Что такое шаровый резервуар

Содержание
  1. Применение шаровых резервуаров
  2. Характеристики шаровых резервуаров
  3. Шаровые резервуары для СУГ
  4. Устройство и монтаж шаровых резервуаров для сжиженного газа
  5. Чертеж сферического резервуара
  6. Технологическое оборудование шаровых резервуаров
  7. Технические характеристики шаровых резервуаров для СУГ
  8. Как узнать стоимость шаровых (сферических) резервуаров в Вашем городе?
  9. ШАРОВЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ, ГАЗГОЛЬДЕРЫ
  10. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ШАРОВОГО РЕЗЕРВУАРА
  11. МОНТАЖ СФЕРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ
  12. Выделяют следующие способы монтажа шаровых резервуаров:
  13. Ручная сварка оболочки резервуара, собираемой от экваториального пояса
  14. РУЧНАЯ СВАРКА ОБОЛОЧКИ РЕЗЕРВУАРА, СОБИРАЕМОЙ ОТ НИЖНЕГО ПОЯСА
  15. МОНТАЖ МЕТОДОМ ПОЛУСФЕР (МОНТАЖ РЕЗЕРВУАРОВ ОБЪЕМОМ 600м³)
  16. АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА РЕЗЕРВУАРА НА МАНИПУЛЯТОРЕ
  17. МОНТАЖ ДВУСТЕНЧАТЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
  18. § 5. Шаровые резервуары

Применение шаровых резервуаров

Резервуары со сферической оболочкой используются для хранения под давлением (2,5 атм и более) легковоспламеняющихся жидкостей, сжиженных газов и жидкой продукции химических производств: аммиака, бутан – бутилена, гексана, изопентана, и др., а также воздуха и инертных газов (газгольдеры).

Характеристики шаровых резервуаров

Шаровые резервуары применяются также при производстве игристых вин. Вино содержится в резервуарах с объемами от 50 до 600 м 3 под давлением до 6 атм при температуре 60-65 0 С внутри резервуара.

sharovuj rezervuarВсе шаровые резервуары устроены одинаково: сферическая оболочка опирается на трубчатые вертикальные колонны, приваренные непосредственно к корпусу. Эти колонны передают давление емкости на бетонный фундамент. Колонны для большей жесткости могут быть соединены между собой растяжками. Резервуар оборудуется наружными площадками обслуживания, кольцевой или шахтной лестницей для подъема. Резервуары больших объемов дополнительно оснащаются внутренними смотровыми стационарными подвижными лестницами.

Эксплуатационное оборудование для технического обслуживания резервуара и его ремонта включает в себя

– манометры для замера давления в шаровом резервуаре;
– предохранительные клапаны;
– указатели уровня;
– термометры для контроля температуры;
– сигнализаторы, фиксирующие предельный верхний уровень жидкой фазы;
– люки для проведения осмотра, вентиляции и ремонтных работ;
– запорные органы;
– устройства для удаления из резервуара тяжёлых остатков и промывочной воды;
– устройства для продувки и вентиляции инертным газом или паром.

Приёмо-раздаточный трубопровод оснащается скоростным клапаном, позволяющим при повреждении трубопровода отключить его Обратный клапан, устанавливаемый на трубопроводе поступления жидкого или газообразного продукта в резервуар, автоматически закрывается под действием внутреннего давления, что предотвращает попадание продукта из резервуара обратно в трубопровод.

Для защиты от чрезмерного нагревания шаровые резервуары окрашивают в белый цвет, применяют также водяное охлаждение и другие способы.

Для изготовления сферических оболочек шаровых резервуаров используются марки сталей с хорошей свариваемостью и пластичностью. Оболочки шаровых резервуаров свариваются из отдельных лепестков. Толщина лепестков может достигать 30 мм.

Монтаж шаровых резервуаров очень сложен, так как безопасность их эксплуатации требует минимальных отклонений от идеальной формы сферы. Большие размеры сооружаемых сейчас шаровых резервуаров не позволяют собирать их на заводе, так что они монтируются непосредственно на фундаментах.

Шаровой резервуар имеет меньшую поверхность по сравнению с цилиндрическим резервуаром такого же объема, благодаря чему при одном и том же рабочем давлении хранящегося продукта для изготовления шарового резервуара тратится меньше металла на единицу веса продукта.

Шаровые резервуары устанавливаются надземно, группами, образуя резервуарные парки.

sharovuj rezervuar 1

Преимущества шаровых резервуаров состоят еще и в том, что они позволяют сократить:
– более чем в два раза площадь всего резервуарного парка при том же объеме хранящегося продукта;
– более чем в три раза количество приборов контроля и датчиков, используемых в каждой емкости;
– более чем в три раза разводку трубопроводов между резервуарами в парке.

Источник

Шаровые резервуары для СУГ

58da2343415942

58da234f6ea9f15d50f94875d6c1

Шаровые резервуары являются наиболее экономически выгодными емкостями для хранения сжиженных углеводородных газов, азота, воздуха, кислорода, инертных и других газов под давлением до 1,8 МПа. Шаровая (каплевидная) форма резервуара наилучшим образом соответствует внутреннему рабочему давлению.

Многочисленные преимущества достигается за счет следующих факторов:

Устройство и монтаж шаровых резервуаров для сжиженного газа

ТД САРРЗ поставляет до места эксплуатации шаровые резервуары объемом от 600 м 3 до 4000 м 3 диаметром от 5 до 20 м. Возможно изготовление меньшего или большего объема по специальному заказу. Зачастую шаровые резервуары используют в групповых установках из-за того, что шаровая форма резервуаров предполагает хранение большого объема сжиженных газов.

Большой минимальный объем шарового резервуара связан с тем, что использовать такую форму для хранения меньшего объема газа или хранения других веществ под давлением менее 0,2 МПа не целесообразно. Поэтому шаровые газгольдеры поставляются на место эксплуатации отдельными сборочными единицами-лепестками, изготовленными в заводских условиях методом холодной или горячей штамповки и вальцеванием.

Читайте также:  Шаровой кран с встроенной муфтой

Сферические резервуары монтируются методом полистовой сборки поэтапным навариванием листов горизонтально, вертикально или поясами. Выбор способа зависит от объема и диаметра резервуара: шаровые резервуары диаметром до 18 м монтируются с экваториального пояса, а более крупные шаровые резервуары монтируются с нижней полусферы.

Так называемые лепестки (12 шт. и днище) свариваются сначала в полусферы, а затем и в единую конструкцию. Все работы производятся на строительной площадке с привлечением крупногабаритной грузоподъемной техники и автоматического сварочного манипулятора. Готовая конструкция каплевидного резервуара приваривается к вертикальным колоннам, которые могут быть соединены между собой для сохранения большей устойчивости.

Для обеспечения доступа наверх шаровые резервуары комплектуются лестницей и площадкой обслуживания с ограждением.

Чертеж сферического резервуара

1-узел дыхательной арматуры; 2-поплавковый указатель уровня; 3-совмещенный узел для замера уровня, температуры нефти и отбора пробы; 4-запорная арматура; 5-приемный и раздаточный патрубки; 6-дренажный кран

shema sharovogo rezervuara small

Толщина каждого лепестка рассчитывается по индивидуальному проекту и зависит от рабочего давления и объема резервуара и может быть от 12 до 34 мм.

Технологическое оборудование шаровых резервуаров

Шаровые резервуары для хранения сжиженного газа комплектуются всеми необходимыми приборами, которые необходимы для их безопасной эксплуатации. Состав оборудования подбирается на этапе проектирования и может включать в себя:

В корпусе предусматриваются люки-лазы, вентиляционные люки и патрубки для промывки и продувки внутренней поверхности инертным газом или паром.

Технические характеристики шаровых резервуаров для СУГ

Параметры Значение
1 Форма шаровая, каплевидная, сферическая
2 Рабочая среда сжиженный углеводородный газ, водород, кислород, инертные газы
3 Объем, м 3 600-4000
4 Диаметр, мм 5000-20000
5 Рабочее давление, МПа до 2,0 МПа
6 Уровень наполнения, % 85
7 Толщина стенки, мм 12-36 мм (40 мм по специальному заказу)
8 Материал сталь 09Г2С

Как узнать стоимость шаровых (сферических) резервуаров в Вашем городе?

Для того, чтобы рассчитать цену и заказать шаровые и сферические резервуары и газгольдеры для хранения сжиженных газов, Вы можете:

Источник

ШАРОВЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ, ГАЗГОЛЬДЕРЫ

НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ШАРОВОГО РЕЗЕРВУАРА

Сферические одностенные резервуары служат для хранения под давлением топливных газов и легкоиспаряющихся веществ. В зависимости от выполняемой функции сферические резервуары будут отличаться вместимостью и рабочим давлением. Резервуары, предназначенные для хранения топливных газов, имеют, как правило, большой диаметр, а рабочее давление не превышает в них обычно 1 МПа. 2d50148424fb1cc4001c8eb0851f71ed

Резервуары для легко испаряющихся веществ имеют меньшие диаметры, чаще всего в пределах 10-18 м, однако они проектируются на гораздо большее эксплуатационное давление, доходящее до 4 МПа.

Кроме одностенчатых резервуаров уже несколько лет сооружаются также двустенныесферические резервуары. Они предназначены для хранения сжиженных газов при обычном давлении, но при пониженной температуре, доходящей до 0 К при хранении сжиженного гелия или водорода. Эти резервуары состоят из двух концентрических сферических оболочек, отличающихся диаметром в пределах 2 м. Внутренняя оболочка является емкостью для хранения продуктов, а внешняя оболочка обеспечивает защиту изоляции и дает возможность создать требуемое незначительное избыточное давление в изолирующем пространстве.

Корпуса резервуаров и газгольдеров поставляются заказчику отдельными лепестками, металлоконструкции – отдельными узлами. Сборка, сварка и общий монтаж резервуаров производится на рабочей площадке специализированными монтажными организациями.

Все шаровые резервуары оснащены внутренней поворотной лестницей, предназначенной для обеспечения возможности осмотра шарового корпуса изнутри.

Комплектность поставки шаровых резервуаров и газгольдеров определяется рабочими проектами.

Наиболее прогрессивной является технология изготовления резервуаров с применением вальцованных лепестков.

При данной технологии изготовления лепесток состоит из нескольких частей, он не имеет усиления в местах сварки частей лепестка, не имеет отклонений от сферической формы, так как вальцуется целиком, и все лепестки имеют одинаковую форму (получаются полностью взаимозаменяемыми).

74d62c4110d07ab2dee2b6b986eb0d80

В результате, благодаря точной геометрии лепестков, их идентичности значительно сокращаются сроки их изготовления на заводе и сроки сборки резервуаров на площадке заказчика, отсутствует необходимость в проведении контрольных сборок оболочек резервуаров, подгонки лепестков друг к другу.

МОНТАЖ СФЕРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ

Монтаж сферических резервуаров очень сложен. Это связано как с самой формой их оболочки, так и с допустимыми при приемке только минимальными отклонениями от идеально сферической формы. Ограничение до минимума монтажных деформаций, а также требование выполнения сварных швов высокого качества необходимо для безопасной эксплуатации резервуара при высоком внутреннем давлении и одновременном отсутствии защиты от атмосферных воздействий, главным образом при низких температурах.

Размеры сооружаемых в настоящее время сферических резервуаров исключают возможность их сборки на заводах. Поэтому резервуары собирают непосредственно на строительной площадке.

При использовании ручной сварки сборка оболочки резервуара может начинаться от экваториального пояса или от нижней части. Первым способом монтируются главным образом резервуары с диаметрами до 18 м. а вторым – резервуары большего диаметра.

Читайте также:  Что за акпп на сиде 2010 года

При сборке оболочки резервуаров, выполненной из высокопрочной стали, монтажные скобы следует крепить непосредственно у кромки стального листа, т.е. в зоне, которая затем, во время сварки, будет расплавлена. Не следует также применять леса, которые подвешивают на захватных приспособлениях, приваренных к листам оболочки резервуара. Правда, это осложняет сооружение лесов, но зато исключает структурные дефекты, которые остаются в оболочке резервуара после удаления монтажных захватных приспособлений.

Выделяют следующие способы монтажа шаровых резервуаров:

Ручная сварка оболочки резервуара, собираемой от экваториального пояса

Листы, из которых состоит оболочка резервуара, поставляют на строительную площадку с подрезанными по требуемому размеру кромками. Эта операция производится на заводе. Исключение составляют листы, которые соединяются с верхней и нижней частями резервуара, вдоль этого стыка должен быть оставлен припуск листа 150 – 200 мм, который будет обрезан после подготовки чаш.

Резервуары, предусмотренные для монтажа этим методом, имеют оболочку, которая чаще всего состоит из трех поясов листов и двух чаш (рис. 1). Опорные стойки должны быть соединены с каждым вторым листом экваториального пояса. Эти листы имеют приваренные на заводе башмаки стоек. При применении данного метода монтажа сборка оболочки резервуара происходит следующим образом.

e06c2cd782fe5fa59c0bcb68a9fba9ff
Рис.1. Деление оболочки сферического резервуара на пояса и чаши.
1 – чаши, 2 — верхний пояс, 3 — экваториальный пояс, 4 – нижний пояс eecac4d8c16555cc3cdd3f58ef412884 eecac4d8c16555cc3cdd3f58ef412884
Рис.2.
Схема начального этапа монтажа резервуара.
1 – монтируемый лист, 2 — оттяжка

РУЧНАЯ СВАРКА ОБОЛОЧКИ РЕЗЕРВУАРА, СОБИРАЕМОЙ ОТ НИЖНЕГО ПОЯСА

Перед началом монтажных работ по оси резервуара устанавливается монтажная мачта, а также монтажные опоры, на которых проводится сборка и сварка листов первого пояса.

При монтаже второго пояса каждый монтажный сегмент, состоящий из двух листов, подвешивается к мачте с помощью троса, чтобы не перегрузить монтажные опоры и листы нижнего пояса. Сборка второго пояса проходит в следующем порядке:

ff3a81fe47609c4b253062602ffdef6d
Рис.5 Монтаж 2-го пояса оболочки резервуара Как во втором поясе, так и в последующих поясах замыкающий лист должен иметь припуск, обеспечивающий возможность подгонки на объекте. Подгонка последнего листа в поясе производится после сварки всех нижних стыков и выполнения прихватных швов в горизонтальном стыке между монтируемым поясом и поясом, расположенном ниже.

В третьем поясе каждый второй лист соединяется с опорными стойками. Стойки привариваются к листам на специально выполненном монтажном стенде, поэтому эти листы монтируются вместе со стойками.

Укрупненные монтажные сегменты четвертого пояса (каждый состоит из двух листов) при сборке раскрепляются оттяжками, расположенными с наружной стороны резервуара, и соединяются монтажными захватными приспособлениями с ранее смонтированными листами.

При сборке листов пятого пояса используются монтажные ригели, которые служат не только для подпирания листов, но и для регулирования окружности пояса. Ригели выполняются из труб и в стыке, соединяющем их с монтажной мачтой, имеют возможность регулирования длины. Аналогичные распорки применяются при монтаже листов шестого пояса.

a71d5f0e126a6def7c43b8f31e4c70be
Рис.6 Монтаж пятого пояса оболочки резервуара с использованием монтажных распорок. 1 — распорка
Часто применяется предварительная сборка двух листов оболочки резервуара, что позволяет ограничить длину швов, выполняемых в неудобных для работы положениях (в том числе потолочных). Такую сборку ведут на специальных монтажных стендах, установленных на строительной площадке в непосредственной близости от фундамента резервуара.

МОНТАЖ МЕТОДОМ ПОЛУСФЕР (МОНТАЖ РЕЗЕРВУАРОВ ОБЪЕМОМ 600м³)

Результатом поиска ограничения числа швов, выполняемых в неудобных для работы положениях, было создание так называемого метода полусфер. При использовании этого метода оболочку резервуара собирают и сваривают на уровне земли на специальных монтажных стендах, защищенных от атмосферных воздействий, например перемещающейся конструкцией – сегментом промышленного здания, опирающегося на тележки, установленные на путях.

После односторонней сварки стыков в одной половине оболочки резервуара указанную выше конструкцию перемещают с места сварки, что позволяет повернуть выполняемый элемент на 180°. Для этой цели используют козловой кран грузоподъемностью 40 т. После выполнения сварки с другой стороны полусферы оболочки резервуара ее устанавливают на фундаменте этим же самым козловым краном.

Этот метод рентабелен при проведении монтажа комплекса резервуаров на одной строительной площадке, особенно когда в соответствии с технологическими требованиями их надо установить на высоких фундаментах.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА РЕЗЕРВУАРА НА МАНИПУЛЯТОРЕ

Для исключения ручной монтажной сварки разработан метод сооружения сферических резервуаров на специальных манипуляторах, установленных на фундаменте резервуара. Такой манипулятор, имеющий соответствующий комплект роликов, обеспечивает поворот собранной на нем оболочки резервуара на 360°. Поэтому сварку можно выполнить стационарным сварочным автоматом под флюсом. Недостатком метода является точечное опирание на роликах манипулятора оболочки резервуара, листы которой имеют прихватное соединение, в связи с чем оболочка не имеет достаточной жесткости и при больших диаметрах резервуара местами деформируется. Вследствие этого указанный метод применяется только при монтаже резервуаров небольших диаметров, в основном — до 2000 м³.

Читайте также:  Что надо при замене ремня грм лачетти

МОНТАЖ ДВУСТЕНЧАТЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

Резервуары с двумя оболочками монтируются в основном следующим способом. В первую очередь собирают и сваривают нижнюю полусферу наружной защитной оболочки. Рядом на кольцевой опоре собирают и сваривают оболочку внутреннего резервуара. Затем внутренний резервуар подвешивают посредством тросов на нижней полусфере защитного резервуара. Тип подъемного оборудования, необходимого для выполнения этой операции, зависит от массы внутреннего резервуара. Если оболочка внутреннего резервуара изготовлена из алюминиевых сплавов, то, даже при диаметре резервуара 10,6 м, можно использовать автомобильный кран

В том случае, когда внутренний резервуар выполнен из высоколегированной стали, для монтажа необходимо тяжелое оборудование, например козловой кран.

Источник

§ 5. Шаровые резервуары

Оболочка сферического резервуара опирается на несколько колонн, привариваемых непосредственно к корпусу, которые передают давление на бетонный фундамент. Для большей жесткости колонны часто соединяют между собой системой растяжек (рис. 3.22).

img Fer6OQ

Рис 3.22. Шаровой резервуар.

1 — узел дыхатель­ной арматуры; 2 — поплавковый указатель уровня; 3 — совмещенный узел (шлюзовая камера) для замера уровня, температуры нефтепродукта и отбора пробы; 4 — запорная арматура; 5 — приемный и раздаточный патрубки;. 6 — дренажный кран.

Согласно основному уравнению (3.1) для шаровой оболочки (без учета явлений местного изгиба и концентраций напряжений у опор)

img Gru59P(3.72)

где R радиус шаровой оболочки.

Если в резервуаре действует только избыточное давление, то усилия в оболочке во всех точках будут одинаковыми

img 68W3uA(3.73)

Усилия от гидростатического давления будут зависеть от положения рассматриваемой на оболочке точки. Для расчета усилий, возникающих в оболочке от гидростатического давления, разделим резервуар по линии сечения аа‘ (рис. 3.23) на две части и рассмотрим раздельно условия равновесия верхней и нижней частей.

img hLvYE4

Рис. 3.23. Расчетная схема шарового резервуара.

Расчет верхней части оболочки φ 2 sin φ dφ. Полная сила реакции Ав =img iRPrSy, где ру — проекция переменного гидростатического давления на вертикальный диаметр

img ZKfh3d

img a45gvw

и img Oz6YSb

img yA82KQ(3.75)

Проекция внутренних сил в верхней части оболочки на вертикальный диаметр

img VLyVPh

Подставляя найденные значения Ав и Тimg KvorVoв уравнение равновесия, получаем

img M5z6t2(3.76)

а на основании основного уравнения (3.72)

img(3.77)

Толщину листов верхней части оболочки вычисляют по полному значению усилии

img KU72kv

Расчет нижней части оболочки φ>φо

Согласно расчетной схеме; Представленной на рис. 3.23, б, условие равновесия для нижней части оболочки запишется

img g11s5M(3.78)

где А — реакция на опорном кольце, равная весу нефтепродукта в объеме шара

img kyBOC7

Тimg 8Kc9Ha— проекция внутренних сил в нижней части оболочки на вертикальный диаметр

img elpw8Q

Подставляя в (3.78) найденные значения Ао, Тimg aYssmpиАв, получаем

img 5fcigX

img 7ICimm(3.79)

Значение Тimg zy3ZTkнайдем из основного уравнения (3.72), в котором

img hErlKl

img YHRga4(3.80)

Толщину стенки нижней части оболочки определяют по полному значению усилий

img iNwfgF

Незаполненный шаровой резервуар должен иметь достаточный коэффициент запаса на опрокидывание под действием ветровой нагрузки, Опрокидывающий момент от давления ветра

img pVyDwt

где М — опрокидывающий момент от давления ветра в Н-м; Рв — сила ветра в Н; R — радиус шара в м; b — расстояние от нижнего полюса резервуара до земли в м.

img WaU3N2

где k — коэффициент сопротивления шаровой поверхности потоку воздуха, или аэродинамический коэффициент (k0,15); рв давление ветра в Па

img eFiEyO

ρ — плотность воздуха в кг/м 3 ; w — скорость ветра в м/с.

Расчет колонн следует вести на продольный изгиб по формуле Эйлера

img HAayr3(3.81)

где Ркр — сила, при которой возможна потеря прямолинейности оси колонны в Н; Е — модуль упругости материала колонн в Па; Imin — наименьший момент инерции в м 4 ; L — длина колонны в м; а — коэффициент, зависящий от вида заделки.

Допускаемая нагрузка на колонну

img 6uC3RD

где с — запас устойчивости (для стали с ≈ 4 ÷ 5).

Нагрузка Р, действующая на все колонны, складывается из веса нефтепродукта Рн и веса оболочки Ро. Тогда число колонн

img z6dYPq

Опорные плиты изготовляются из бетона М-110. Необходимую площадь опорной плиты находят из условия работы бетона при осевом сжатии

img 1O2CPN

Толщина стальной плиты определяется из условия работы на изгиб по пятой схеме защемления 1

Источник

Оцените статью
Adblock
detector