ПОНТОН ДЛЯ РЕЗЕРВУАРОВ С ЛЕГКОИСПАРЯЮЩИМИСЯ НЕФТЕПРОДУКТАМИ
PONTOON FOR TANKS WITH VOLATILE OIL PRODUCTS

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано на предприятиях, имеющих резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов.
Известны поплавковые понтоны. У некоторых из них поплавки пустотелые /1, 2/, у других - заполнены легким пенистым материалом /3/. Недостатком их считается наличие газового пространства под настилом понтона.
Известны полноконтактные понтоны чашеобразные. У них под понтоном газовое пространство отсутствует, однако тонут при малейшем нарушении герметичности.
Известен понтон, состоящий из отдельных секторов, заполненных наполнителем /4/. Недостатком этого понтона является ограниченная возможность использования его в крупногабаритных резервуарах (диаметром более 10 м).
Известен понтон, состоящий также из отдельных блоков /5/. Недостатком этого понтона является то, что для обеспечения несущей способности необходимо использовать толстолистовой материал для изготовления секторов, что вызывает неоправданное увеличение массы понтона.
Известно блочное покрытие для резервуаров, выполняющее ту же роль, что и понтон /6/. Блоки имеют форму коробов из тонколистового материала, заполнены жестким полимерным пенистым материалом. Блоки закреплены рядами на продольных балках, балки скреплены поперечными стяжками. Недостатком этого покрытия является то, что каждый короб по периметру должен иметь достаточную жесткость в местах крепления к продольным балкам и поперечным стяжкам. Жесткие вертикальные стенки коробов дублируются продольными балками и поперечными стяжками, вызывая неоправданное увеличение массы объекта. В патенте упоминается, что короба выполнены из тонкого материала, например алюминия, но они не могут изготавливаться из сверхтонкого материала из-за необходимости обеспечения жесткости конструкции в целом и в местах крепления их к балкам. Между тем, верхний и нижний настилы коробов могут быть изготовлены из сверхтонкого листового алюминия толщиной не более 0,6 мм. К примеру, уменьшение толщины листа настила понтона всего на 0,5 мм в резервуаре диаметром 60,7 м приводит к снижению массы его на 3780 кг.
Известен понтон по патенту RU №2494027 /1/. Недостатком его является использование силового профиля, сложного в изготовлении из-за необходимости запрессовки сотни и тысячи болтов по центру канавки.
В предлагаемой конструкции понтон собирается из изготовленных в заводских условиях поперечных коробов, заполненных жестким закрытопористым, бензомаслостойким пеноматериалом, герметично скрепленных между собой и образующих сплошное покрытие на поверхности жидкости, по периферии обрамленное цилиндрическим ободом, нижний край которого расположен ниже ватерлинии понтона, а на верхнем крае закреплен уплотняющий затвор, контактирующий со стенкой резервуара. Короба представляют собой прямоугольную плиту, толщина которой намного меньше их длины и ширины. Вертикальные стенки коробов образованы из несущих швеллероподобных профилей со сдвоенными полками. Опорные стойки понтона закреплены в специальных продольных коробах, размеры которых меньше поперечных. Продольные и поперечные короба расположены перпендикулярно друг к другу. Т-образное соединение балок этих коробов выполнено при помощи скобы двойного захвата. Сдвоенные полки несущих профилей располагаются под небольшим углом или параллельно так, чтобы в зазоре между сдвоенными полками могли располагаться края верхнего и нижнего настила.
Благодаря применению швеллероподобного профиля со сдвоенными полками создается возможность выполнить настил понтона из сверхтонкого коррозионно-стойкого (например, алюминиевый сплав или нержавеющая сталь) листа, практически из фольги. Короба изготавливаются в заводских условиях с высокой точностью и хорошим качеством. За счет чего повышается не только работоспособность, но и срок службы, а также уменьшается масса изделия. Функциональные качества понтона остаются высокими, так как понтон по всей поверхности контактирует с поверхностью жидкости, под понтоном газовое пространство отсутствует.
Фиг. 1 - резервуар с понтоном.
Фиг. 2 - план понтона.
Фиг. 3 - профиль со сдвоенными полками.
Фиг. 4 - короб в состоянии сборки.
Фиг. 5 - затвор периферийный.
Фиг. 6 - узел соединения продольного короба с поперечным.
Фиг. 7 - узел соединения стакана опорной стойки с несущими профилями поперечного короба.
Фиг. 8 - скоба двойного захвата.
В резервуаре 1 расположен понтон 2, состоящий из поперечных 3 и продольных 4 коробов. Вертикальные стенки коробов образованы из швеллероподобного профиля 5 со сдвоенными наружной 6 и внутренней 7 полками. В пазу между наружным и внутренним полками установлены верхний 8 и нижний 9 настилы. Внутренняя полость короба заполнена жестким пенистым материалом 10 (например, пенополиуретан). Край понтона обрамлен ободом 11, на котором закреплен уплотняющий затвор 12. В нижнем положении понтон опирается на опорные стойки 13, помещенные в стаканы 14, которые через фланец 15 жестко связаны с несущими профилями поперечного короба, т.е. вертикальными стенками коробов. Т-образное примыкание и крепление продольного и поперечного коробов выполнено при помощи скобы двойного захвата 16.
Предлагаемый понтон работает следующим образом. При заполнении резервуара нефтепродуктом понтон всплывает на поверхности жидкости за счет подъемной силы коробов, выполняющих одновременно роль поплавков. Опорные стойки движутся вместе с коробами. Уплотняющий затвор скользит по внутренней поверхности стенки резервуара, изолируя открытую поверхность нефтепродукта в зазоре между ободом и стенкой резервуара. Обод нижней частью погружен в жидкость, образуя гидрозатвор. При опорожнении резервуара понтон в крайнем нижнем положении «садится» на опорные стойки, которые воспринимают вес понтона и внешней нагрузки, образуемой при попадании жидкости на верхнюю поверхность понтона. Чтобы удалить эту жидкость в понтоне предусмотрены дренажные устройства.
Все короба имеют достаточную прочность и жесткость благодаря несущим балкам, их размерам и форме. Поэтому для этого понтона не требуются какие-либо дополнительные силовые элементы типа балок, связей или стяжек. Поперечные короба придают понтону жесткость в перпендикулярном направлении. Размеры коробов, для удобства монтажа, выбираются исходя из размеров люков-лазов в первом поясе резервуара. Все короба понтона унифицированы для всех типоразмеров вертикальных резервуаров. Скоба двойного захвата позволяют проводить сборку при минимальном количестве болтовых соединений.
Источники информации
1. Патент США №4244487. Floating cover Having pivotally connecting Floating pontones. Apr. 2, 1979.
2. Патент РФ №2370426. Понтон для резервуаров с легкоиспаряющимися нефтепродуктами.
3. Патент РФ №2113388. Универсальное плавающее устройство для жидких продуктов и способ его монтажа. 16.08.96.
4. Патент США 2873042. Adjustable floating goof. Nov. 19, 1956.
5. Патент РФ №2219117. Понтон. 27.03.2002.
6. Патент РФ №2364561. Резервуар с плавающим блочным покрытием для технологических операций с нефтью и нефтепродуктами. 30.01.2008.
7. Патент РФ №2494027. Понтон резервуара легкоиспаряющихся жидкостей. 27.09.2013.