| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
Технологічне призначення і конструктивні особливості
1. ТЕХНОЛОГІЧНЕ ПРИЗНАЧЕННЯ І КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ СТАЛЕВИХ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ЗБОРУ, ПІДГОТОВКИ І ЗБЕРІГАННЯ НАФТИ І НАФТОПРОДУКТІВ
Сталеві резервуари типу РВС призначені для збору і зберігання видобутої нафти, а також нафтопродуктів (бензину, гасу, дизельного палива, мазуту), що відрізняються один від одного щільністю, випаровуваністю, токсичністю, корозійною агресивністю стосовно металевих стінок, а також іншими специфічними властивостями.
Сталеві вертикальні циліндричні резервуари є найбільш поширеним видом сховищ для нафти і нафтопродуктів: із загального обсягу резервуарів вертикальні сталеві резервуари становлять понад 80%.
Резервуари типу РВС в залежності від їх конструкції підрозділяють по внутрішньому робочому тиску на наступні типи: ті, що працюють при тиску, близькому до атмосферного (з понтоном, з плаваючою дахом); низького тиску до 2 кПа і під вакуумом до 0,25 кПа; підвищеного тиску (до 70 кПа) і під вакуумом (до 1 кПа). Для нафти і нафтопродуктів з пружність насичених парів при режимі експлуатації до 26,6 кПа (нафта, гас, дизпаливо, мастила, мазут та ін), застосовують сталеві зварні резервуари, що мають стаціонарну дах.Легкозаймисті рідини і легкоиспаряющиеся нафти зберігають у резервуарах з плаваючою покрівлею або понтоном.
Сталеві вертикальні резервуари експлуатуються в різних кліматичних умовах: на Півночі, де температура навколишнього повітря в зимовий час може сягнути мінус 60 'З, і в південних районах, де температура навколишнього повітря може піднятися до 50'С.
Резервуари зі стаціонарною покрівлею призначені для зберігання нафти і нафтопродуктів з густиною до 0,9 т/м3 і температурою при експлуатації не вище 70'С (короткочасно). Найбільш поширені на промислах і в умовах магістрального транспорту нафти резервуари місткістю від 1000 до 50 тис. м3 з висотою стінки корпусу 12 - 18 м. Резервуар збирають з рулонних заготовок заводського виготовлення і складаються вони з плоского днища, циліндричного корпусу і покриття (даху).Покриття спирається, як правило, на стінки корпусу, а в промислових резервуарах з місткістю 5000 - 10000 м3 на додаткову стійку в центрі резервуара.
Корпус резервуара (рулонні полотнища) автоматичним зварюванням зварюють з окремих листів і поясів. При заводському виготовленні резервуарів з рулонних заготовок листи зварюються встик, при полистової складанні корпусу зварювання ведеться телескопічним розташуванням поясів. Вертикальні шви корпусу виконують встик і проварюють з обох сторін. Кільцеві шви корпусу виконують встик або внахлест з двостороннім проваром. Тавровый шов, що з'єднує днище з корпусом, накладають з обох сторін вертикального листа.Граничні мінімальні товщини аркушів за поясами різної місткості резервуарів наведені в табл. 1.1.
Днище - елемент конструкції резервуара, що сприймає гідростатичний тиск підстави, на якому покоїться резервуар. Товщину днища визначають, керуючись передбачуваної швидкістю корозії металу, а також необхідністю створення герметичних зварних швів і міцної конструкції вузла з'єднання пластини з корпусом (уторний шов). Однак, як показує практика, при зберіганні сероводородсодержащей нафти ці добавки на товщину листів днища при зберіганні агресивних нафт термінів їх експлуатації не підвищують.
Листи днища, розташовані на периферії, називаються окрайкамі, листи в центральній частині днища - полотнищами. Товщина листів днища резервуарів діаметром понад 15 м становить 6 - 8 мм і більше.
Покриття резервуара, розраховане на 2 кПа, приварюють до кільцевому косинцю суцільним зовнішнім і переривчастим внутрішнім швом, а до несучих елементів даху (крокв) - прихватками. При тиску 0,2 кПа листи покрівлі прихоплюють до обвязочному куточку зовнішнім суцільним швом. Ці деталі конструкції покрівлі, тобто наявність великого числа щілин і зазорів у місцях сполучення листів зі кроквами роблять дах резервуарів, з одного боку, дуже схильною до корозії, а з іншого - дуже ускладнюють застосування антикорозійного захисту даху резервуарів.
Ухил стаціонарного даху резервуарів має відношення до обсягу газового простору: чим воно менше, тим вони більш зручні і безпечні в експлуатації, менше будуть тут і прояви корозії. В даний час для збору і зберігання нафти широко застосовуються резервуари з «безмоментної покрівлею».Такі конструкції покрівлі знижують витрату металу порівняно з щитової покрівлею, зменшують втрати нафтопродуктів від малих подихів, забезпечують більшу корозійну стійкість покрівлі, що обумовлено відсутністю металевого каркаса і поліпшенням умов нанесення антикорозійного покриття на внутрішню поверхню.
Існуючі стаціонарні даху спочивають на кроквяних перекриттях, або мають бесстропильное перекриття з однією центральною стійкою всередині резервуара.
1.1. Матеріали елементів конструкції резервуарів
До матеріалів, застосовуваних для виготовлення резервуарів, пред'являється ряд вимог, в основному, конструктивного порядку: збереження досить високих значень ударної в'язкості при низьких температурах навколишнього середовища, високі пластичність і циклічна міцність проти знакозмінних навантажень при заповненнях і опорожнениях резервуарів. Корозійна стійкість практично всіх застосовуваних металів для спорудження резервуарів - низька.
Вибір класів і марок сталей визначається розрахунковими температурами та значимістю окремих елементів конструкції резервуара. Для цього встановлені дві групи елементів резервуарів: до першої віднесено стінки і окрайкі днищ резервуарів і деталі фасонного прокату для покриттів всіх резервуарів; до другої - стінки і окрайкі днищ резервуарів, включаючи покриття, понтони і плаваючі даху резервуарів всіх ємностей. До марок сталі першої групи віднесено: В18ПС5, ВстЗСП6, ВСтЗСП5, 09Г2С, 15ХСНД, 10ХСНД, 14Г2АФ, 16Г2АФ, до другої: ВСт2КП2, В18ГПС5, ВСтЗСП5, 09Г2 і 0972С (табл. 1.2).
У залежності від хімічного складу і загальних показників міцності конструкційні сталі для будівництва резервуарів ділять на вуглецеві звичайної якості, низьколеговані (підвищеної міцності), низьколеговані термічно зміцнені сталі високої міцності. Марку сталі для елемента конструкції резервуара вибирають з урахуванням її властивостей. Крім того, зазначені стали розрізняють також залежно від способів виплавки і розкислення, хімічного складу і зварюваності.
Вуглецеві сталі звичайної якості за ступенем розкислення поділяються на спокійні, напівспокійну і киплячі (в залежності від виділення газів при кристалізації). Кращою в корозійному відношенні є спокійна, найгіршою - кипляча сталь. Спокійна сталь відрізняється від киплячої більш дрібнозернистою структурою, більшої структурної і хімічної однорідністю. Кипляча сталь відрізняється більш забрудненої структурою, схильна до тріщин після зварювання і старіння.
Для резервуарів середньої місткості використовують сталі, що володіють високою міцністю, значним відносним подовженням і хорошою зварюваністю (наприклад, сталі марки ВСтЗСП5 або низьколеговані сталі класу С44/29, марки 09Г2 і 09Г2С), зберігають при низьких температурах високі значення ударної в'язкості. Для резервуарів великої місткості (від 20 тис. м3 і більше) застосовують високоміцні сталі класу С60/45 марки 16Г2АФ.
Незважаючи на все це вуглецеві і низьколеговані сталі в загальному подібні в корозійному відношенні: вони нестійкі практично в агресивних середовищах нафтової промисловості, особливо якщо нафта містить навіть невеликі кількості сірководню.
При видобутку, зборі, підготовці і транспорті сирих (підготовлених і непідготовлених нафт) резервуари виконують найважливіше технологічне призначення на всіх етапах видобутку, підготовки і транспорту нафти. Важливо відзначити, що видобувається з нафтових пластів сира нафта різного хімічного складу в цілому являє собою гетерогенну систему, що складається з суміші вуглеводнів (нафта), попутної мінералізованої води, увлекаемой нафтою з пласта і тому емульгованої нафти, а також газової фази, що насичує нафту.Потрапляючи в резервуар, сира обводненная (і навіть зневоднена) нафта розділяється в ній на три фази: у нижній зоні - відокремилася від нафти мінералізована вода, що містить різні агресивні агенти, в середній зоні - обводненная нафту з розчиненими в ній агресивними компонентами, у верхній зоні - газо-повітряна середовище, що містить легкі фракції нафти, пари води і газоподібні агресивні компоненти (кисень, сірководень, двоокис вуглецю).
Самі по собі, вільні від води, нафти різного хімічного складу корозії металу не викликають. Корозію внутрішніх стінок резервуарів викликає, в основному, вода, що містить різні корозійні домішки. Без води ці домішки нафти також інертні по відношенню до металу.
Враховуючи ці особливості прояви корозії у всіх трьох зонах резервуара необхідно відзначити, що корозійне руйнування внутрішніх стінок резервуара і його днища протікає по різним механізмам і проявляє себе з різною інтенсивністю.
Разом з тим слід зазначити, що практично всі використовувані в резервуаробудівництві метали, в тому числі і слаболегированные, є нестійкими або малостойкими по відношенню до більшості зберігаються в резервуарах нафт і відокремлюється від них водних середовищ. Це пояснюється тим, що відсутня яка-небудь залежність між швидкістю корозії металу різного (зазначеного) складу для резервуарів і хімічним складом більшості зустрічаються на попутних нафтових родовищах (пластових і стічних) вод.Відзначаються лише невеликі відхилення швидкості руйнування металу того чи іншого складу від середньої швидкості корозії. Тому практично кожен метал, який використовується в резервуаробудівництві, веде себе в агресивних середовищах як низьковуглецевий сталь і вимагає спеціального захисту від корозії.
|
| Категорія: Захист нафтових резервуарів від корозії | Додав: 26.09.2016
|
| Переглядів: 1480
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
