CS212918B1

CS212918B1 - Swimmer roof of storing containers of inflammable liquids

Info

Publication number: CS212918B1
Application number: CS316280A
Authority: CS
Inventors: Josef Quis; Frantisek Nikl; Vaclav Hradil; Rostislav Pospisil; Stanislav Novotny
Original assignee: Josef Quis; Frantisek Nikl; Vaclav Hradil; Rostislav Pospisil; Stanislav Novotny
Priority date: 1980-05-06
Filing date: 1980-05-06
Publication date: 1982-03-26

Description

Vynález se týká plovákové střechy uskladňovacích nádrží pro hořlavé kapaliny.The invention relates to a float roof for storage tanks for flammable liquids.

Dosud známé plovoucí střechy jsou řešeny vždy na principu uzavřených plujících r*.Previously known floating roofs are always designed on the principle of closed floating 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.cassettes - both in the case when the cassettes fill the entire roof area, for example according to Czechoslovak patent No. 97 749, where the cassettes are actually welded into one floating pontoon, or in the so-called single deck roof, where the outer annulus is made of cassettes and the central part then forms a simple sheet. The cassettes are of the size 25OOx25OOx x 250 mm. Abroad, there are known solutions of cassette floating roofs filled with polyurethane foam, which is injected into the enclosed spaces of cassettes after assembling the entire pontoon. In the pontoon, the cassettes are welded along the edges. On these edges, forces are transmitted from the weight of the roof itself through the built-in racks when the tank is empty, where the whole roof stands on racks, which must be larger in proportion to the weight of the floating roof.

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 odstávkáchFor current full-deck or single deck roofs with or without filler, there is a significant difference in pontoon stress during operation when the roof floats on the surface of the flammable liquid stored, and during standstill when the racks and edges of the cassettes are loaded. In this case, the reaction forces are transferred from the weight of the roof through the cassette stands and edges so that the lower cassette sheets are subjected to tensile stress and the upper one to pressure. During downtime

212 918212 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)212 918 tanks for cleaning can cause deformation of cartridges, stands and other parts incl. storage tank accessories. Also, the increased immersion of the entire pontoon made of steel has an adverse effect on the efficiency of the seal, which results in leakage of stored liquid vapors. These structures are achieved by the material used (sheet 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.With high steel consumption and high weight of the whole construction - up to 250 kg / m roof. In terms of operational safety, there is a lack of corrosion, water vapor condensation in the enclosed cassette compartments, and after several years of operation, the entire roof may sink. Cartridge compartments filled with stored flammable liquids, usually of high volatility and in terms of flash point, I. and II. cl. flammability, such as crude benzol, benzene, toluene, gasoline, diesel, etc., which during the dismantling of prague creates a danger of burning or explosion when using an open fire (oxygen cutting, arc welding). During assembly, heavy weight cassettes are difficult to handle on roofs of these types. Another disadvantage of the cassette roofs is that although the pontoon cassettes are assembled and descended for the drainage of roof water, almost immediately after the assembly (during testing and inspection) the sheets are bent from the weight of the assemblers, aids or. In this way, the rainwater does not flow along the welded and downward edges, but remains on the upper baldness, creating good conditions for corroding the upper cassette sheets. After assembling the cassettes and welding them, the cassettes are tested by compressed air or pressurized water, and the welds are painted with a foaming solution and visually detected for leaks. The disadvantage of both testing methods is that it is not possible to verify the tightness of the welds of pontoons carried out in the overhead position, especially at the points of intersection of several welds. Defects in these areas cause leakage of test media into the space between the cartridges, which cannot be demonstrably detected by these methods. Increasing the service life is achieved by increasing the thickness of the metal sheet by up to 30%, which obviously affects the weight, immersion, etc. Indoor and outdoor treatments are normally carried out with coatings, which, however, have a maximum service life of 1/2 year. In addition to the polyurethane foam described above, waxes, resins and silicone foam are also injected into the cassettes against corrosion. Also, aluminum and zinc metallization from the outside is performed to increase service life. Experience has shown that the thin-walled steel cassette itself is attacked by corrosion and is punctured after 10 to 12 years. In addition, many protective coatings, coatings and foams of plastics are a narrow-profile import material. The main drawback of cassette-type floating roofs with anti-corrosion treatment of any system is that in a confined space, due to temperature changes in atmospheric and technological conditions, water vapor condensation and therefore corrosion occur. With these floating roofs, both functions, ie. strength and swimming, realized by one structural element - cassette, respectively. cartridge system.

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 podstatěThe aforementioned drawbacks are eliminated by a float roof according to the invention, which is based on the construction of a strength, load-bearing part made of steel profiles, which form honeycomb frames in both longitudinal and transverse directions, forming a net having the properties of a flat round plate. Inside each honeycomb frame is a float, essentially

212 918 hranol z pěnového skla, které je odolné vůči skladovaným kapalinám.212 918 foam glass prism that is resistant to stored liquids.

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.Through a full-area construction or otherwise symmetrical in the part of the surface, a float roof made of steel profiles forming honeycomb frames, which is filled with foam glass floats, achieves an even distribution of weight and reaction forces in the individual frames of the entire roof. circular shape with high cross-section modulus of bending, which allows for a very lightweight construction with low steel consumption. Here, only the structural element - steel profiles and the second function of swimming - fulfill the load-bearing, strength function, then the second element - foamed glass floats, fulfills again the savings on the total weight of the roof as well as production and assembly capacities. Saving steel with the right design can be up to 75% of the original need for coffered roofs. Smaller drafts simultaneously increase the efficiency of the seal and reduce harmful emissions. The construction according to the invention is easy to manufacture and assemble at low cost. By distributing the functions of the float roof to two structural elements suitably connected, virtually unsinkable and long service life of this roof structure is achieved.

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.Four embodiments of a float roof of flammable liquid storage tanks according to the invention are shown in the drawings. Giant. 1 shows a full-area solution of a float roof with honeycomb frames and stands, FIG. 2 is the same solution but without stands. The solution with only honeycomb frames in the area where a parallelogram is formed in the middle is shown in Fig. 3 and a circular surface is created in Fig. 4. All figures show the float roof in plan view and section AA, where the level level is indicated in the figures flammable liquids stored.

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.The supporting force forming the honeycomb frames of the float roof is created by welding of steel profiles transverse 1 and longitudinal 2 and its edge is adapted for the installation of gaskets by a curved profile 6 with supporting surface. 6 made of foam glass weighing from 170 to 180 kg / m² and secured against sliding up and down by stops 2 · In some cases the float roof can be designed with stands 8. The function of the roof is that it floats after storage of flammable liquid, thus preventing vapor escaping into the space above the surface and thereby creating flammable, possibly explosive mixtures of liquid vapor with air. The foam glass used as floats 6 is distinguished by its non-absorbency, low density and chemical stability to the effects of stored liquids.

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 uskladňovacíchThe float roof of flammable liquid storage tanks virtually eliminates the risk of an explosion fire, since it does not leave room for vapor formation and explosive mixture formation. When filling or emptying the tank, the roof rises or falls. Foam glass floats can be used not only as a filler for roof honeycomb frames, but also as part of the roof seal, or as float sensing elements for level indication etc. In conjunction with a suitably designed seal, a safety fire extinguisher, which is usually installed in these storage areas, can even be excluded.

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.212 918 tanks. The float roof according to the invention can be used for all tanks storing volatile and flammable liquids such as crude oil and its products after refining, or coke-chemical products such as crude benzol, benzene, all types of gasoline etc.

zof

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.They can be installed without limitation of lifetime, due to their practical unsinkability, in all climatic zones of the earth and in areas where coffered roofs corrode due to high humidity and seawater aggressiveness and high day and night temperature differences, eg in desert refineries and sea shores in warehouses and transhipments of crude oil and their products.

Claims

Float roof of flammable liquid storage tanks, characterized in that its supporting part is made up of transverse and longitudinal steel profiles (1, 2), which form honeycomb frames in which floats (6) are secured against sliding up 1 downwards stoppers (7).

2. Float roof according to claim 1, characterized in that its upper part is at least partially covered by a sheet (5) and closed at the periphery by a profile (4), allowing installation of the seal on the supporting surface (3).

Float roof according to Claims 1 and 2, characterized in that the floats (6) incorporated therein are made of foam glass.