СПОСОБ КОМПОНОВКИ И МОНТАЖА ВИНТОВЫМ ЗАГЛУБЛЕНИЕМ ВЕРТИКАЛЬНЫХ БЛОКОВ МОНОБЛОЧНОЙ/МУЛЬТИБЛОЧНОЙ АВТОЗАПРАВОЧНОЙ СТАНЦИИ
METHOD OF SINGLE-PIECE/MULTI-UNIT FUEL FILLING STATION VERTICAL UNITS ARRANGEMENT AND INSTALLATION BY SCREW EMBEDMENT

Изобретение относится к области техники хранения и раздачи топлива по транспортным средствам, в частности относится к автомобильным заправочным станциям (АЗС) с возможностью работы станции в автоматизированном режиме без оператора.
В настоящее время наиболее распространены автомобильные заправочные станции, заправляющие автотранспорт традиционными сортами углеводородного топлива - бензином и дизельным топливом (бензозаправочные станции).
Менее распространенными являются Автомобильная ГазоНаполнительная Компрессорная Станция (АГНКС) - заправка сжатым природным газом (CNG-СПГ) и Автомобильная ГазоЗаправочная Станция (АГЗС) - заправка сжиженным нефтяным газом (LPG).
В соответствии со «Сводом правил. Станции автомобильные заправочные. Требования пожарной безопасности. СП 156.13130.2014», введенным МЧС России с 01.07.2014 г., АЗС подразделяются на ряд категорий по классификации АЗС.
Ниже заявляемое техническое решение будет сравниваться с некоторыми видами АЗС по этой классификации.
Таким видом является многотопливная автозаправочная станция - это АЗС, на территории которой предусмотрена заправка транспортных средств двумя и более видами топлива, среди которых допускается жидкое моторное топливо (бензин и дизельное топливо), СУГ (сжиженные углеводородные газы - например, пропан-бутан) и КПГ (компримированный природный газ), в том числе регазифицированный.
Также рассматриваются контейнерная АЗС (КАЗС), выполненная в виде единого надземного контейнера хранения топлива вместе с топливо-раздаточными колонками (ТРК), и блочная АЗС, технологическая система которой традиционно характеризуется подземным расположением горизонтальных резервуаров для хранения топлива и размещением ТРК над этими резервуарами, выполненным как единое заводское изделие.
Схемы построения (технологического оборудования) современной АЗС представлены на сайте: http://www.trivik.ru/neftebaza.html (Оборудование для АЗС и нефтебаз). Каждая АЗС соответствует нормам пожарной безопасности и имеет техническую и эксплуатационную документацию.
В соответствии с одной из указанных схем (базовой схемой), типичная АЗС содержит:
- один или более подземных горизонтальных двустенных резервуаров; каждый резервуар может быть разделен на несколько отсеков (секций), по количеству видов топлива и/или отсеков для слива;
- одну или более надземных ТРК на соответствующее количество видов топлива.
Кроме того, АЗС должна быть оборудована:
- системой контроля эксплуатационных параметров топлива, заполнения резервуаров, в том числе, технологическими линями налива топлива из автоцистерны (АЦ), подачи топлива в резервуары и учета выдачи потребителям;
- системой аварийного отключения подачи топлива или действий при других аварийных ситуациях и сигнализации в местную и/или дистанционную диспетчерскую службу (в том числе, резервуары должны быть оборудованы дыхательными клапанами линии деаэрации).
- автоматической системой пожаротушения, в том числе, АЗС должна быть обеспечена соответствующей запорной и противопожарной арматурой.
Там же показана схема технологической системы АЗС с элементами автоматизации АЗС.
Недостатки аналога - традиционной АЗС - следующие.
Рытье котлована под полностью заглубляемые горизонтальные один или более резервуаров, замена и перемещение грунта, уплотнение перемещенного грунта, подготовка основания на большой площади (земляные работы), большой объем предварительных строительных работ, необходимых для монтажа комплекса оборудования и для установки отдельного комплекта наземных ТРК, необходимость выполнения жестких нормативных требований на значительной площади, занимаемой АЗС.
Трудности размещения АЗС в плотной городской застройке, на пересеченной местности или в других условиях ограничения возможных размеров площадки для АЗС.
В процессе подготовки к монтажу АЗС требуется место, время и условия для хранения оборудования АЗС на площадке, необходимость монтажа и наладки трубопроводной и кабельной разводящей сети большой протяженности с большим количеством присоединяемых соответствующих трубопроводных и кабельных вводов, которые подвергаются значительным температурным и сезонным деформациям.
При этом необходим большой объем монтажных и наладочных работ всего оборудования в комплексе, которое собирается только на площадке АЗС, с дополнительной его подгонкой, все это снижает надежность комплекса монтируемого оборудования.
При выкачивании и раздаче топлива из заглубленных резервуаров требуется дополнительная энергия для поднятия топлива на уровень бензобака потребителя (обычно это электроэнергия для насосов), то есть для стационарного режима работы АЗС обязательно необходим дополнительный источник энергии: оборудованный ввод от электросети или отдельный автономный источник с преобразователем энергии для работы насоса перекачки топлива.
В этих условиях автономный режим работы АЗС требует значительного повышения затрат.
Из всех указанных недостатков вытекают значительное повышение финансовых, материальных и трудовых затрат на строительство и эксплуатацию АЗС, а также более длительный срок ее строительства.
С целью уменьшения указанных затрат и улучшения обслуживания потребителей автомобильного топлива в последние годы широкое распространение получили автоматизированные или автоматические АЗС (в том числе, модульные, контейнерные, блочные и др.).
В качестве примера-аналога представлена типичная блочная Мини-АЗС: (см. http://petroltec.ru/data/page_203.html - Автоматическая Мини-АЗС)
и аналогичная ей Мини-АЗС (см. http://petroltec.ru/data/page_204.html).
Автоматическая МИНИ-АЗС (АМ-АЗС) соответствует нормам пожарной безопасности и имеет утвержденную техническую и эксплуатационную документацию.
Она представляет собой единый блок заводского изготовления для приема, хранения, и отпуска нефтепродуктов (трех сортов топлива), сбора поверхностных стоков и аварийного пролива топлива. АЗС в автоматическом режиме обеспечивает отпуск топлива, в том числе, расчеты с клиентами в режиме самообслуживания.
Конструктивно блок АЗС представляет собой заводское изделие, состоящее обычно из одного подземно расположенного горизонтального двустенного резервуара, разделенного на отсеки для хранения топлива, сбора ливнестоков и аварийного пролива. Резервуар размещен на фундаментной плите, которая заглублена по всей своей площади на глубину, равную высоте резервуара. Указанная плита одновременно служит фундаментом для островка, топливораздаточной колонки и навеса.
Над резервуаром на заправочном островке под навесом установлены одна или две ТРК на три вида топлива, с возможностью отпуска на две стороны одновременно. ТРК оборудованы автоматизированными узлами (терминалами) приема платежей.
АМ-АЗС оборудована системой пожаротушения и пожарной сигнализации.
Технологическая система АМ-АЗС обеспечивает: измерение количества каждого вида топлива; контроль герметичности резервуаров; автоматический отпуск топлива и его коммерческий учет; передачу состояния оборудования АЗС, состояние процесса отпуска топлива и других отчетов в офис; передачу видеоизображений в офис; видеонаблюдение и охранно-пожарную сигнализацию оборудования АМ-АЗС.
Недостатки
В аналоге, хотя и уменьшен объем земляных работ, по сравнению с традиционной АЗС, и оборудование на площадку АЗС поставляется частично в заводской готовности, в основном сохраняются те же недостатки, что и ранее:
рытье котлована под полностью заглубляемые горизонтальные один или более резервуаров, замена и перемещение грунта, уплотнение перемещенного грунта, подготовка основания под фундаментную площадку (земляные работы), значительный объем строительных работ, необходимых для монтажа комплекса оборудования и для установки отдельного комплекта ТРК над заглубленными резервуарами;
остается значительный объем монтажных и наладочных работ, оборудование в комплекс собирается только на площадке АЗС, необходима дополнительная его подгонка, при этом снижается надежность комплекса, а также требуется место, время и особые условия для хранения оборудования на площадке.
Как и ранее при выкачивании и раздаче топлива из заглубленных резервуаров требуется дополнительная энергия для поднятия топлива на уровень бензобака потребителя (обычно это электроэнергия для насосов), то есть для стационарного режима работы АЗС обязательно необходим дополнительный источник энергии: оборудованный ввод от электросети или отдельный автономный источник с преобразователем энергии для работы насоса перекачки топлива. В этих условиях автономный режим работы АЗС требует значительного повышения затрат.
Из указанных недостатков вытекают значительное повышение финансовых, материальных и трудовых затрат и более долгий срок строительства аналога по сравнению с заявляемой АЗС.
Наиболее близким аналогом-прототипом заявляемой АЗС является Автономная автозаправочная контейнерная станция (см. патент на полезную модель РФ №91700, приоритет от 03.11.2009 г., МПК B60S 5/02). АЗС содержит
контейнер хранения топлива, содержащий
резервуары для нефтепродуктов с дыхательными клапанами, смотровыми люками, замерными приспособлениями и отверстиями для слива шлама,
трубопроводы наполнения, соединенные с насосами, и
трубопроводы раздачи нефтепродуктов, соединенные с топливораздаточными колонками,
единую раму,
перегородки между резервуарами и технологическим отсеком,
двери технологического отсека с подвижными элементами, разработанными в безискровом исполнении,
огнетушители, расположенные на площадке обслуживания, которая установлена на контейнере хранения топлива,
емкости сбора аварийного пролива нефтепродуктов, со сливным патрубком,
датчики контроля параметров,
при этом контейнер для хранения топлива содержит дополнительный технологический отсек,
резервуары для нефтепродуктов выполнены с двойными стенками и установленными в межстенном пространстве ребрами жесткости,
в технологических отсеках дополнительно установлены модули автоматического пожаротушения и смонтированы пожарные датчики и извещатели,
в качестве датчиков контроля параметров установлены датчики контроля уровня нефтепродуктов в резервуарах и давления в межстенном пространстве,
при этом огнетушители на площадке обслуживания установлены самосрабатывающего типа,
в насосном отсеке установлены взрывобезопасные щиты автономного управления, а в топливораздаточном отсеке установлен терминал для ввода информации.
Кроме того, на дверях технологических отсеков установлен блок защиты от несанкционированного доступа в контейнер.
Недостатки
Трубопроводные линии налива не скомплектованы в единый коллектор, не минимизированы расход материалов и потери на сопротивление потоку топлива.
Ввиду горизонтального размещения контейнера хранения топлива и рядом с ним колонок ТРК, значительно увеличена площадь занимаемая контейнерной частью АЗС по сравнению с вертикальным размещением резервуаров блока АЗС, при этом невозможно обеспечить оптимальное размещение ТРК (в прототипе они размещены либо по краям резервуаров, либо в середине между двумя резервуарами). Отсюда происходит неоптимальное размещение автотранспорта, т.к. резервуары рядом с ТРК мешают маневру автотранспорта потребителей.
При горизонтальном размещении КХТ минимальная высота налива находится на той же высоте или ниже, чем горловина приемного бензобака потребителя, поэтому на известных контейнерных АЗС физически невозможно накопить потенциальную энергию, которую можно получить при наливе топлива из АЦ в верхние резервуары вертикальных блоков АЗС, а тем более частичную рекуперацию этой энергии. Поэтому невозможно обеспечить полную автономность АЗС от источников энергии, то есть, к данной автоматизированной автономной КАЗС необходимо подсоединить кабель от сетевого или другого автономного источника электроэнергии для насосов перекачки топлива из резервуаров до раздаточных пистолетов и других приборов-потребителей электроэнергии на АЗС.
Ввиду вертикального расположения и монтажа путем винтового заглубления блоков заявляемой АЗС, ниже рассматривается известный аналог такого способа винтового заглубления.
Наиболее близким к способу монтажа блоков АЗС является способ погружения свай завинчиванием, который принят в качестве прототипа заявляемого способа монтажа блока АЗС (см. http://svainye-raboty.ru/pogruzhenie svai/zavinchivanie.php. Погружение свай завинчиванием…). Способ основан на завинчивании в грунт одной стальной и/или железобетонной сваи со стальным наконечником с помощью мобильной установки, смонтированной на базе автомобиля или другого самоходного средства. Метод применяют чаще всего при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию.
Установка для завинчивания состоит из рабочего органа, установленного на автомобиле, приводов вращения и наклона рабочего органа, гидросистемы, пульта управления, четырех гидравлических выносных опор и вспомогательного оборудования. Рабочий орган кабестан - механизм, состоящий из двух пар захватов и электродвигателя. Захваты обжимают сваю и передают ей вращение от электродвигателя. При вращении сваи с помощью захватов, по мере ее заглубления в грунт, эти захваты движутся поступательно в кабестане вместе со сваей. В зависимости от назначения (передачи нагрузки на большую площадь или заглубления в плотные грунты) винтовые лопасти наконечников могут иметь в диаметре до 3 м, минимальный диаметр лопастей составляет 30 см; длина свай может превышать 20 м.
Конструкция рабочего органа позволяет выполнять следующие операции: втягивать винтовую сваю внутрь трубы рабочего органа (предварительно на сваю надевают инвентарную металлическую оболочку), обеспечивать заданный угол погружения сваи в пределах 0…45° от вертикали, погружать сваю в грунт путем вращения с одновременным использованием осевого усилия. Вращение рабочего органа осуществляют от коробки отбора мощности через соответствующие редукторы.
После завинчивания винтовой сваи (диаметр труб достигает 1 м), ее внутренняя полость заполняется бетоном. Скорость погружения винтовых свай зависит от диаметра лопасти и характеристик грунта и находится в пределах 0,2…0,6 м/мин.
Достоинства винтовых свай в их высокой несущей способности, возможности плавного погружения в грунт, восприятии отрицательных усилий.
Основным недостатком прототипа является то, что завинчивают в грунт только сваю без закрепленного на ней одиночного сооружения типа вертикальной башни или вертикального резервуара. Если с помощью завинчивающихся свай на данном основании (на грунте) необходимо закрепить такую вертикальную башню или одиночный резервуар, то сначала завинчивают в грунт одну или более одной сваи (обычно от трех и более свай), а затем устанавливают (монтируют и закрепляют) на нее/на них вертикально требуемую конструкцию, которая тоже может быть составной и монтироваться последовательно. При этом, кроме работ по винтовому заглублению, обычно осуществляется комплекс работ по закладке фундамента под сооружение.
За счет этого значительно повышаются финансовые, материальные и трудовые затраты и значительно увеличивается срок строительства конструкции по сравнению с заявляемой АЗС.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в новом способе вертикальной компоновки и монтажа одного или более блоков моноблочной/мультиблочной АЗС винтовым заглублением в грунт на площадке АЗС. При этом обеспечивается следующий технический результат.
Минимальный объем земляных работ и подготовки основания АЗС (необходимо только выполнить стандартные работы по обеспечению дорожного покрытия для автотранспорта, подъезжающего к АЗС),
Минимальная площадь, занимаемая вертикально расположенным блоком АЗС, при этом площадь заглубленной в грунт опорной части блока АЗС еще меньше, чем проекция блока на землю. В ее пределах находятся только технологический отсек, совмещенный с ним топливораздаточный модуль на заданное число раздаточных шлангов-пистолетов и заглубленный нижний резервуар, при этом нижний несущий заглубленный элемент АЗС является еще и опорным элементом всего блока АЗС.
Все это обеспечивает более свободное и оптимальное размещение автотранспорта потребителей топлива и возможность маневра вокруг блока АЗС.
Трубопроводные линии наполнения резервуаров и раздачи топлива потребителям в заявляемой АЗС имеют минимально возможную длину - они значительно короче, чем в аналогах, так как проходят в одном общем коллекторном канале технологического отсека в виде коаксиальной конструкции концентрических труб - «труба в трубе», это значительно снижает гидравлическое сопротивление потоку при наливе топлива в резервуар, при этом уменьшается расход материалов на изготовление линий наполнения и раздачи топлива.
Компактность размещения оборудования, минимальная потребность в материалах.
Использование потенциальной энергии топлива, закаченного на высоту насосами АЦ при наливе в отсеки верхнего резервуара, для последующей самотечной раздачи топлива потребителям.
Возможность рекуперации и накопления в аккумуляторах части потенциальной энергии самотечно раздаваемого топлива (при этом накапливать энергию можно не только в электрических аккумуляторах, но и путем сжатия газовой среды, что уменьшит искрообразование и повысит пожарную безопасность), в том числе для:
- подъема и раздачи топлива потребителям из нижнего резервуара,
- компенсации электроэнергии на освещение и электропитание компонентов и систем малой мощности в составе АЗС.
Кроме того, предлагаемая компоновка АЗС позволяет совместить в одном блоке или в разных блоках АЗС хранение и использование таких различных видов топлива, как бензиновое топливо разных сортов, соляровое топливо и/или сжиженное пропан-бутановое газовое топливо.
Использование естественно освещенных поверхностей блока/блоков АЗС, в том числе, крыши, перекрытий или общего навеса для размещения преобразователей солнечной энергии (в том числе, солнечных батарей).
Такие конструкторские решения позволяют обеспечить полную автономность АЗС, длительную, практически постоянную надежную и безопасную работу ее блоков без подвода электроэнергии от внешних источников, при этом улучшается пожарная безопасность.
Размещение над блоками мультиблочной АЗС общего навеса обеспечит экономию материалов и остальных ресурсов, которые раньше требовались на возведение строительных колонн для навеса.
При использовании систем пожаротушения вертикальная планировка меньшей площади предпочтительнее, чем горизонтальная.
Сегментная центрирующая плита одновременно является дорожным покрытием, разгружающим элементом распределения нагрузки на блок и элементом, повышающим вертикальную устойчивость блока АЗС.
Полная заводская готовность АЗС, минимальные сроки монтажа с «колес» без строительных работ.
Все указанные преимущества обеспечивают значительное снижение финансовых, материальных и трудовых затрат и укорочение сроков строительства заявляемой АЗС по сравнению с аналогами, что значительно снизит себестоимость топлива, а также обеспечит практически полную автономность работы АЗС от сетевых источников электроэнергии.
Технический результат достигается в способе компоновки одного или более блоков моноблочной/мультиблочной автозаправочной станции (АЗС), содержащих:
один или более двустенных или двуоболочечных резервуаров, с одним или более отсеков для моторного топлива, с дыхательными клапанами, смотровыми люками, замерными приспособлениями и со сливной арматурой для шлама,
трубопроводы линий наполнения, соединенные с насосами,
трубопроводы линий раздачи моторного топлива, соединенные с насосами, выходы которых соединены с одним или более открытыми или закрытыми топливораздаточными отсеками-терминалами на один или более видов топлива,
технологический отсек, двери которого выполняют с подвижными элементами, разработанными в безискровом исполнении,
при этом в технологическом отсеке имеется возможность дополнительно установить модули автоматического пожаротушения и смонтировать пожарные датчики и извещатели,
перегородки между резервуарами и технологическим отсеком,
площадку обслуживания резервуаров, которую устанавливают на блок АЗС, с антенной молниеприемника в ее составе,
огнетушители, которые размещают в соответствии с нормами пожарной безопасности, в том числе, на площадке обслуживания резервуаров,
емкости сбора аварийного пролива моторного топлива со сливной арматурой,
датчики контроля параметров, имеющие в составе один или более датчиков контроля уровня моторного топлива в отсеках резервуаров и датчиков давления в межстенном пространстве резервуаров,
при этом в технологическом отсеке устанавливают взрывобезопасные щиты автономного управления,
а в один или более топливораздаточных терминалов и/или в технологический отсек устанавливают терминалы для ввода-вывода информации.
Отличие заявляемого изобретения от аналогов заключается в том, что
по меньшей мере один блок АЗС с составляющими его элементами: резервуарами для моторного топлива, технологическим отсеком и топливораздаточными терминалами, линиями и трубопроводами наполнения резервуаров и раздачи моторного топлива, площадкой обслуживания, вспомогательными системами и оборудованием - выполняют в виде единого компактного вертикального блока, в заводской готовности к вводу в эксплуатацию,
при этом в качестве основы данного/данных блока/блоков вдоль всего блока от основания до верхней отметки АЗС размещают вертикальный центральный полый цилиндр, данный цилиндр сверху закрывают верхней крышкой, а по длине цилиндра устанавливают две или более поперечные перегородки и герметично закрытое дно,
вокруг верхней части центрального цилиндра, от верхней крышки до первой поперечной перегородки, размещают одну или более замкнутых оболочек, концентрических относительно оси цилиндра, в совокупности образующих верхний резервуар, содержащий один или более отсеков, стенки которого имеют один или более участков: цилиндрической, конической или криволинейной формы, причем верхний и нижний участки стенок верхнего резервуара, примыкающие к центральному цилиндру, имеют форму частей конуса,
причем наружную оболочку резервуара выполняют двустенной, а внутренние оболочки, в том числе верхнюю часть центрального цилиндра, которая может быть включена в резервуар как один из его отсеков, могут выполнить одностенными и/или двустенными, в зависимости от проектных параметров резервуара,
при этом налив топлива в отсеки верхнего резервуара блока АЗС осуществляют из топливной цистерны привезшего ее транспортного средства путем закачки топлива насосом блока АЗС и/или насосом указанного транспортного средства, осуществляют рекуперацию энергии закачки топлива в отсеки резервуара для раздачи топлива потребителям и/или используют эту энергию для энергетических нужд блока АЗС, без потребления и/или с потреблением электроэнергии от внешних источников электроэнергии,
на верхней крышке центрального цилиндра размещают площадку обслуживания резервуаров, эта площадка имеет ограждение, на ее полу размещают: смотровой люк, выходы дыхательных клапанов, съемный молниеприемник, антенны, средства автоматики и пожаротушения, а для доступа на площадку с земли к блоку сбоку прикрепляют лестницу,
в средней части центрального цилиндра, в пределах между первой поперечной перегородкой и второй поперечной перегородкой, расположенной вблизи уровня нулевой отметки, размещают технологический отсек, содержащий:
линии наполнения отсеков верхнего и/или нижнего резервуаров с гребенкой входных штуцеров налива топлива от АЦ, без насосов или с насосами напорного типа,
линии раздачи топлива без насосов или с насосами, фильтры - водоотделители,
терминалы датчиков контроля уровня топлива в резервуарах, параметров автоматических систем налива и хранения топлива и раздачи топлива потребителям, аварийной, противопожарной систем и связи с диспетчерской,
снаружи по периферии технологического отсека размещают топливораздаточные отсеки-терминалы со шлангами топливораздаточных пистолетов и с терминалами оплаты, при этом расстояние между топливораздаточных отсеком и автомобилем потребителя топлива обеспечивают с помощью бокового ограждения,
при этом, для удобства использования топливораздаточных шлангов с раздаточными пистолетами, эти шланги от выходных штуцеров линий раздачи размещают в верхней части топливораздаточного отсека на подвесах или выводят как обычно от его стенки/стойки,
при этом нижнюю часть центрального цилиндра, которая отделена от технологического отсека второй поперечной перегородкой, выполняют в виде несущей и заглубляемой опорной части блока АЗС, которая одновременно является нижним резервуаром для хранения жидкого топлива и/или для его аварийного слива,
при этом также дно нижней части центрального цилиндра выполняют в виде конусного наконечника, герметично закрывающего это дно, вершина которого находится на оси центрального цилиндра, со спиральными-винтовыми ребрами-лопастями, сплошными и/или прерывистыми, жестко закрепленными на поверхности этого наконечника и продолжающимися снизу вверх на поверхность цилиндра до отметки, определяемой расчетным заглублением блока, причем шаг размещения и размеры ребер зависят от глубины заглубления блока АЗС и параметров грунта,
кроме того, для повышения вертикальной устойчивости блока АЗС, на уровне его заглубления устанавливают сплошную или сегментированную центрирующую плиту, при этом плиту или ее сегменты размещают горизонтально и концентрически к блоку АЗС по его периферии и жестко прикрепляют к наружной части блока так, чтобы плита одновременно являлась частью дорожного покрытия для автотранспорта, подъезжающего к АЗС,
или такую устойчивость обеспечивают без установки центрирующей плиты и/или за счет конструкции из элементов, скрепляющих соседние блоки АЗС.
В частности, площадка обслуживания резервуаров блока имеет складное и/или разборное ограждение.
В частности, часть верхнего резервуара, расположенная по периферии вокруг центрального цилиндра, расположенная внутри центрального цилиндра и/или нижний резервуар снабжены одной или более вертикальными и/или горизонтальными герметичными одностенными или двустенными перегородками, разделяющими объемы указанных резервуаров на соответствующее количество отсеков для различных видов топлива.
В частности, участки стенок верхнего резервуара имеют цилиндрическую форму.
В частности, герметично закрываемые смотровые люки размещены в перегородках, в крышке и/или в стенках между отсеками резервуаров.
В частности, участки линий наполнения резервуаров и/или линий раздачи топлива выполнены в виде комплекта-системы прямых коаксиальных труб типа «труба в трубе», с каналами протекания топлива в межстенном пространстве этих труб и с направлением оси отдельных выходных патрубков из системы труб - вдоль, косым или под прямым углом относительно оси этой системы.
В частности, по периферии к технологическому отсеку примыкают от одного до четырех топливораздаточных отсеков-терминалов.
В частности, каждый топливораздаточный терминал обеспечивает выдачу одного или более видов топлива с использованием соответствующего количества шлангов с топливораздаточными пистолетами, преимущественно от одного до четырех пистолетов.
В частности, боковое ограждение, установленное для обеспечения расстояния между автомобилем потребителя топлива и топливораздаточными терминалами блока АЗС, выполнено в виде сдвигаемых участков дуги окружности, концентричной относительно оси центрального цилиндра и прикрепленной консольно к стенкам топливораздаточного терминала, причем эти участки в развернутом и закрепленном состоянии образуют полную окружность, концентричную относительно указанной оси.
В частности, боковое ограждение, установленное для обеспечения расстояния между автомобилем потребителя топлива и топливораздаточными терминалами блока АЗС, выполнено в виде одного или более участков дуг в горизонтальной плоскости с радиусом дуги относительно вертикальной оси блока, на 0,3-0,6 м больше, чем радиус центрального цилиндра, с высотой этих участков над уровнем земли в диапазоне от 0,8 до 1,3 м.
В частности, лестница, прикрепленная к блоку АЗС для доступа на площадку обслуживания с земли, имеет участки: постоянно закрепленный, складной и/или с ограждением.
В частности, в качестве дополнительных технических средств, применяемых для доступа в отсеки верхнего резервуара и/или центрального цилиндра, используются герметично закрываемые люки, складная лестница, трап и/или противогаз.
В частности, элементы, соединяющие соседние блоки АЗС, выполнены в виде общей крыши АЗС.
В частности, на одном или более блоках АЗС или над их технологическими отсеками установлена общая или индивидуальная крыша или навес.
В частности, поверхность полностью или участки крыши, перекрытия, поверхности резервуаров и/или навеса используются для размещения преобразователей солнечной энергии, в том числе, электрических солнечных батарей.
В частности, в подпольной части технологического отсека размещена емкость для аварийного перелива топлива, которая может быть гидравлически соединена с отсеком нижнего резервуара, для низкосортного топлива.
В частности, форма, размеры, конструкция и способ закрепления элементов крепления центрирующей плиты к блоку АЗС обеспечивают вертикальность этого блока АЗС в течение всего срока его эксплуатации.
Технический результат достигается также в способе монтажа одного или более блоков моноблочной/мультиблочной АЗС, заключающегося в том, что выполняют комплекс известных и/или стандартных этапов предмонтажной подготовки: от этапа проектирования монтажных работ до этапа доставки блока/блоков АЗС на площадку для монтажа,
при этом для монтажа каждого соответствующего блока АЗС используют установку винтового заглубления, содержащую рабочий орган, установленный на опорную платформу и/или на шасси транспортного средства, приводы вращения и наклона рабочего органа, механизма передачи мощности, гидросистемы, пульт управления, четыре выносные опоры и вспомогательное оборудование,
отличающемся тем, что
установку винтового заглубления доставляют к месту монтажа в комплекте с заглубляемым блоком АЗС, одним транспортном средством вместе с указанным блоком и/или раздельно,
предварительно, в заводских условиях и/или на месте монтажа устанавливают заглубляемый блок АЗС в специально подготовленные посадочные места рабочего органа установки винтового заглубления,
на расчетном месте заглубления приводят установку винтового заглубления в рабочее положение, причем блок АЗС вместе с рабочим органом устанавливают в вертикальное положение,
и в рабочем режиме установки осуществляют вертикальное винтовое заглубление каждого указанного блока АЗС целиком, в точке с соответствующими проектными координатами заглубления на этой площадке, до проектного/расчетного уровня заглубления,
при этом осуществляют контроль и/или регулировку положения блока АЗС в рабочем органе установки заглубления, параметров процесса заглубления, в том числе вертикальность оси блока, степень усилий, которые прикладываются к элементам блока АЗС, соединенным с приводными элементами рабочего органа установки, и/или глубину заглубления блока АЗС.
В частности, рабочим органом установки винтового заглубления является кабестан - механизм, состоящий из двух пар захватов и электродвигателя.
На чертеже показан общий вид (спереди) одного блока автозаправочной станции (с частичными разрезами).
Ниже представлено осуществление моноблочной или мультиблочной АЗС с использованием одного или более одинаковых вертикальных блоков винтового заглубления в грунт.
Указанный блок АЗС с составляющими его элементами: резервуарами для моторного топлива, технологическим отсеком и топливораздаточными терминалами, линиями и трубопроводами наполнения резервуаров и раздачи моторного топлива, площадкой обслуживания, вспомогательными системами и оборудованием - представляет собой единый компактный вертикальный блок, в заводской готовности к вводу в эксплуатацию, заглубленный в грунт способом винтового заглубления.
Основу данного блока составляет вертикальный центральный полый цилиндр 1, протяженный вдоль всего блока от основания до верхней отметки АЗС, данный цилиндр сверху закрыт верхней крышкой 1.1, по длине имеет более двух поперечных перегородок и герметично закрытое дно.
Вокруг верхней части центрального цилиндра 1, от верхней крышки 1.1 до первой поперечной перегородки 1.2, расположены одна или более замкнутых оболочек, концентрических относительно оси цилиндра 1, в совокупности образующих верхний резервуар 2 для моторного топлива, содержащий один или более отсеков, стенки которого имеют один или более участков: цилиндрической, конической или криволинейной формы, причем верхний и нижний участки стенок верхнего резервуара 2, примыкающие к центральному цилиндру 1, имеют форму частей конуса.
При этом наружная оболочка резервуара 2 является двустенной, а внутренние оболочки, в том числе верхняя часть центрального цилиндра 1, которая в верхнем резервуаре 2 может являться одним из его отсеков 2.1, могут быть одностенными и/или двустенными, в зависимости от проектных параметров резервуара. При этом отсеки верхнего резервуара могут быть снабжены одной или более вертикальными и/или горизонтальными герметичными одностенными или двустенными перегородками для хранения и раздачи потребителям дополнительно различных видов топлива или для масел.
Стенки резервуаров и их отсеков блока АЗС преимущественно выполняют из стального листового материала, при необходимости обработанного или покрытого материалом, защищающим от агрессивной окружающей среды, или из композитных металло-пластиковых материалов.
На верхней крышке 1.1 центрального цилиндра 1 находится площадка 3 обслуживания резервуаров, которая имеет ограждение 3.1 (которое может быть складным или разборным), на ее полу расположены: смотровой люк 3.2, выходы дыхательных клапанов 3.3, съемный молниеприемник 3.4. При этом антенны, средства автоматики и пожаротушения, огнетушители, размещенные на площадке 3, на чертеже не показаны. Для доступа на площадку 3 с земли к блоку АЗС сбоку прикреплена лестница 4,имеющая участки: постоянно закрепленный и с ограждением 4.1 и складной 4.2 (двойной вертикальный штрих-пунктир показывает положение разложенного складного участка 4.2 лестницы 4).
Средняя часть центрального цилиндра 1, в пределах между первой поперечной перегородкой 1.2 и второй поперечной перегородкой 1.3, расположенной вблизи уровня нулевой отметки, представляет собой технологический отсек 5, содержащий: линии наполнения отсеков верхнего и/или нижнего резервуаров с трубопроводами наполнения и гребенкой 5.1 входных штуцеров налива топлива от АЦ (гребенка 5.1 показана условно пунктиром) без насосов или с насосами напорного типа; фильтры-водоотделители; линии раздачи моторного топлива без насосов или с насосами с трубопроводами раздачи, выходы которых соединены с одним или более открытыми топливораздаточными отсеками-терминалами 6 на три или более (в данном примере до пяти) видов топлива (бензины марки АИ или дизельное топливо - ДТ); терминалы датчиков контроля уровня топлива в отсеках и датчиков давления в межстенном пространстве резервуаров, терминалы датчиков параметров автоматических систем налива, хранения и раздачи топлива потребителям, терминалы для ввода-вывода информации; элементы аварийной, противопожарной систем (в том числе, дополнительные модули пожаротушения, пожарные датчики и извещатели) и связи с диспетчерской, взрывобезопасные щиты автономного управления.
При этом двери 5.2 технологического отсека 5 выполнены с подвижными элементами, разработанными в безискровом исполнении.
В частности, вдоль центральной оси внутри технологического отсека проходят участки линий наполнения резервуаров и/или линий раздачи топлива, выполненные в виде вертикального комплекта-системы прямых коаксиальных труб типа «труба в трубе», с каналами протекания топлива в межстенном пространстве этих труб и с направлением оси отдельных выходных патрубков из системы труб - вдоль, косым или под прямым углом относительно оси этой системы. На чертеже описанное выше внутреннее содержание технологического отсека 5 не показано.
Снаружи по периферии технологического отсека 5 находятся от одного до четырех топливораздаточных отсеков-терминалов 6 со шлангами топливораздаточных пистолетов 6.1 и с терминалами оплаты 6.2, при этом расстояние между топливораздаточных отсеком 6 и автомобилем потребителя топлива обеспечено с помощью бокового дугообразного ограждения 7, окружающего блок АЗС на расстоянии 0,6 метра от его стенок.
При этом, для удобства использования топливораздаточных шлангов 6.1 с раздаточными пистолетами, эти шланги от выходных штуцеров 6.3 линий раздачи расположены в верхней части топливораздаточного отсека 6 на подвесах 6.4 или на обычном месте - на его стенке/стойке.
При этом нижняя часть центрального цилиндра 1, отделенная от технологического отсека 5 второй поперечной перегородкой 1.3, является несущей, заглубляемой опорной частью 8 блока АЗС и одновременно является нижним резервуаром 9 для хранения жидкого топлива с емкостью-отсеком 9.1 для его аварийного слива.
При этом также дно нижней части центрального цилиндра 1 представляет собой конусный наконечник 10, герметично закрывающий это дно. Причем вершина наконечника 10 находится на оси центрального цилиндра 1. Наконечник 10 снабжен спиральными-винтовыми ребрами-лопастями 8.1, сплошными и/или прерывистыми, жестко закрепленными на его поверхности и продолжающимися снизу вверх на поверхность опорной части 8 цилиндра 1 до отметки, определяемой расчетным заглублением блока, причем шаг размещения и размеры ребер 8.1 зависят от глубины заглубления блока АЗС и параметров грунта.
Кроме того, вертикальная устойчивость блока АЗС на весь срок эксплуатации АЗС повышена путем использования сплошной или сегментированной центрирующей плиты 11, установленной на уровне заглубления блока. При этом плита 11 или ее сегменты размещены горизонтально и концентрически к блоку АЗС по его периферии и жестко прикреплены к наружной части блока так, чтобы плита одновременно являлась частью дорожного покрытия для автотранспорта, подъезжающего к АЗС.
В случае заглубления блока АЗС в достаточно плотный грунт (после предварительного обследования и расчета нагрузок) возможен вариант обеспечения вертикальной устойчивости блока без центрирующей плиты и/или за счет конструкции из элементов, скрепляющих соседние блоки АЗС.
Остальные блоки АЗС имеют такую же или подобную конструкцию, форму и/или размеры, как и рассматриваемый блок АЗС. Количество, конструкция и размещение на местности блоков всей АЗС определяется предварительно, исходя из расчетного суточного объема и видов топлива, отпускаемого потребителям, а также с учетом других параметров.
Соседние вертикальные блоки одной АЗС могут быть соединены крепежными и/или силовыми элементами. Это соединение может быть выполнено в виде общей крыши АЗС, индивидуальной крыши или навеса над технологическим отсеком. При этом вся крыша полностью или участки крыши, перекрытия, поверхности резервуаров и/или навеса могут использоваться для размещения преобразователей солнечной энергии, в том числе, электрических солнечных батарей. В технологическом отсеке 5 может также размещаться система рекуперации энергии топлива раздаваемого потребителям из отсеков верхнего резервуара блока АЗС.
Доставка и монтаж указанных блоков АЗС на место строительства осуществляется следующим образом.
Выполняют комплекс известных и/или стандартных этапов предмонтажной подготовки: от этапа проектирования монтажных работ до этапа доставки блока/блоков АЗС на площадку для монтажа.
При этом для монтажа каждого соответствующего блока АЗС используют установку винтового заглубления (на чертеже не показана), содержащую рабочий орган, установленный на опорную платформу и/или на шасси транспортного средства, приводы вращения и наклона рабочего органа, механизма передачи мощности, гидросистемы, пульт управления, четыре выносные опоры и вспомогательное оборудование (рабочий орган: кабестан - механизм, состоящий из двух пар захватов и электродвигателя).
Установку винтового заглубления доставляют к месту монтажа в комплекте с заглубляемым блоком АЗС, одним транспортном средством вместе с указанным блоком и/или раздельно. Предварительно, в заводских условиях и/или на месте монтажа устанавливают заглубляемый блок АЗС в специально подготовленные посадочные места рабочего органа установки винтового заглубления, на расчетном месте заглубления приводят установку винтового заглубления в рабочее положение, причем блок АЗС вместе с рабочим органом устанавливают в вертикальное положение, и в рабочем режиме установки осуществляют вертикальное винтовое заглубление каждого указанного блока АЗС целиком, в точке с соответствующими проектными координатами заглубления на этой площадке, до проектного/расчетного уровня заглубления. При этом осуществляют контроль и/или регулировку положения блока АЗС в рабочем органе установки заглубления, параметров процесса заглубления, в том числе, вертикальность оси блока, степень усилий, которые прикладываются к элементам блока АЗС, соединенным с приводными элементами рабочего органа установки, и/или глубину заглубления блока АЗС.
Далее осуществляют все соединения к внешним источникам ресурсов (электроэнергии и др.) и стоков, если это необходимо.
АЗС, подсоединенная к внешнему источнику электроэнергии, работает в полуавтономном безоператорном режиме следующим образом.
Перед наливом моторного топлива в резервуары блока АЗС открывают двери 5.2 технологического отсека 5 для приема топлива, подгоняют транспортное средство - автоцистерну (АЦ) с топливом (на чертеже не показана), подсоединяют трубопровод с топливом к соответствующему штуцеру гребенки 5.1 и напорным насосом налива топлива, размещенном в технологическом отсеке 5 (на чертеже не показан), по трубопроводам наполнения топливо, для его хранения, закачивают в отсеки верхнего резервуара 2 и/или в нижний резервуар 9. При этом средняя высота от нулевой отметки закачки топлива (по среднему уровню в резервуаре 2) может достигать 10 м и более, а его общий объем на один блок АЗС может достигать 35-40 м куб. и более.
После налива топлива в резервуары насос налива отключают и двери 5.2 технологического отсека 5 запирают.
Выдача топлива осуществляется через топливораздаточные отсеки-терминалы 6. Потребитель через код (ключ, карточка), пароль доступа на терминале оплаты 6.2 набирает нужное ему количество топлива. Через выделенный канал связи, Интернет, сетевые локальные сети центральный процессор, проверив списки лиц, обслуживаемых данной автономной АЗС, дает разрешение на выдачу топлива. Обмен информацией происходит без остановки блочной АЗС. Потребитель через раздаточный пистолет 6.1 топливораздаточного отсека 6 заполняет топливный бак транспортного средства. Количество отпускаемого топлива отражается на цифровом светодиодном табло терминала 6.2. Вся информация о количестве, времени, дате и т.д. архивируется и хранится в памяти центрального процессора.
Кроме того, внутренность верхней части 2.1 указанного центрального цилиндра 1, с целью технического обслуживания и ремонта, может быть использована для доступа в боковые отсеки верхнего резервуара 2 с применением таких дополнительных технических средств, как: герметично закрываемые люки, складная лестница, трап и/или противогаз.
Электропитание данной моноблочной/мультиблочной АЗС можно осуществить непосредственно от трансформаторных подстанций или от дизель-генераторных установок необходимой мощности (на чертеже не показаны).
В варианте полностью автономной работы в безоператорном режиме указанной АЗС с вертикальными блоками станция не имеет внешних источников электропитания или имеет электрический ввод от резервного (аварийного) источника электропитания: либо от сети, либо от местного генератора электроэнергии. Имеется возможность использовать солнечную энергию, преобразованную в электрическую с помощью солнечных батарей.
При этом закачивание топлива в резервуары 2 и 9 производится с помощью напорного насоса, размещенного в составе автоцистерны, привезшей топливо. Также при этом возможно накопление и рекуперация энергии закачки топлива в электрических, пневматических и/или других типах аккумуляторов, размещенных в технологическом отсеке 5 блока АЗС. Слив топлива из секций верхнего резервуара 2 может производиться за счет энергии самотека топлива, а слив топлива из нижнего резервуара 9 - только за счет накопленной энергии при закачке топлива или от аккумуляторов. В остальном работа автономной АЗС одинакова с работой полуавтономной.