавающее покрытие, задерживающим основную массу пены в зоне периметрального затвора с открытой поверхностью жидкости.
На фиг.1 приведен общий вид резервуара с плавающим блочным покрытием в разрезе; на фиг.2 - сечение 1-1 на фиг.1 - расположение кольца жесткости плавающего блочного покрытия, подача пены из пеногенераторов 9 на покрытие и удерживание ее в зоне периметрального затвора стенкой кольца жесткости 4; на фиг.3 - сечение 2-2 на фиг.1 - вид кольца жесткости и крепление блоков на продольных балках.
Плавающее блочное покрытие выполнено из плавающих и полностью закрывающих поверхность жидкости блоков 1, соединенных и рядами закрепленных на продольных балках 2, блоки выполнены в виде герметичных коробов из тонколистового материала, например алюминия, заполненных жестким пенополимерным материалом, например пенополиуретаном, балки между собой скреплены поперечными стяжками 3, на одном или нескольких блоках расположены поплавковые клапаны 13 для выпуска парогазовоздушных пробок и недопущения образования вакуума под покрытием при его посадке на опоры, на равноудаленном расстоянии от периметрального затвора 8 по окружности диаметром меньшим, чем диаметр покрытия, закреплено кольцо жесткости 4, состоящее из верхнего 5 и нижнего 6 металлических профильных колец, соединенных между собой вертикальной стенкой 7, для герметизации испарений открытой поверхности жидкости 11, находящейся в зазоре между стенкой резервуара и покрытием, по периметру покрытия установлен уплотняющий затвор 8, скользящий по стенке резервуара 12.
Резервуар с плавающим блочным покрытием работает следующим образом. В нормальном положении блоки плавающего блочного покрытия частично погружены и плавают на поверхности жидкости, полностью, за исключением зазора между стенкой резервуара и плавающим покрытием, закрывают поверхность испарения. По периметру покрытия для герметизации зазора установлен уплотняющий затвор 8.
При слабом колебании поверхности от воздействия струи поступающей жидкости прочность и жесткость плавающего блочного покрытия без закрепленного кольца жесткости достаточна для сохранности кольцевой формы периметрального затвора. При более сильном динамическом воздействии на покрытие, например при выбросе в значительных объемах парогазовоздушных пробок из магистрального трубопровода в резервуар, часть объема пробки сбрасывается через поплавковый клапан 13, а часть пузыря, ударяясь снизу в плавающее покрытие, приподнимает его и деформирует.
Предложенное плавающее блочное покрытие, состоящее из блоков, выполненных в виде герметичных коробов из тонколистового материала и заполненных жестким пенополимерным материалом, блоки которого соединены и рядами закреплены на продольных балках, балки стянуты поперечными стяжками, а на блоках закреплено кольцо жесткости, более надежно обеспечивающее прочность и сохранность кольцевой формы покрытия и эффективность уплотнения периметрального затвора.
Например, момент сопротивления сечения блока шириной 900 мм, высотой короба 42 мм из листового алюминия толщиной 0,8 мм, заполненного жестким пенополиуретаном и закрепленного на двух балках «Т-образного» профиля размером 50×50 мм, толщиной 4 мм и с закрепленным на блоке кольцом жесткости, состоящим из кольцевых труб сечением 40×40, толщиной 2 мм и высотой стенки 900 мм, более чем в три раза выше, чем момент сопротивления такого блока на таких же продольных балках, но без кольца жесткости, поэтому в целом надежность и прочность предложенного блочного плавающего покрытия с закрепленным кольцом жесткости соответственно значительно выше.
При пожаре в резервуаре горение происходит в основном на открытой поверхности горючей жидкости. После подачи раствора пенообразователя в пеногенераторы резервуара 9 пена 10 поступает по стенке резервуара на плавающее покрытие и задерживается заградительным барьером - стенкой кольца жесткости 7 в зоне горения, препятствуя ее распространению по всей поверхности покрытия, чем достигается более эффективное пожаротушение непосредственно зоны горения и снижение расхода пенообразователя.