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

Напорная горловина 7 при установленном на грунт резер­ вуаре должна возвышаться над уровнем моря, чтобы обеспечить необходимый напор столба нефти для вытеснения воды из резер­ вуара.

Сферическая крыша, образующая второй сосуд, крепится к верху цилиндра с помощью усиливающего кольца 9. Для ре­ зервуара емкостью 79,5 тыс. ж3 диаметр сосуда 8 может быть

24.4м, диаметр горловины 6,1 м, высота сосуда без горловины

30.5м, радиус сферической крыши 54,9 м. Листы сферической крыши 10 усиливаются радиальными и концентрическими реб­ рами жесткости. Сферическая крыша крепится к утяжеленной бетонной цилиндрической стенке 8 с внутренней и внешней ме­ таллической облицовкой. Утяжеленная внешняя стенка резер­ вуара обеспечивает снижение центра тяжести конструкции ниже

9,1 м, диаметр ее 76,2 м, высота сферической крыши 14,7 м. От стенки 19 до грунта опущена «юбка» 17 с опорой 16: Для усиле­ ния стенки И против боковых сдвигов установлены радиальные трубы 15 от «юбки» 17 до стенки 11. Для прохождения жидкости внизу резервуара предусмотрены трубы 14 с экраном для предот­ вращения завихрений. Внешний сосуд может быть выполнен без днища и тогда трубы 14 не устанавливаются.

Для удаления воздуха из внешнего сосуда при установке ре­ зервуара на грунт укладывают шесть-восемь труб, проходящих через горловину и воздушную полость внешнего сосуда. Клапан 2 устанавливают для регулирования потока воздуха. Для подачи воздуха во внутренний сосуд имеется воздушная линия 3 с кла­ паном 4. Для подачи воды во внутренний сосуд установлена ли­ ния 6 с клапаном 5.

Заполненный воздухом резервуар буксируют к месту уста­ новки. За счет удаления воздуха из внешнего сосуда последний заполняют водой и резервуар погружают. Для полного погруже­ ния резервуара внутренний сосуд также заполняют водой. Таким образом обеспечивается регулируемое погружение резервуара без потери его устойчивости.

После установки резервуар фиксируется на грунте с помощью свай 13. Затем колпак / удаляется. При открытии люков 20 внеш­ ние и внутренние сосуды сообщаются через отверстия 18.

Для заполнения резервуара нефть подается в горловину 3. Под действием столба нефти вода из резервуара вытесняется, и по­ следний заполняется нефтью. Для регулирования заполнения ре­ зервуара нефтью можно применить любую существующую конт­ рольную систему, предотвращающую его переполнение.

В 1960 г. в США была запатентована целая серия нефтяных цилиндрических резервуаров, предназначенных для строитель-

ства в неглубоких искусственных и естественных водоемах и на болотах.

Один из таких резервуаров представлен на рис. 94.

Резервуар сооружается в искусственном водоеме. На выров­ ненном дне водоема устанавливают изогнутую П-образной фор­ мы металлическую трубу 2, один конец которой заякорен путем

снасосом.

Ктрубе 2 прочно прикрепляется складывающийся контейнер 6

соткрытым днищем. Контейнер сделан из эластичного непрони­ цаемого армированного материала. Нижний край контейнера при помощи тросов 5 прикреплен к железобетонному анкерному поясу 7, который обеспечивает неподвижность резервуара в гори­ зонтальном и вертикальном направлении.

в контейнер. Отбор нефти из контейнера производят под давле­ нием воды, которая вытесняет нефть через сопла 3 и трубы 4 и 2 к насосу наверх.

Основным недостатком подводных донных резервуаров яв­ ляется трудоемкость и сложность сооружения якорных устройств. В этом смысле значительный интерес могут представлять типы подводных резервуаров с переменной плавучестью. Эти конструк­ ции не требуют мощных якорных устройств и могут крепиться ко дну или к берегу с помощью легких фиксирующих тросов.

Рассмотрим варианты конструкций резервуаров, входящих в эту группу.

Стальное хранилище с переменной плавучестью состоит обычно из цилиндрического корпуса и кровли. К наружной поверхности корпуса с определенным шагом крепят поплавки на уровне, при котором отношение высоты части резервуара, находящейся над поплавками, к полной высоте резервуара будет приблизительно пропорционально отношению удельных весов хранимого про­ дукта и воды. При помощи поплавков резервуар поддерживается на плаву как в заполненном, так и в опорожненном состоянии.

Нефть или нефтепродукты хранятся непосредственно на водя­ ной подушке. Во избежание переполнения резервуара и выброса нефти в открытый водоем рекомендуется заполнять резервуар только на величину, равную 4/s высоты его корпуса.

Существует модификация описанной конструкции резервуара, отличающаяся наличием специальной диафрагмы. Диафрагма, изготовляемая из эластичного водо- и нефтенепроницаемого ма­ териала, служит для разделения хранимого продукта и воды. Она герметично закреплена на внутренней стенке резервуара на уровне, отстоящем от нижнего обреза корпуса на величину, рав­ ную половине расстояния между уровнем воды в водоеме и ниж-

ним обрезом корпуса. При изменении количества хранимого про­ дукта диафрагма либо складывается, либо растягивается. Гори­ зонтальное положение диафрагма занимает в том случае, когда уровень хранимого продукта таков, что его вес уравновешивается действующим гидростатическим давлением воды, окружающей

Рис. 95. Резервуар с плава­

Известны также конструкции резервуаров, аналогичные выше­ описанным, поддерживаемые на плаву с помощью плавающей камеры. Плавучая кольцевая камера одновременно служит коль­ цом жесткости, воспринимающим часть усилий, действующих на оболочку резервуара.

Верх ее и нижнее днище крыши усилены фермами типа стропиль­ ных. Высоту плавающей крыши определяют из условия обеспече­ ния ее плавучести. В центре крыши предусмотрен жесткий верти­ кальный патрубок 3, проходящий через всю толщу крыши и при­ варенный к верхнему и нижнему днищам. Через этот патрубок выполняют закачку и забор продукта.

В эту же серию входит резервуар для хранения жидкостей тяжелее воды акватории (рис. 96). Гидростатическое давление воды в водоеме используется для частичной компенсации усилий в корпусе резервуара, вызываемых давлением более тяжелого, чем вода, продукта. Резервуар имеет коническую кровлю 2, яв­ ляющуюся одновременно и верхним днищем понтона, жестко связанного с корпусом /. Нижнее днище 3 понтона плоское. Ре­ зервуар имеет кольцо жесткости 4, укрепленное на наружной поверхности корпуса.

нию удельных весов хранимого продукта и воды. Для повышения надежности конструкции рекомендуется располагать кольцо не­ сколько выше, приведенных соотношений.

На рис. 98 приведена конструкция стационарного резервуара, рассчитанного на те же условия, что и резервуар, изображенный на рис. 97. Отличительной особенностью этого резервуара яв-

ляется необычная конструкция диафрагмы. Резервуар имеет жесткий корпус /, коническую крышу 3 с люком-лазом 2, опор­ ное кольцо 4, через которое резервуар опирается на сваи 5, погру­

состоит из цилиндрической части в виде складных мехов 7, вы­ полненной из эластичного материала, и жесткого дна 6. Диа­ фрагма при заливе в емкость продукта растягивается или сжи­ мается в вертикальном направлении. Место крепления цилиндри­ ческой части диафрагмы выбирают таким образом, чтобы она полностью складывалась при полном отборе из емкости нефте­ продукта. В этом случае уровень воды в резервуаре, на поверх­ ности которой будет лежать дно диафрагмы, будет находиться на одном уровне с поверхностью воды снаружи резервуара в во­ доеме.

Цилиндрическая часть диафрагмы состоит из соединенных друг с другом эластичных кольцевых элементов, которые в попе­ речном сечении (в растянутом состоянии) имеют V-образный про­ филь. Каждый кольцевой элемент имеет верхний выступ, к кото­ рому присоединяется нижний край вышележащего кольцевого элемента. Самый нижний кольцевой элемент имеет вспомогатель­ ный кольцевой выступ, к которому крепится жесткое днище. Кольцевые элементы могут изготавливаться из пластмассовых или стальных тонколистовых элементов V-образного профиля.

Описанная диафрагма может быть использована как основной элемент нестационарного плавающего резервуара. На рис. 99