металлический резервуар большого объема для хранения углеводородов

Формула изобретения

1. Металлический резервуар большого объема для хранения углеводородов, включающий стенку и днище, соединенные между собой при помощи компенсационного элемента, отличающийся тем, что компенсационный элемент выполнен в виде кольцевого параболообразного элемента, расположенного строго вертикально между стенкой резервуара и кольцевым ребром жесткости, герметично закрепленным в кольцевом направлении на днище резервуара и имеющим рабочую высоту h в три раза больше, чем диаметр d кольцевого параболообразного элемента, при этом кольцевой параболообразный элемент своими верхними концами также абсолютно герметично закреплен в кольцевом направлении соответственно на ребре жесткости и вертикальной стенке резервуара.

2. Металлический резервуар по п.1, отличающийся тем, что по всему внешнему кольцевому периметру вертикальной стенки резервуара установлены роликовые подшипники качения с защитой их от внешних воздействий горизонтальным козырьком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкции металлического резервуара большого объема для хранения углеводородов с плавающей крышей.

Известны металлические резервуары для хранения углеводородов, включающие стенку и днище, жестко соединенные между собой сварочным швом [1].

Недостатком известных резервуаров является

- наличие высоких меридиональных напряжений в стенке из-за невозможности радиальных перемещений стенки в зоне сопряжения последней с днищем, что вызывает необходимость увеличения толщины стенки и невозможность практического использования прогрессивного метода рулонирования при возведении резервуара;

- наличие перенапряжения цилиндрической стенки из-за неравномерных осадок грунтового основания.

Наиболее близким техническим решением является резервуар для хранения нефтепродуктов, включающий стенку и днище, сопряженные между собой при помощи компенсационного элемента, выполненного в виде вогнутого гофрированного кольцевого элемента, при этом параллельно стенке абсолютно герметично устанавливается перегородка в виде вертикального ребра жесткости с образованием между ней и стенкой квадратного кольцевого зазора с шириной, равной его высоте, который заполняется эластичным резиновым маслостойким уплотнителем, а полость между вогнутым гофрированным кольцевым элементом, стенкой и днищем заполняется дегазированной, несжимаемой и незамерзающей жидкостью [2].

Недостатком данного решения является

- сложное техническое и конструктивное исполнение компенсационного элемента;

- наличие в компенсационном элементе ненадежного маслостойкого уплотнения, которое разрушается на практике из-за старения клеевого соединения резины с металлом, задолго до истечения срока эксплуатации объекта;

- кроме того, в ходе возведения резервуара, очень сложно заполнить внутреннюю полость компенсационного элемента дегазированной, несжимаемой и незамерзающей жидкостью, что в целом снижает общую эксплуатационную надежность объекта.

Задача изобретения - максимальное снижение меридиональных напряжений в стенке металлического резервуара большого объема для хранения углеводородов, с повышением общей эксплуатационной надежности объекта.

Задача изобретения достигается тем, что в металлическом резервуаре большого объема для хранения углеводородов, включающем стенку и днище, соединенные между собой при помощи компенсационного элемента, который выполняется виде кольцевого параболообразного элемента, расположенного строго вертикально между стенкой резервуара и кольцевым ребром жесткости, герметично закрепленным в кольцевом направлении на днище резервуара и имеющим рабочую высоту h в три раза больше, чем диаметр d кольцевого параболообразного элемента, при этом кольцевой параболообразный элемент своими верхними концами также абсолютно герметично закреплен в кольцевом направлении соответственно на ребре жесткости и вертикальной стенке резервуара.

Одновременно для снижения трения стенки о днище по всему внешнему кольцевому периметру вертикальной стенки резервуара могут быть установлены роликовые подшипники качения с защитой их от воздействия атмосферных явлений горизонтальным козырьком.

На фиг.1 показан поперечный разрез металлического резервуара в загруженном состоянии.

На фиг.2 показан узел А, представленный на фиг.1.

На фиг.3 показано сечение 1-1 на фиг.1.

На чертежах обозначено: 1 - стенка резервуара; 2 - днище; 3 - кольцевой параболообразный элемент; 4 - кольцевое вертикальное ребро жесткости; 5 - роликовый подшипник качения; 6 - горизонтальный козырек; 7 - грунтовое основание резервуара; 8 - хранимый нефтепродукт.

Металлический резервуар большого объема для хранения углеводородов, включающий стенку 1, свободно опирающуюся на днище 2, которые соединены между собой компенсационным элементом, выполненным в виде кольцевого параболообразного элемента 3 (фиг.1, 2, 3), расположенного строго вертикально между стенкой резервуара 1 и кольцевым ребром жесткости 4, герметично закрепленным в кольцевом направлении на днище 2 резервуара и имеющим рабочую высоту h в три раза больше, чем диаметр d кольцевого параболообразного элемента, при этом кольцевой параболообразный элемент 3 своими верхними концами, также абсолютно герметично закреплен в кольцевом направлении соответственно на ребре жесткости 4 и вертикальной стенке резервуара 1.

При этом высота кольцевого ребра жесткости 4 выполняется в 3 раза больше, чем образующий диаметр параболообразного элемента 3 исходя из обеспечения условия равновесия и надежного удержания указанного элемента 3 в рабочем положении только за счет сил трения и гидростатического давления нефтепродукта 8, которые и удерживают параболообразный элемент 3 в указанном положении, даже без учета прочности сварного шва.

Для максимального снижения трения стенки о днище с внешней стороны по всему периметру резервуара установлены роликовые подшипники качения 5, а для защиты данного узла от внешних атмосферных воздействий последний снабжен горизонтальным козырьком 6.

Предложенная конструкция кольцевого параболообразного элемента 3 позволяет принять его толщину для резервуара объемом 50 тыс. м³ менее 1 мм даже с учетом многократного запаса прочности, что позволит на практике эффективно уменьшить все меридиональные напряжения в стенке резервуара 1 практически до нуля.

Наличие эффективного деформационного разделения работы стенки 1 и днища 2 резервуара позволяет на практике устранить любую потенциальную возможность появления в стенке резервуара 1 каких-либо дополнительных напряжений от жесткого защемления, а также от температурных воздействий и неравномерных деформаций грунтового основания, что позволит резко уменьшить скорость коррозии металла, и повысить экологическую безопасность и общую эксплуатационную надежность резервуара.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Афанасьев В.А., Березин В.Л. Сооружение газохранилищ и нефтебаз. М.: Недра, 1986. - 125 с.

2. Патент на изобретение № 2270904. Резервуар большого объема для хранения нефтепродуктов. МКИ E04H 7/02. 2006. БИ № 6.