Блочная плавающая крыша резервуаров для технологических операций с нефтью и нефтепродуктами
BLOCK FLOATING ROOF OF RESERVOIRS FOR TECHNOLOGICAL OPERATIONS WITH OIL AND OIL PRODUCTS

Изобретение относится к плавающим крышам резервуаров для технологических операций с нефтью и нефтепродуктами, не оборудованных стационарным крышами.
Известны плавающие крыши резервуаров (см. ГОСТ 31385-2016 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия).
- однодечные - состоящие из герметичных кольцевых коробов по периметру крыши и центральной однослойной мембраны;
- двудечные - с радиальными или кольцевыми коробами;
- комбинированные - с радиальными герметичными коробами и однодечными вставками между ними.
Полые герметичные короба имеют смотровые люка с закрытыми крышками.
Недостаток -высокая металлоемкость крыш, необходимость нахождения оперативного персонала на крыше для периодической проверки герметичности полых коробов, низкая надежность. Крыша, практически, не ремонтнопригодна, так как замена дефектного участка (деформированного, проржавевшего, имеющего трещины в швах и т.п.) сложна и трудоемка, связана с вырезкой мембраны, деки или короба и последующей подгонкой и монтажом новыми узлами.
Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является «Резервуар с плавающим блочным покрытием для технологических операций с нефтью и нефтепродуктами» (см. патент РФ №2364561 от 20.08.2009 г.), содержащий плавающее покрытие, выполненное в виде плавающих блоков, блоки герметичны и заполнены жестким полимерным материалом, блоки соединены и закреплены на продольных балках, балки скреплены поперечными стяжками, на покрытии по окружности на равноудаленном расстоянии от затвора закреплено кольцо жесткости из профильных верхнего и нижнего колец, соединенных вертикальной стенкой.
Недостаток - покрытие не может использоваться в резервуарах без стационарной крыши в виду отсутствия системы ливневого водоспуска, с выпадением осадков покрытие будет подтопляться или деформироваться, окрайка периметральной части покрытия, где установлены периметральный затвор и кольцо жесткости, имеющие определенный вес, обладает пониженным запасом плавучести в сравнении с центральной частью, недостаточная герметичность соединений блоков между собой.
Цель изобретения - повышение прочности и запаса плавучести периметральной части блочной плавающей крыши, повышение прочности и герметичности соединений блоков, повышение ремонтнопригодности крыши и резервуара в котором установлена плавающая крыша.
Поставленная цель достигается тем, что:
- под ковром блочной плавающей крыши по периметру устанавливается закрепленные между собой кольцевые блоки выполненные в виде герметичных коробов из тонколистового металла, внутри которых находится плита из высокопрочного пеноматериала, например пеностекла, обрамленная жестким с закрытыми микроячейками пенополимерным материалом устойчивым к воздействию нефти и нефтепродуктов, например пенополиуретаном, полностью закрывающим внутреннею полость блока, обеспечивая прочность, монолитность и плавучесть;
- блоки ковра плавающей крыши длинными сторонами герметично соединены между собой съемными «Н»- образного профиля поперечными планками, а короткими сторонами закреплены на продольных профильных, например таврошвеллерного профиля, балках, обеспечивая прочность в продольном и поперечном направлениях.
На фиг. 1 приведен общий вид блочной плавающей крыши с кольцевыми блоками, на фиг 2 - сечение 1-1 фиг. 1, на фиг. 3 - общий вид в разрезе и плане кольцевого блока, содержащий короб - 12, плиту - 13 и обрамление из пенополимерного материала - 14, на фиг. 4 - соединение блоков ковра крыши съемными «Н»-образного профиля поперечными планками.
Находящаяся в резервуаре - 1 блочная плавающая крыша состоит из плавающих полностью закрывающих поверхность жидкости герметичных блоков заполненных пенополимерным материалом - 2, блоки между собой соединены съемными «Н»-образного профиля поперечными планками - 9, а короткими сторонами закреплены на продольных профильных балках - 10, по периметру под ковром крыши закреплены кольцевые блоки - 8, на ковре крыши установлен периметральный затвор - 3 и пеноотбойник - 11, на продольных балках установлены приемные клапаны водоспуска - 6 и опорные стойки - 7, водоспускные клапаны соединены с системой водоспуска крыши - 4, на ковре крыши установлены предохранительные клапаны - 5 для сброса газо-воздушных пробок поступающих в резервуар из подводящего трубопровода и для предотвращения образования вакуума под крышей при откачке продукта после установки плавающей крыши на опоры, предохранительный клапан является так же аварийным для сброса ливневых вод в резервуар при превышении пропускной способности системы водоспуска.
Блочная плавающая крыша работает следующим образом: в нормальном положении блоки частично погружены и плавают на поверхности жидкости, закрывая поверхность испарения. Кольцевые блоки закрепленные под ковром повышают запас плавучести периметральной части по сравнению с центральной частью ковра крыши и приподнимают окрайку, создавая уклон с периферии к центру в места установки клапанов водоспуска. С выпадением природных осадков вода через систему водоспуска сбрасывается за пределы резервуара.
Например, блоки ковра плавающей крыши размером 3×0,9 метра толщиной 60 мм из тонколистового алюминия 0,6 мм, заполненные пенополиуретаном погружаются в нефть на 9-11 мм, т.е. запас плавучести в центральной части ковра крыши около 6-ти, а периферийная часть ковра с кольцевыми блоками толщиной так же 60 мм из алюминиевого листа 0,6 мм с плитой из пеностекла толщиной 40 мм размером 2,8×0,7 метра погружается на 25-30 мм, запас плавучести при этом около 8-ми, т.е. поверхность окрайки ковра приподнята над уровнем жидкости на высоту 90-95 мм, а центральная часть на 51-53 мм и создается уклон к клапанам водоспуска.
Блоки ковра крыши соединены между собой длинными сторонами съемными «Н»-образного профиля поперечными планками, обечайки блоков плотно заходят в пазы планки по всей длине герметизируя соединение, а закрепленные короткими сторонами блоки на продольных балках обеспечивают герметичность и повышенную прочность в продольном и поперечном направлениях.
Блоки ковра и кольцевые блоки имеют высокую надежность, даже в случаях разгерметизации короба, например с образованием сквозных отверстий острым предметом, пенополимерный материал с закрытыми микроячейками устойчивый к нефти и нефтепродуктам, обеспечивает сохранение плавучести и целостности блока, сохраняя главную функцию плавающей крыши - сокращение потерь от испарений. Блочная плавающая крыша состоящая из соединенных съемными планками блоков со всем установленном на ковре оборудовании легко демонтируются и могут заменяться на новые. Кроме того, для удобства ремонта днища или стенки резервуара, путем снятия в любой части крыши блоков, можно создавать «ремонтные окна» любого размера, этим обеспечивается высокая ремонтоспособность как блочной плавающей крыши, так и самого резервуара в котором установлена крыша.