Файл: Гофман-Захаров П.М. Проектирование и сооружение подземных резервуаров - нефтегазохранилищ.pdf

В период наполнения (около 14 суток) скорость распыления постепенно снижалась, и, когда уровень сжиженного газа достиг 12 м, распыление было прекращено. В начальный период напол­ нения, при одновременном действии распыления и залива, тем­ пературу паров метана на выходе поддерживали на уровне ми­ нус 90—100° С. Когда же распыление прекратили, температура

Рис. 17. Графики охлаждения хранилища и испарения сжиженно­

паров поднялась до минус 50° С и оставалась на этом уровне. Потребовалось тщательное наблюдение за температурой заморо­ женной стенки, особенно в узле сопряжения с кольцевой железо­ бетонной балкой. Здесь в отдельные моменты температура под­ нималась с минус 77 до минус 49° С (в 26-суточный период), а за­ тем, когда уровень жидкости' в емкости поднимался, падала снова.

Количество выкипающего газа росло равномерно, в целях под­ держания постоянной температуры охлаждения скорость распы­ ления увеличивалась.

Когда началась подача сжиженного метана по трубопроводу на днище параллельно с разбрызгиванием, неожиданно испаре­ ние увеличилось. Оно достигло максимума (250 тыс. м3 в сутки), когда уровень сжиженного метана поднялся до 12 м. На этой стадии разбрызгивание прекратили. Это привело к резкому паде­ нию количества выкипающего метана — до 100—800 м3 в сутки при уровне 12 м.

Количество испаряющегося газа будет уменьшаться в течение двух лет до тех пор, пока не будет достигнуто состояние равно­ весия увеличением теплового сопротивления ледяной стенки.

Пучение грунта, большая глубина и неизбежные деформации исключают применение центральной опоры для поддержания кровли резервуара. С целью облегчения конструкций крыши и сокращения капитальных затрат ее опорное кольцо размещается

На крышах подземных хранилищ предусмотрены специальные устройства для пропуска погружных насосов и технологических трубопроводов. Вес от насоса и трубопроводов должен быть рас­ пределен на каркас (как на хранилище в Арзеве) или на спе­ циальную консоль, упирающуюся в кольцо (как это сделано на о. Канви), или же на мостик, проходящий через резервуар (про­ ект хранилища в Штутгарте, ФРГ) .

Все трубопроводы, входящие в подземную емкость, должны иметь компенсаторы для гашения перемещений, возникающих от подвижек пучинистого грунта, перемещений каркаса крыши и самих трубопроводов.

При строительстве подземных хранилищ в районах с холод­ ным климатом на крыше будет образовываться лед. Это объяс­ няется тем, что температура испаряющегося газа, с которым кон­ тактирует нижняя поверхность крыши, хотя и выше температуры сжиженного газа, но все равно весьма низкая. Так, в хранилище

атмосфере неизбежно образуется лед. Подсчитано, что в Англии на крышах подземных хранилищ интенсивность образования льда составляет 0,335 мм/ч или 0,5 т/ч. Лед образуется также и на трубах. Так, на трубе диаметром 750 мм толщина льда дости­ гает 162,5 мм, что составляет дополнительную нагрузку в 495 кг на метр трубы. Такие дополнительные нагрузки следует учиты­ вать при проектировании крыш подземных хранилищ.

Ниже приведено более подробное описание конструкций крыш подземных резервуаров в Арзеве и на о. Канви.

Диаметр подземного резервуара в Арзеве — 36,5 м (рис. 18).

Считалось вполне безопасным поставить опорное кольцо кры­ ши в 1,2 м от края котлована — стенки хранилища, но позднее такое расположение вызвало опасения.

На строительной площадке плотный грунт покрыт слоем более мягкого сцементированного гравелистого песчаника, а сверху лежит песок. Дл я удержания насыпного грунта до момента его замораживания была возведена железобетонная стенка высотой более 2 ж на 60 фундаментных блоках высотой 1,8 м, которые упираются в прочный грунт. Стенка к блокам не крепится и мо-

жет свободно по ним перемещаться. Над кольцевой стенкой на 100 мм выступают 60 железобетонных колонн, поддерживающие стальную кольцевую балку, к которой крепится каркас крыши.

Конструкция самой крыши и ее опорной части рассчитана на сейсмоустойчивость.

На рис. 19 показан разрез опорной части крыши с приспособ­ лениями для корректировки уровня при неравномерном пучении. Однако, как показал опыт двухлетней эксплуатации, корректи­ ровки уровня не потребовалось.

Крыша подземного хранилища в Арзеве рассчитана на давле­ ние 25 мм вод. ст. и вакуум 50 мм вод. ст., т. е. нагрузки на крышу составляют соответственно 362,6 кГ/м2 и 52,3 кГ/м2. Помимо того, крыша несет нагрузку от насосов и трубопроводов. Действитель­ ная нагрузка на крышу оказалась выше расчетной, и это вызвало некоторую деформацию каркаса.

Крыша состоит из двух частей: плоской кровли из алюминие­ вого сплава и купола из углеродистой стали, к которому подве­ шивается плоская кровля. Для уравновешивания давления газа на плоскую кровлю на нее нагружают бетонные элементы. Купол

—

Вокруг края плоской крыши имеется вертикальная диафрагма из алюминия, нижняя часть которой в целях герметизации опу­ щена в кольцевую траншейку в замороженном грунте.

пад. Ребра расположены на расстоянии 3 м одно от другого и имеют на обоих концах болтовое соединение.

В плане диаметр крыши равен 38,1 м, радиус купола — 45 м, подъем составляет 4,2 м, т. е. 7э от диаметра купола в плане.

Основные элементы крыши имеют коробчатое сечение 200X Х175 мм. Тяги, на которых подвешена плоская крыша, изготов­ лены из алюминиевого сплава, диаметр их равен 38 мм. Так как эти тяги подвешены к промежуточным секциям основных ребер купола, плоская крыша разрезана примерно на квадратные па­

продолговаты. Каркас плоской крыши состоит из алюминиевых элементов сечением 175X75 мм. Покрытие панелей — алюминие­ вые листы толщиной 2 мм. Сам потолок из экспандированного алюминия подвешен ниже каркаса плоской крыши и несет тепло­ вую изоляцию. Половина железобетонных пригрузок лежит прямо на листах потолка плоской крыши, а другая половина ви­ сит на тягах.

Панель плоской крыши может воспринимать нагрузки — дей­ ствующую вниз —261,7 кГ/м2 и действующую вверх —181,2 кГ/м2.