Резервуар большого объема для хранения нефтепродуктов
Владельцы патента RU 2270904:
Саратовский государственный технический университет (СГТУ) (RU)
Изобретение относится к строительству, в частности к конструкции резервуара для хранения нефтепродуктов с плавающей крышей. Резервуар включает стенку и днище, соединенные между собой при помощи компенсационного элемента, выполненного в виде вогнутого гофрированного кольцевого элемента. Параллельно стенке герметично устанавливается перегородка в виде вертикального ребра жесткости с образованием между ней и стенкой кольцевого зазора, заполненного эластичным резиновым маслостойким уплотнителем, при этом полость между вогнутым гофрированным кольцевым элементом, стенкой и днищем заполняется дегазированной несжимаемой и незамерзающей жидкостью. С внешней стороны по всему кольцевому периметру стенки могут быть установлены роликовые подшипники качения. За подшипниками качения установлено вертикальное кольцевое ребро жесткости с образованием между ним, подшипниками качения и стенкой кольцевого зазора, заполненного сначала резиновым уплотнителем, а затем эластичной маслостойкой резиной. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплутационной надежности резервуара с одновременным уменьшением рабочей толщины стенки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к строительству, в частности конструкции резервуара большого объема для хранения нефтепродуктов с плавающей крышей.
Известны резервуары для хранения нефтепродуктов, включающие стенку и днище, жестко соединенные между собой сварочным швом [1].
Недостатками известных резервуаров являются:
- наличие высоких меридиональных напряжений в стенке из-за невозможности радиальных перемещений стенки в зоне сопряжения последней с днищем, что вызывает необходимость увеличения толщины стенки и определенные затруднения практического использования прогрессивного метода рулонирования при возведении резервуара;
- наличие перенапряжения цилиндрической стенки из-за неравномерных осадок грунтового основания.
Наиболее близким техническим решением является резервуар для хранения нефтепродуктов, включающий стенку и днище, сопряженные между собой при помощи компенсационного элемента, выполненного в виде размещенной снаружи торообразной оболочки незамкнутого сечения, одна из продольных кромок которой прикреплена к стенке, а другая - к днищу [2].
Недостатками данного решения являются:
- высокая потенциальная возможность всплытия стенки с последующим разрушением торообразного элемента за счет превышения подъемной силы в торообразном элементе от столба нефтепродуктов по отношению к собственному весу резервуара;
- необходимость увеличения толщины стенки торообразного элемента с целью устранения его разрушения, при этом указанный элемент с увеличенной толщиной не позволит стенке "дышать", то есть перемещаться в радиальном направлении при загружении;
- одновременно торообразный элемент и хрупкие зоны его сопряжения со стенкой и днищем могут легко разрушиться от неравномерных осадок грунтового основания, что резко снижает общую эксплуатационную надежность рассматриваемого объекта.
Задача изобретения - снижение меридиональных напряжений в стенке резервуара большого объема для хранения нефтепродуктов, уменьшение ее толщины и повышение эксплуатационной надежности резервуара в целом.
Задача изобретения достигается тем, что в резервуаре большого объема для хранения нефтепродуктов, включающем стенку и днище, соединенные между собой при помощи компенсационного элемента, который выполняется в виде вогнутого гофрированного кольцевого элемента, а параллельно стенке абсолютно герметично устанавливается перегородка в виде вертикального ребра жесткости с образованием между ней и стенкой кольцевого зазора с шириной, равной его высоте, который заполняется эластичным резиновым маслостойким уплотнителем, при этом полость между вогнутым гофрированным кольцевым элементом, стенкой и днищем заполняется дегазированной несжимаемой незамерзающей жидкостью.
Кроме того, для снижения трения стенки о днище с внешней стороны по всему кольцевому периметру стенки могут быть установлены роликовые подшипники качения, а для защиты подшипников качения от коррозионного воздействия атмосферных осадков и повышения общей надежности резервуара с внешней стороны подшипников качения может быть установлено абсолютно герметично вертикальное кольцевое ребро жесткости с образование между ним, подшипниками качения и стенкой кольцевого зазора, который сначала заполняется резиновым уплотнителем, а затем эластичной маслостойкой резиной.
На фиг.1 показан поперечный разрез резервуара в нагруженном состоянии;
на фиг.2 показан разрез 1-1 на фиг.1 при разгруженном резервуаре;
на фиг.3 показан узел А на фиг.1.
На фигурах обозначено: 1 - стенка резервуара, 2 - днище, 3 - кольцевой элемент, 4 - перегородка в виде вертикального ребра жесткости, 5 - эластичный резиновый маслостойкий уплотнитель, 6 - дегазированная несжимаемая незамерзающая жидкость, 7 - роликовые подшипники качения, 8 - вертикальное кольцевое ребро жесткости, 9 - резиновый уплотнитель, 10 - эластичная маслостойкая резина.
Резервуар большого объема для хранения нефтепродуктов включает стенку 1, свободно опирающуюся на днище 2, которые соединены между собой компенсационным элементом, который выполнен в виде вогнутого гофрированного кольцевого элемента 3 (фиг.1-3). Параллельно стенке 1 абсолютно герметично на днище 2 устанавливается перегородка 4 в виде вертикального ребра жесткости с образованием между ней и стенкой 1 кольцевого зазора с шириной, равной его высоте, который заполняется эластичным резиновым маслостойким уплотнителем 5. При этом кольцевая полость между гофрированным элементом 3, стенкой 1 и днищем 2 заполняется дегазированной несжимаемой незамерзающей жидкостью 6.
Кольцевой зазор с шириной, равной его высоте, обусловлен и предназначен для того, чтобы максимально разгрузить перегородку 4 от давления дегазированной жидкости 6 при загружении резервуара с созданием возможности свободного деформирования стенки 1 в радиальном направлении.
Для максимального снижения трения стенки о днище с внешней стороны по всему кольцевому периметру стенки 1 установлены роликовые подшипники качения 7.
Для защиты подшипников качения 7 от корродирования и повышения общей надежности резервуара с внешней стороны стенки 1 и подшипников качения 7 абсолютно герметично устанавливается дополнительное вертикальное кольцевое ребро жесткости 8 с образованием между ним, подшипником качения 7 и стенкой 1 кольцевого зазора, который сначала заполняется специальным резиновым уплотнителем 9, а затем эластичной маслостойкой резиной 10 (фиг.3).
Наличие в предлагаемом компенсационным элементе вогнутого гофрированного кольцевого элемента 3, герметичной, кольцевой полости расположенной между стенкой 1, днищем 2 и гофрированным элементом 3, заполненной несжимаемой, дегазированной, незамерзающей жидкостью 6, позволяет цилиндрической стенке 1 свободно "дышать" при загружении резервуара нефтепродуктами, снижая там самым меридиональное напряжение в стенке практически до нуля.
Наличие компенсационного элемента разделяет работу стенки и днища резервуара, что позволяет устранить потенциальную возможность появления дополнительных напряжений в стенке при неравномерных деформациях грунтового основания и в целом повысить его эксплутационную надежность с одновременным уменьшением рабочей толщины стенки, что дает шире применять на практике прогрессивный метод рулонирования при возведении резервуаров большого объема для хранения нефтепродуктов.
Источники информации
1. Афанасьев В.А., Березин В.Л. Сооружения газохранилищ и нефтебаз. М.: Недра, 1986, - 125 с.
2. А.С. СССР №494513. Резервуар для хранения нефтепродуктов. МКИ Е 04 Н 7/02, 1976, БИ №45.
1. Резервуар большого объема для хранения нефтепродуктов, включающий стенку и днище, соединенные между собой при помощи компенсационного элемента, отличающийся тем, что компенсационный элемент выполнен в виде вогнутого гофрированного кольцевого элемента, а параллельно стенке герметично установлена перегородка в виде вертикального ребра жесткости с образованием между ней и стенкой квадратного кольцевого зазора с шириной, равной его высоте, который заполнен эластичным резиновым маслостойким уплотнителем, при этом полость между вогнутым гофрированным кольцевым элементом, стенкой и днищем заполнена дегазированной несжимаемой и незамерзающей жидкостью.
2. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что с его внешней стороны по всему кольцевому периметру стенки установлены роликовые подшипники качения.
3. Резервуар по п.2, отличающийся тем, что с внешней стороны подшипников качения герметично установлено вертикальное кольцевое ребро жесткости с образованием между ним, подшипниками качения и стенкой кольцевого зазора, заполненного сначала специальным резиновым уплотнителем, а затем эластичной маслостойкой резиной.
