EA001832B1 - Способ инвертирования выпуклой конфигурации днища резервуара для хранения жидких продуктов - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию способа инвертирования выпуклой конфигурации днища резервуара, предназначенного для хранения жидких продуктов, для обеспечения большей эффективности при проведении операций удаления нежелательных материалов, которые обычно накапливаются на дне резервуара. Поверх обычного днища (5) резервуара помещают слой материала, имеющего свойства пластичности, за исключением одного участка, идущего от центра дна резервуара до его краев. Материал, имеющий свойства пластичности, затвердевает со временем, в результате чего получают новое днище (7), центр (11) которого лежит на уровне, расположенном ниже уровня краев днища. Участок, на котором не нанесен материал, имеющий свойства пластичности, образует дренажную выемку (9), по которой отводят к краям днища нежелательные жидкости и осадок для последующего их удаления из резервуара.

Description

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию способа инвертирования выпуклой конфигурации днища резервуара, предназначенного для хранения жидких продуктов, в частности нефти и ее производных, причем указанный способ позволяет получить более эффективную форму днища, способствующую стоку (удалению) нежелательных жидкостей и осадка, которые обычно там накапливаются. Настоящее изобретение найдет особое применение для резервуаров большой емкости.

Резервуары-хранилища широко используют в нефтяной промышленности, причем они работают главным образом в виде операционных блоков. Они могут быть предназначены, например, для хранения сырой нефти, промежуточных продуктов и конечных продуктов.

Нормальным процессом является накопление при хранении продукта в резервуаре нежелательных жидкостей и осадка (плотных остатков, отстоя, воды, песка и т.п.), которые могут сопровождать продукт при его вводе в резервуар и обычно тяжелее хранящегося продукта, а поэтому имеют тенденцию к отложению на дне резервуара.

Используемые в настоящее время резервуары-хранилища, в особенности резервуары средней и большой емкости, имеют цилиндрическую боковую стенку (оболочку), установленную на кольце фундамента. Днище такого резервуара обычно имеет форму выпуклого вверх колпака или конуса.

В нижней части цилиндрической боковой стенки, установленной на кольце фундамента, предусмотрены отверстия для чистки и осмотра, имеющие смотровые люки. Такое расположение позволяет использовать отверстие для чистки для проверки уровня нежелательных материалов, накопленных на дне резервуара.

Такой текущий контроль проводят при помощи указателя уровня, размещенного в смотровом люке отверстия для чистки. Указатель уровня служит для информирования оператора о том, когда следует провести дренаж резервуара для удаления из него нежелательных материалов, а также о том, когда следует прекратить дренаж, чтобы предотвратить нежелательное удаление в отходы хранящихся в резервуаре продуктов.

В нижней части резервуаров-хранилищ имеются различные дренажные трубы, которые позволяют отводить через них нежелательные жидкости и осадок. На выпуске каждой дренажной трубы имеется запорный вентиль, при открывании которого производится удаление нежелательных жидкостей и осадка из резервуара.

Обычно внутри резервуара устанавливают смесители для гомогенизации хранящихся продуктов. Число установленных смесителей зависит от емкости резервуара и от типа хранящегося в нем продукта.

К недостаткам смесителей относится то, что они также вызывают перемещение нежелательных жидкостей и осадка к центру вогнутого днища резервуара, откуда больше расстояние до дренажных каналов, при этом замедляется вытекание из резервуара нежелательных жидкостей и осадка.

Так как уровень центра днища используемых в настоящее время резервуаров обычно выше краев дна, то имеется тенденция накопления нежелательных жидкостей и осадка в кольцевых слоях по краям дна. Однако так как полная протяженность кромки днища резервуара имеет одинаковый уровень, и нет разности уровней для облегчения протекания нежелательных жидкостей и осадка по дренажным трубам, то процесс дренажа замедляется, что способствует накоплению нежелательных жидкостей и осадка на дне резервуара, главным образом в тех областях, которые наиболее удалены от дренажных труб.

В публикации УО-Л-98/04479 предложено усовершенствование резервуара для хранения жидких продуктов, особенно применимое для резервуаров большой емкости, которое позволяет разрешить указанные здесь выше проблемы. Предложенное решение предусматривает инвертирование выпуклой конфигурации днища в вогнутую конфигурацию, когда центр днища резервуара находится на более низком уровне по отношению к уровню краев.

Дренажная выемка идет от центра днища резервуара к его краю с уклоном, достаточным для содействия оттоку нежелательных жидкостей и осадка к его краю, откуда они легко могут быть выведены из резервуара наружу.

Указанное усовершенствование легко может быть применено при конструировании новых резервуаров, так как легко довести дренажную выемку до уровня порога отверстия для чистки, непосредственно над кольцом фундамента, сохраняя одновременно уклон дренажной выемки или канала, достаточный для содействия оттоку нежелательных жидкостей и осадка к краю днища резервуара.

Однако при попытке применения предложенного принципа инвертирования днища резервуара к уже существующим резервуарам возникают различные проблемы. Если, например, край днища резервуара поддерживать на уровне кольца фундамента, то легко понять, что дренажные выемки будут доходить до боковых краев резервуара на уровне, расположенном ниже верхней части кольца фундамента, что заставляет предусматривать отверстия в кольце фундамента для обеспечения стока к дренажным трубам, что вызывает необходимость проведения соответствующих расчетов конструкции для проверки прочности кольца. Это может даже вызывать необходимость использования новых конструктивных решений.

Для изменения выпуклой конфигурации существующего резервуара таким образом, чтобы дренажная выемка заканчивалась точно у порога смотрового отверстия, края основания резервуара должны быть расположены на более высоком уровне, чем уровень верхней части кольца фундамента. Такое изменение вызывает необходимость пересмотра конструктивных решений резервуара, а также необходимость повышения уровня базы, поддерживающей днище резервуара, что делает такие изменения весьма дорогостоящими.

В патенте ΝΤ-Α-9100874 раскрыто изменение днища уже существующего резервуара, который имеет конусное вогнутое вверх днище, при этом измененное днище также является вогнутым вверх.

В патенте США И8-А-4457332 раскрыт способ конструирования нового резервуара, в соответствии с которым в процессе конструирования изменяют конфигурацию плоского днища резервуара, в результате чего в окончательном виде днищу придают вогнутую вверх конфигурацию.

Задачей настоящего изобретения является создание способа изменения существующего резервуара для хранения жидких продуктов, позволяющего повысить эффективность операции дренажа нежелательных жидкостей и осадка, которые обычно накапливаются на дне резервуара-хранилища.

Другой задачей настоящего изобретения является создание простого способа изменения днища резервуара, чтобы улучшить дренаж нежелательных жидкостей и осадка.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ инвертирования выпуклой вверх конфигурации днища резервуара, предназначенного для хранения жидких продуктов и имеющего, по меньшей мере, одно отверстие для чистки, за счет нанесения материала, обладающего свойствами пластичности и со временем затвердевающего, причем указанный способ включает в себя следующие операции:

- размещение на днище множеств блоков локализующей опалубки, распределенных по всей поверхности днища, за исключением, по меньшей мере, одной секции, идущей от центра днища резервуара до области у его периферии напротив указанного отверстия для чистки, причем указанные блоки образуют локализованные зоны размещения материала, обладающего свойствами пластичности;

- затем ввод в указанные зоны локализации, образованные локализующей опалубкой, за исключением, по меньшей мере, одной секции, идущей от центра днища резервуара до его периферии, отверждаемого материала, обладающего свойствами пластичности, таким образом, что количество вводимого в зоны локализации отверждаемого материала возрастает с увеличе нием расстояния по радиусу от центра обычного (исходного) днища; и

- преобразование указанной, по меньшей мере, одной секции в дренажную выемку со скатом, имеющим уклон, достаточный для содействия оттоку нежелательных жидкостей и осадка к области напротив указанного отверстия для чистки, откуда они легко могут быть удалены наружу.

Этот способ, который является дешевым и простым в применении, может быть использован для инвертирования выпуклой конфигурации существующего резервуара, имеющего обычное днище, без необходимости съема днища, просто путем нанесения на обычное днище материала, имеющего свойства пластичности, который со временем затвердевает.

При использовании такого способа исходное обычное днище продолжает отвечать существующим стандартам, причем корректируются любые небольшие дефекты его поверхности, которые возникают в процессе конструирования, а также блокируются любые небольшие возможные утечки, что также предотвращает коррозию и загрязнение грунтовых вод.

Данный способ может быть также использован при конструировании новых резервуаров, при этом днище резервуара может быть изготовлено в соответствии с существующими стандартами, а затем его выпуклая конфигурация может быть инвертирована при помощи последующего нанесения материала, имеющего свойства пластичности, который со временем затвердевает.

Слой материала, имеющего свойства пластичности, который со временем затвердевает, может быть нанесен на поверхность днища резервуара с использованием локализирующей опалубки.

Днищу придают вогнутую форму с единственной центральной точкой, предназначенной для сбора нежелательных жидкостей и осадка, которая является точкой сходимости для дренажа.

Нежелательные жидкости и осадок, которые накапливаются в центре дна, стекают, по меньшей мере, через одну наклонную дренажную выемку, которая начинается у центральной точки сбора посредине днища и заканчивается у периферии днища резервуара, на уровне ниже центра днища резервуара, и имеет уклон, достаточный для содействия вытеканию из резервуара нежелательных жидкостей и осадка.

Днище резервуара может быть сначала покрыто слоем герметизирующего состава, например, слоем полиуретана, а затем наносят материал, имеющий свойства пластичности.

Слой герметизирующего состава может быть также нанесен поверх слоя материала, имеющий свойства пластичности, после его затвердевания, особенно в точках соединения (на стыках), чтобы улучшить уплотнение в указанных точках.

Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых

На фиг. 1 показан вид в перспективе известного резервуара для хранения жидких продуктов;

на фиг. 2 - вид в перспективе резервуара для хранения жидких продуктов в соответствии с фиг. 1, в котором на сегменты днища резервуара был нанесен слой материала, имеющий свойства пластичности, затвердевший после нанесения;

на фиг. 3 а - поперечное сечение, а на фиг. 3Ь вид сверху резервуара-хранилища, показанного на фиг. 2, где можно видеть слой материала, имеющий свойства пластичности, затвердевший после нанесения на днище резервуара.

На фиг. 1 показан вид в перспективе известного резервуара (1) для хранения жидких продуктов. Кольцо фундамента (2) служит основанием для поддержки цилиндрической боковой стенки (3), образующей стенку резервуара (1).

В боковой стенке (3) предусмотрено, по меньшей мере, одно отверстие для чистки (4), расположенное непосредственно над кольцом фундамента (2) и обеспечивающее доступ внутрь резервуара (1), а также позволяющее вытекать наружу нежелательным жидкостям и осадку.

В нижней части резервуара (1) можно видеть обычное днище (5) выпуклой формы, которое связано в своей нижней части с внутренней стороной боковой стенки (3) и поддерживается зоной уплотненного грунта (6), содержащегося внутри кольца фундамента (2).

Далее будет подробно описан способ инвертирования выпуклой конфигурации обычного днища (5) резервуара (1) для хранения жидких продуктов.

Основной принцип в соответствии с предлагаемым способом состоит в нанесении поверх обычного днища (5) резервуара материала, обладающего свойствами пластичности и имеющего такую конфигурацию, что новые края днища подняты на уровень, который расположен выше уровня центра нового днища. Материал со свойствами пластичности затвердевает со временем, в результате чего получают новое днище вогнутой конфигурации, аналогичное описанному в упомянутой публикации νΟ-Α98/04479.

Для получения упомянутой в νθ-Α98/04479 дренажной выемки достаточно не производить или сократить нанесение материала со свойствами пластичности в сегменте, форма которого эквивалентна форме дренажной выем ки. В этом случае небольшой участок обычного днища (5) действует в качестве наклонной дренажной выемки, что объяснено далее более подробно.

В качестве примера материала, имеющего свойства пластичности и наносимого на обычное днище (5), можно привести строительный раствор, а преимущественно бетон. Исключительно для упрощения описания изобретения далее будет использован термин отверждаемый пластичный материал для обозначения как бетона, так и любого другого имеющего свойства пластичности материала, причем ссылки как на бетон, так и на указанный материал, в общем, являются эквивалентными. Однако это не должно служить основанием для любого ограничения описанного способа, так как его внедрение возможно при использовании любого иного материала, имеющего свойства, аналогичные бетону.

На фиг. 2 показано днище (7), полученное после нанесения бетона поверх обычного днища (5) в виде радиальных сегментов (8) при помощи локализующей опалубки (18). Следует иметь в виду, что радиальное расположение опалубки является только одним из возможных решений и не должно рассматриваться как ограничительное для предлагаемого способа.

Далее описана методика нанесения материала, имеющего свойства пластичности, на обычное днище (5) резервуара.

Сначала на обычное днище (5) резервуара устанавливают множество элементов локализующей опалубки (18), которые распределены соответствующим образом и изготовлены из соответствующего материала, так что образуются локализованные зоны для размещения бетона. Размеры локализующей опалубки (18) выбирают таким образом, что количество бетона, которое помещено в зонах локализации, возрастает с увеличением расстояния по радиусу от центра обычного днища (5), так что периметр нового днища будет находиться на уровне, превышающем уровень центра, что можно видеть на фиг. 3а.

Локализующую опалубку (18) распределяют по всей поверхности обычного днища (5), за исключением, по меньшей мере, одной радиальной полосы обычного днища (5) напротив отверстия для чистки (4), где бетон не размещают.

После установки опалубки вводят бетон в зоны локализации, образованные локализирующей опалубкой (18), за исключением указанной, по меньшей мере, одной радиальной полосы, при помощи любой известной технологии, хорошо известной специалистам. Такая технология здесь не описана и не является составной частью настоящего изобретения.

После размещения бетона в зонах локализации, образованных локализирующей опалубкой (18), и после полного затвердевания бетона, получают новое днище (7) с вогнутой конфигурацией.

Участок, на который не наносили бетон, становится дренажной выемкой (9), которая имеет наклонное дно в виде ската (наклонной плоскости) (10), образованного участком обычного днища (5), наклон которого достаточен для содействия стеканию нежелательных жидкостей и осадка наружу к области в окрестности отверстия для чистки (4), откуда они легко могут быть удалены. Боковые стенки дренажной выемки (9) образованы локализирующей опалубкой (18) или, после ее удаления, собственно бетоном. Дренажная выемка (9) может быть защищена при помощи покрытия боковых стенок и ската (10) соответствующим материалом, о чем речь впереди.

По желанию скат (10) может быть образован за счет нанесения на обычное днище (5) конусного слоя отверждаемого материала, имеющего свойства пластичности, так, чтобы изменить угол наклона дна выемки (9) относительно угла наклона исходного днища резервуара (5).

На фиг. 3а показано поперечное сечение резервуара-хранилища, показанного на фиг. 2, где можно видеть слой затвердевшего бетона, помещенного на обычном днище (5) резервуара (1) для образования нового днища (7) с вогнутой конфигурацией, центр (11) которого лежит на уровне, более низком, чем уровень периферии нового днища (7). Можно также видеть дренажную выемку (9) с ее скатом (10), причем в этом случае, как обсуждалось выше, скат (10) представляет собой участок обычного днища (5), на котором нет бетона. Вид сверху модифицированного резервуара показан на фиг. 3Ь.

Следует иметь в виду, что материал со свойствами пластичности, который наносят на обычное днище (5), должен обеспечивать герметичность нового днища (7) по отношению к хранящейся жидкости.

Для обеспечения герметичности обычное днище (5) резервуара может быть покрыто слоем уплотняющего материала, например, слоем полиуретана, до нанесения материала, имеющего свойства пластичности. Если не все обычное днище (5) резервуара покрыто слоем уплотняющего материала, до нанесения материала, имеющего свойства пластичности, то рекомендуется покрыть слоем уплотняющего материала, по меньшей мере, участок обычного днища (5), который образует скат (10).

Аналогичным образом слой уплотняющего материала может быть также нанесен либо по всей поверхности материала, имеющего свойства пластичности, после его затвердевания, либо, альтернативно, только на стыках для улучшения уплотнения в этих зонах.

Для дополнительного улучшения качества покрытия в зонах соединения локализующая опалубка (18) может быть сконструирована таким образом, что небольшой участок ее верхней части у поверхности слоя материала, имеющего свойства пластичности, может быть удален после затвердевания материала. Некоторое количество уплотняющего материала может быть введено в полученные зазоры, образованные между затвердевшими слоями материала, имеющего свойства пластичности, что предотвращает проникновение хранящегося жидкого продукта в материал встроенной опалубки (18), который обычно представляет собой дерево или аналогичный материал.

Предложенный способ является простым, удобным и безопасным способом инвертирования выпуклого днища резервуара для хранения жидких продуктов, при этом обеспечен более эффективный дренаж нежелательных жидкостей и осадка, которые обычно накапливаются на дне такого резервуара.

Claims (9)

1. Способ инвертирования выпуклой вверх конфигурации днища резервуара, предназначенного для хранения жидких продуктов и имеющего, по меньшей мере, одно отверстие для чистки, отличающийся тем, что указанный способ включает в себя следующие операции

- размещение на днище (5) множеств блоков локализующей опалубки (18), распределенных по всей поверхности днища, за исключением, по меньшей мере, одной секции, идущей от центра днища (5) резервуара до области у его периферии напротив указанного отверстия для чистки (4), причем указанные блоки образуют локализованные зоны размещения материала, обладающего свойствами пластичности;

- ввод в указанные зоны локализации, образованные локализующей опалубкой (18), за исключением, по меньшей мере, одной секции, идущей от центра днища резервуара до его периферии, отверждаемого материала, обладающего свойствами пластичности, таким образом, что количество вводимого в зоны локализации отверждаемого материала возрастает с увеличением расстояния по радиусу от центра обычного днища (5); и

- преобразование указанной, по меньшей мере, одной секции в дренажную выемку (9) со скатом (10), имеющим уклон, достаточный для содействия оттоку нежелательных жидкостей и осадка к области напротив указанного отверстия для чистки (4), для удаления наружу.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что локализующую опалубку (18) устанавливают в радиальном направлении.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обычное днище (5) покрывают слоем уплотняющего материала.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что скат (10) образуют нанесением на обычное днище (5) конусного слоя отверждаемого материала, имеющего свойства пла9 стичности, так чтобы изменить угол наклона дна выемки (9) относительно угла наклона исходного днища резервуара (5).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что участок обычного днища (5), который образует скат (10), покрывают уплотняющим материалом.

6. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что отверждаемый пластичный материал наносят, по меньшей мере, в одной секции, идущей от центра днища резервуара до его периферии, в такой конфигурации, что поверхность затвердевшего материала в указанной, по меньшей мере, одной секции имеет наклон вниз от центра днища резервуара к его периферии, отличающийся от наклона обычного днища резервуара перед преобразованием.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что на поверхность затвердевшего материала в ука занной, по меньшей мере, одной секции наносят покрытие из уплотняющего материала.

8. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что локализирующую опалубку (18) выполняют таким образом, что участок в ее верхней части, который расположен на уровне поверхности слоя отверждаемого пластичного материала, может быть удален после затвердевания нанесенного материала; причем в зазоры, образованные между смежными массами уже затвердевшего пластичного материала, вводят уплотняющий материал.

9. Способ по одному из пп.1-2, отличающийся тем, что новое днище (7), образованное за счет нанесения отверждаемого пластичного материала, боковые стенки дренажной выемки (9) и часть обычного днища (5), образующего скат (10) дренажной выемки, покрывают уплотняющим материалом.