CS212918B1 - Plovákové střecha uskladňovacích nádrží hořlavých kapalin - Google Patents

Description

Vynález se týká plovákové střechy uskladňovacích nádrží pro hořlavé kapaliny.

Dosud známé plovoucí střechy jsou řešeny vždy na principu uzavřených plujících r*.

komor-kazet a to jak v provedení kdy kazety vyplňují celou plochu střechy, například podle československého patentu č. 97 749, kde jsou vlastně kazety svařeny v jeden plující^ponton, takv provedení tzv. jednopalubové střechy, kde okrajové mezikruží je provedeno’z kazet a střední část pak tvoří jednoduchý plech. Kazety bývají rozměru 25OOx25OOx x25O mm. V zahraničí jsou známa řešení kazetových plovoucích střech vyplněných polyuretísňovou pěnou, která se vstřikuje do uzavřených prostor kazet po sestavení celého pontonu. V pontonu jsou kazety po hranách svařeny. Po těchto hranách jsou přenášeny síly od váhy vlastní střechy přes zabudované stojany při prázdné nádrži, kdy celá střecha stojí na stojanech, kterých musí být větší počet, jenž je úměrný hmotnosti plovoucí střechy.

U současných celokazetových střech nebo jednopalubových s výplní nebo bez výplně, je značný rozdíl v namáhání pontonu za provozu kdy střecha plave na hladině skladované hořlavé kapaliny a při odstávce, kdy jsou zatěžovány stojany a hrany kazet. V tomto případě nastává přenos reakčních sil od hmotnosti střechy přes stojany a hrany kazet, tak, že spodní plechy kazet jsou namáhány tahem a horní pak tlakem. Při odstávkách

212 918

212 918 nádrží pro čistění může dojít vlivem korozního zeslabení až k deformaci kazet, stojanů i ostatních částí vč. příslušenství skladovací nádrže. Také zvýšený ponor celého pontonu z oceli mé nepříznivý vliv na účinnost těsnění, čímž dochází k únikům par skladovaných kapalin. U těchto konstrukcí se dosahuje vlivem použitého materiálu (plech 4 mm)

O vysoké spotřeby oceli a vysoké hmotnosti celé konstrukce - až 250 kg/m střechy. Z hlediska provozní jistoty je nedostatkem prokorodování, vlivem kondenzace vodních par v uzavřeném prostoru kazet a po několika letém provozu hrozí i potopení celé střechy. Prostory kazet naplněné skladovanými hořlavými kapalinami, obyčejně vysoké prchavosti a z hlediska bodu vzplanutí, I. a II. tř. hořlavosti, např. surový benzol, benzen, toluen, benziny, motorová nafta atp., které při demontážních praoech vytváří nebezpečí hoření či výbuchu při použití otevřeného ohně (řezání kyslíkem, sváření el. obloukem). Při montáži je obtížná manipulace s kazetami vysoké hmotnosti u střech těchto typů. Dalším nedostatkem kazetových střech je to, že přestože Jsou kazety do pontonu sestaveny a spádovány pro odvod střešních vod, dochází prakticky ihned po montáži (při zkoušení a kontrole) k zprohýbéní plechů od váhy montážníků, pomůcek ev. obsluhy tak, že dešťová voda pak neteče po svařených a spádovaných hranách, zůstává na vrchních pleších, čímž se tvoří dobré podmínky k prokorodování horních plechů kazet. Po montážním sestavení kazet a jejich svaření se provádí jejich zkoušení, které se praktikuje buň tlakovým vzduchem nebo tlakovou vodou, přičemž se sváry natírají pěnivým roztokem a vizuálně zjišťují netěsnosti. Nevýhodou obou způsobů zkoušení je, že nejde ověřit těsnost svarů pontonů prováděných v poloze nad hlavou, hlavně v místech křížení několika svárů. Defekty v uvedených místech způsobují únik zkušebního média do prostoru mezi kazetami, což není možno uvedenými způsoby prokazatelně zjistit. Zvýšení životnosti dosahuje výrobní podnik zvětšením tloušťky plechu až o 30 %, což má pochopitelně vliv na hmotnost, ponor atd. Vnitřní i venkovní úpravy se běžně provádějí nátěry, které však v prostředí chemických provozů mají životnost maximálně 1/2 roku. Kromě již výše popsané polyuretanové pěny se do kazet vstřikují proti korozi též vosky, pryskyřice a silikonové pěny. Také metslizace hliníkem a zinkem z venkovní strany se provádí z důvodů zvýšení životnosti. Zkušenosti ukazují, že samotná tenkostěnné ocelové kazeta je napadána korozí a po 10 až 12ti letech dochází k proděravění. Navíc mnohé ochranné povlaky, nátěry i pěny z plastů jsou úzkoprofilovým, dovozním materiálem. Hlavním nedostatkem plovoucích střech kazetového typu s protikorozní úpravou jakéhokoliv systému je to, že v uzavřeném prostoru dochézí vlivem teplotních změn atmosférických i technologických ke kondenzaci vodních par a tudíž korozi. U těchto plovoucích střech jsou obě funkce, tzn. pevnost a plavání, uskutečňovány Jedním konstrukčním prvkem - kazetou, resp. systémem kazet.

Výěe uvedené nedostatky jsou odstrňovény plovákovou střechou podle vynélezu, jehož podstatou je provedení pevnostní, nosné části z ocelových profilů, které tvoří voštinové rámy ve směru podélném i příčném svařené, jež tvoří po celé ploše střechy síť, mající vlastnosti plošné kruhové desky. Uvnitř každého voštinového rámu je plovék, v podstatě

212 918 hranol z pěnového skla, které je odolné vůči skladovaným kapalinám.

Celoplošnou konstrukcí, nebo jinak symetricky v části plochy řešenou, plovákovou střechou z ocelových profilů, tvořících voštinové rámy, které se vyplní plováky z pěnového skla, se docílí rovnoměrného rozložení hmotnosti i reakčních sil v jednotlivých rámech celé střechy tak, že se blíží zatížení vylehčené desky kruhového tvaru s vysokým průřezovým modulem odporu v ohybu, což umožňuje velmi lehkou konstrukci, s nízkou spotřebou oceli. Nosnou, pevnostní funkci zde plní .leden konstrukční prvek - ocelové profily a druhou funkci plavání, pak plní druhý prvek-plováky z pěnového skla, čímž se dosahuje opět úspory na celkové hmotnosti střechy i výrobních a montážních kapacit. Úspora oceli při správném návrhu může činit až 75 % původní potřeby pro kazetové střechy. Menší ponor znamená současně zvýšení účinnosti těsnění, omezení škodlivých exhalací. Konstrukce dle vynálezu je snadná k výrobě i montáži s nízkými náklady. Rozložením funkcí plovákové střechy na dva konstrukční prvky vhodně spojené se dosahuje prakticky nepotopitelnosti a vysoké životnosti této konstrukce střechy.

Ne výkresech jsou znázorněny čtyři příklady provedení plovákové střechy uskladňovacích nádrží hořlavých kapalin podle vynálezu. Obr. 1 znázorňuje celoplošné řešení plovákové střechy s voštinovými rámy a stojany, obr. 2 je stejné řešení, ale bez stojanů. Řešení jen s voštinovými rámy v části plochy, kdy uprostřed vzniká rovnoběžník je na obr. 3 a kdy vzniká kruhová plocha na obr. 4. Na všech obrázcích je znázorněna plováková střecha v půdorysném pohledu a řezu A-A, při čemž je na obrázcích naznačena úroveň hladiny skladované hořlavé kapaliny.

Nosná sil tvořící voštinové rámy plovákové střechy je vytvořena svařením ocelových profilů příčných 1 i podélných 2 a její okraj je uzpůsoben pro instalaci těsnění a to zkrušeným profilem £ s opěrnou plochou Z vrchní strany je nosné síí voštinových rámů kryta plechem £, pod kterým jsou umístěny plováky 6 z pěnového skla, jejichž hmotnost se pohybuje od 170 do 180 kg/m?, a které jsou zajištěny proti posunutí nahoru i dolů zarážkami 2· V některých případech může být plováková střecha řešena se stojany 8. Funkce střechy spočívá v tom, že plave po skladované hořlavé kapalině, čímž zabraňuje unikání par do prostoru nad hladinou a tím vzniku hořlavých, eventuálně výbušných směsí par kapaliny se vzduchem. Pěnové sklo, použité jako plováky 6 vyniká nenasákavostí, nízkou měrnou hmotností a chemickou stálostí vůči vlivům skladovaných kapalin.

Plováková střecha uskladňovacích nádrží hořlavých kapalin prakticky odstraňuje nebezpečí požáru 1 výbuchu, protože nezanechává prostor pro tvoření výparů a vzniku výbušné směsi. Při plnění či vyprazdňování nádrže stoupá nebo klesá střecha s hladinou. Plováky z pěnového skla mohou být použity nejen jako výplň voštinových rámů střechy, ale také jako součást těsnění střechy, nebo jako plovákové snímací elementy pro signalizaci stavu hladiny atp. Ve spojení s vhodně navrženým těsněním může být dokonce vyloučeno zabezpečovací hasicí zařízení, které bývá instalováno u těchto uskladňovacích

212 918 nádrží. Plováková střecha podle vynálezu lze použít pro všechny nádrže skladující prchavé a hořlavé kapalíny jako Je surová ropa a její produkty po rafinaci, nebo kokeochemické produkty, např. surový benzol, benzen, všechny druhy benzínů atd.

z

Lze je bez omezení životnosti instalovat, pro jejich praktickou nepotopitelnost, ve všech klimatických zemských pásmech i oblastech, kde kazetové střechy korodují vlivem vysoké vlhkosti a agreaivnostl mořských vod i vysokých denních a nočních teplotních rozdílů, např. v pouštních rafineriích a na mořských březích ve skladech a překladištích ropy a jejich produktů.

Claims (3)

1. Plováková střecha uskladnovacích nádrží hořlavých kapalin, vyznačená tím, že její nosná část je sestavena z příčných i podélných ocelových profilů (1, 2), které tvoří voštinové rámy, v nichž jsou umístěny plováky (6), zajištěné proti posunutí nahoru 1 dolů zarážkami (7).

2. Plovákové střecha podle bodu 1, vyznačené tím, že její vrchní část je alespoň částečně kryta plechem (5) a po obvodu uzavřena profilem (4), umožňujícím instalaci těsnění na opěrné ploše (3).

3. Plováková střecha podle bodů 1 a 2, vyznačená tím, že plováky (6) v ní zabudované jsou z pěnového skla.