Вертикальных цилиндрических резервуаров
К аварийным ситуациям при хранении нефтепродуктов нередко приводит осадка оснований стальных вертикальных цилиндрических резервуаров. Осадка основания в основном происходит не равномерно, наибольшего значения она достигает обычно около стенок и наименьшего — в центре. При этом в днище возникают растягивающие напряжения, что является достаточно опасным. Если неравномерная осадка не превышает 100 мм, то она не создает в корпусе резервуара опасных напряжений; если же превышает 100 мм или под днищем образуются пустоты на площади свыше 1,0—1,5 м2, в результате местного повреждения краев основания, то в корпусе и днище резервуара развиваются значительные напряжения, которые могут привести к изменению формы цилиндрической оболочки с образованием выпучин и вмятин, а в отдельных случаях — и к образованию трещин.
При низкотемпературном хранении сжиженных углеводородных газов в вертикальных цилиндрических резервуарах происходит интенсивное испарение продукта с поверхности. Это в свою очередь требует более интенсивного отвода паровой фазы из парового пространства резервуара. Возникающие при этом в жидкости конвективные потоки приводят к естественному перемешиванию хранимого продукта. Таким образом, при низкотемпературном хранении в резервуарах со сжиженными газами маловероятно тепловое расслоение, которое может привести к самопроизвольному перемешиванию.
В сентябре 1952 г. Госстрой СССР отменил ГОСТ 2486 — 44, допускавший для резервуаров емкостью 4600 м3 применение кипящей стали марки Ст.З: эта сталь обладала хладнохрупкостью. Кроме того, резервуары, изготовленные по ГОСТ 2486 — 44, страдали рядом конструктивных недостатков. Взамен ГОСТ 2486 — 44 были утверждены типовые проекты вертикальных цилиндрических сварных резервуаров для хранения нефтепродуктов (проекты с № 7-02-01 до № 7-02-9). В этих проектах для корпуса и днища резервуаров было предусмотрено применение спокойной стали марки Ст.З.
Очень большое количество сжиженного газа целесообразнее хранить в вертикальных цилиндрических хранилищах с плоским дном, работающих при небольшом избыточном давлении. В хра-
Хлорирование бензола в производстве хлорбензолов осуществляют в хлораторах — вертикальных цилиндрических аппаратах, футерованных кислотоупорной плиткой и заполненных железными кольцами в качестве катализатора. Хлорирование бензола в производстве гексахлорана осуществляют фотохимическим методом в аппаратах колонного типа, состоящих из отдельных царг. Реакция инициируется и поддерживается ультрафиолетовым излучением, генерируемым ртутно-квар-цевыми лампами типа ДРТ-1000, размещаемыми в аппарате так, чтобы обеспечивалось облучение в объеме реакционной массы.
В качестве примера приведем результаты исследования агрегата окисления циклогексана (температура кипения 80 °С) в производстве капролактама в период, 'предшествовавший катастрофе во Фликсборо (Англия). Блок жидкофазного окисления циклогексана, из которого произошел внезапный выброс, представлял собой каскад из шести вертикальных цилиндрических аппаратов диаметром 3 м и высотой 5,75 м. Непрерывный переток жидкости в каскаде происходил по соединяющим аппараты перемычкам диаметром 0,7 м, наполовину залитыми
В декабре 1989 г. на производственном объединении «Омск-Химпром» произошел взрыв аэрозоля полистирола в отделении его хранения. Хранилище полистирола было выполнено в виде трех расположенных в ряд сваренных из листовой стали вертикальных цилиндрических оболочек (диаметром 10 м и высотой 60 м) с наружной теплоизоляцией. По всей высоте хранилища проходили центральные шахты (трубы диаметром «1м). Межтрубное пространство (между шахтной трубой и оболочкой) было разделено на секции (бункеры) объемом 100 м3 по йсей высоте хранилища. Каждая из секций в нижней части заканчивалась течкой, входящей в систему пневмотранспорта. Цилиндрические оболочки хранилищ на высоте 5 м от уровня земли были установлены на железнодорожные плиты, опиравшиеся на четыре опорных железобетонных фундаментных столба. Под хранилищами на уровне земли располагалось одноэтажное здание воздуходувок и пневмотранспорта (36Х12Х Х5 м), соединенное лестничными проемами с центральными шахтами.
Аммиачную воду хранят на складе в горизонтальных и вертикальных цилиндрических сосудах. На больших складах емкость вертикальных хранилищ достигает 200 м3 и более.
зал фильтр, фильтрующий слой в котором располагался на трех вертикальных цилиндрических дырчатых стаканах и состоял из слоя стекловолокна, обмотанного Снаружи одним слоем шинельного сукна. В нижней части фильтра имелось специальное сепарационное устройство, предназначенное для устранения вторичного уноса.
Из приведенных примеров видно, насколько серьезно нужно подходить к выполнению работ по изготовлению и приемке конструкций. Сталь для резервуаров, особенно для нижних поясов вертикальных цилиндрических резервуаров, должна характеризоваться высокой стойкостью против хрупкого трещинообразования. Трещины, как правило, начинаются в первом нижнем кольце. Если по экономическим соображениям для верхних поясов и внутренней части днища применяют неуспокоенную сталь, то для нижних колец и внешней части днища следует применять листы из успокоенной стали. Кроме того, следует избегать резких концентраторов напряжений.
Основные схемы вертикальных цилиндрических резервуаров, применяемых в мировой практике:
К аварийным ситуациям при хранении нефтепродуктов нередко приводит осадка оснований стальных вертикальных цилиндрических резервуаров. Осадка основания в основном происходит не равномерно, наибольшего значения она достигает обычно около стенок и наименьшего — в центре. При этом в днище возникают растягивающие напряжения, что является достаточно опасным. Если неравномерная осадка не превышает 100 мм, то она не создает в корпусе резервуара опасных напряжений; если же превышает 100 мм или под днищем образуются пустоты на площади свыше 1,0—1,5 м2, в результате местного повреждения краев основания, то в корпусе и днище резервуара развиваются значительные напряжения, которые могут привести к изменению формы цилиндрической оболочки с образованием выпучин и вмятин, а в отдельных случаях — и к образованию трещин.
Из приведенных примеров видно, насколько серьезно нужно подходить к выполнению работ по изготовлению и приемке конструкций. Сталь для резервуаров, особенно для нижних поясов вертикальных цилиндрических резервуаров, должна характеризоваться высокой стойкостью против хрупкого трещинообразования. Трещины, как правило, начинаются в первом нижнем кольце. Если по экономическим соображениям для верхних поясов и внутренней части днища применяют неуспокоенную сталь, то для нижних колец и внешней части днища следует применять листы из успокоенной стали. Кроме того, следует избегать резких концентраторов напряжений.
Основные схемы вертикальных цилиндрических резервуаров, применяемых в мировой практике:
1 Стены вертикальных цилиндрических резервуаров при расчете на прочность: нижний пояс (с учетом врезок) остальные пояса Сопряжение стенки резервуара с днищем 0,7 0,8 1,2
Некоторые конструкции вертикальных цилиндрических резервуаров повышенной надежности и экологически безопасных в эксплуатации для нефтепродуктов и химически агрессивных веществ возводят на эстакадах, позволяющих контролировать и обслуживать наружные поверхности наиболее нагруженных зон уторного узла и днища (настила)
Приведем последовательность расчета на сейсмику наиболее распространенных вертикальных цилиндрических резервуаров. Расчет проводят раздельно на действие горизонтального и вертикального сейсма.
Ниже приведены примеры расчета методами механики сплошной среды по программе EFFECT вертикальных цилиндрических резервуаров с жидким наполнением на горизонтальный сейсм. В первом примере использована акселерограмма из банка данных ИФЗ, а во втором - импульс вида (9.32).
В условиях землетрясений с интенсивностью 6...8 баллов (скорости при колебаниях грунта находятся в пределах 3...24 м/с, см. табл. 1.1, кн.1 /33/) для вертикальных цилиндрических резервуаров емкостью 5, 10 и 20 тыс. м3 (радиусом А = 11,5 м; 20 и 23 м) с нефтепродуктом v= 10"4 м2/с (турбинное масло) числа Реинольдса находятся у верхней границы автомодельного диапазона (для минимальных скоростей и емкости 5 тыс. м3) или в турбулентной зоне (табл. 10,2),
Рис. 12.3. Расчетная схема опорной системы вертикальных цилиндрических резервуаров (вид в плане), используемая в программе DNIS
Комплексный статический и динамический (антисейсмический) прочностной расчет вертикальных цилиндрических резервуаров при различных схемах опирания оболочки (защемление, упругое основание).
Программа выполняет статический прочностной расчет и подбор оптимальных параметров вертикальных цилиндрических резервуаров с жидким продуктом (см.гл.8), устанавливаемых на упругое (грунтовое) основание, а также с жесткой заделкой оболочки в бетонное основание или с опиранием оболочки на свой контур (рис. 12.23).
 Читайте далее:
 Включение установки
Включенном положении
Влажностью скоростью
Вместимости резервуаров
Возможности установления
Внедрении стандартов
Внеплановый инструктаж
Внезапной остановки
Внезапное прекращение
Внезапном отключении
Внутренняя поверхность
Внутренней поверхностей
Внутреннее индуктивное
Внутреннее сопротивление
Внутреннего противопожарного
|
