RU2022112C1

RU2022112C1 - Vertical cylindrical reservoir for crude oil and oil products

Info

Publication number: RU2022112C1
Authority: RU
Inventors: Р.З. Гадельшин; М.Г. Каравайченко; Г.Б. Шнейдер; Р.М. Усманов; К.В. Храмов; А.С. Сдобнов
Original assignee: Гадельшин Рубен Заурович
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: oil storage reservoirs. SUBSTANCE: reservoir has wall, vertical semicylindrical partition installed on wall, and floating cover. Semicylindrical design of partition and relative position of partition and wall make it possible to decrease heeling moment built by snow load on cover. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к резервуаростроению, в частности к конструкции резервуаров с плавающей крышей для хранения нефти и нефтепродуктов. The invention relates to reservoir engineering, in particular to the design of tanks with a floating roof for storing oil and oil products.

Известен резервуар с плавающей крышей, включающий плавающую крышу со смонтированным на ее наружной поверхности нагревательным элементом [1]. При выпадении снеговых осадков на плавающую крышу включается нагревательный элемент, снег тает, и образовавшаяся вода удаляется с плавающей крыши. A known tank with a floating roof, including a floating roof with a heating element mounted on its outer surface [1]. When snow falls on the floating roof, the heating element turns on, the snow melts, and the resulting water is removed from the floating roof.

Недостатком известной конструкции является значительная энергоемкость эксплуатации резервуара. Кроме того, снег на плавающей крыше имеет неравномерную толщину, что вызывает перегрев и выход из строя нагревательных элементов. A disadvantage of the known design is the significant energy consumption of the operation of the tank. In addition, snow on a floating roof has an uneven thickness, which causes overheating and failure of the heating elements.

Известная конструкция резервуара с плавающей крышей, выбранная в качестве прототипа, содержит стенку с установленным по ее верхней кромке козырьком, плавающую крышу и шторное прикрытие, верхний конец которого соединен с козырьком, а нижний - с плавающей крышей [2]. The known design of the tank with a floating roof, selected as a prototype, contains a wall with a visor installed on its upper edge, a floating roof and a curtain cover, the upper end of which is connected to the visor, and the lower end with a floating roof [2].

Недостатком известной конструкции является несимметричное нагружение плавающей крыши снеговой нагрузкой, вызванное тем, что снеговой покров на поверхности крыши имеет неравномерную толщину. Неравномерность толщины снегового покрова на плавающей крыше обусловлена следующим. Как известно, при обтекании снеговетровым потоком резервуара с плавающей крышей в районе верхней кромки наветренной части стенки резервуара происходит резкое снижение скорости ветрового потока. Это вызывает интенсивное отделение от снеговетрового потока частиц снега и оседание значительной их части на той половине крыши, которая находится непосредственно за наветренной стенкой резервуара. Над другой же половиной плавающей крыши скорость снеговетрового потока больше, поэтому снега на эту часть крыши выпадает меньше. Так как выпадение осадков в зимний период наблюдается преимущественно при каком-то одном направлении ветра, становится очевидно, что на одной части крыши толщина снегового покрова будет больше, чем на другой [3]. Все это снижает эксплуатационную надежность резервуара вследствие значительного кренящего момента от снеговой нагрузки, действующего на плавающую крышу, и возможного ее потопления при неблагоприятном сочетании других нагрузок. A disadvantage of the known design is the asymmetric loading of the floating roof with a snow load due to the fact that the snow cover on the roof surface has an uneven thickness. The unevenness of the thickness of the snow cover on the floating roof is due to the following. As you know, when a snow-wind stream flows around a tank with a floating roof, a sharp decrease in the speed of the wind stream occurs in the region of the upper edge of the windward part of the tank wall. This causes intensive separation of snow particles from the snow-wind flow and settling of a significant part of them on that half of the roof, which is located directly behind the windward wall of the tank. Over the other half of the floating roof, the speed of the snow-wind flow is greater, therefore, less snow falls on this part of the roof. Since precipitation during the winter period is mainly observed in one direction of the wind, it becomes obvious that on one part of the roof the thickness of the snow cover will be greater than on the other [3]. All this reduces the operational reliability of the tank due to the significant heeling moment from the snow load acting on the floating roof, and its possible sinking with an unfavorable combination of other loads.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности резервуара в зимнее время года. The aim of the invention is to increase the operational reliability of the tank in the winter season.

Это достигается тем, что барьер установлен вертикально и выполнен в виде полуцилиндра так, что диаметральная плоскость, соединяющая края полуцилиндра, перпендикулярна преимущественному в зимний период направлению ветра, причем между барьером и стенкой резервуара образован зазор величиной h = (0,1...0,175)D, где D - диаметр резервуара, а отношение величины зазора к высоте барьера составляет 0,5...0,6. This is achieved by the fact that the barrier is mounted vertically and made in the form of a half-cylinder so that the diametrical plane connecting the edges of the half-cylinder is perpendicular to the wind direction predominant in winter, and a gap of h = (0.1 ... 0.175 is formed between the barrier and the tank wall ) D, where D is the diameter of the tank, and the ratio of the gap to the height of the barrier is 0.5 ... 0.6.

Цель достигается также и тем, что полуцилиндрический барьер выполнен из двух половин, каждая из которых имеет длину дуги не более 0,25 π D, так, что между ними образован разрыв, определяемый величиной длины дуги L = (2.. .4)h, причем линия, соединяющая центр резервуара и середину разрыва, совпадает с преимущественным в зимний период направлением ветра. The goal is also achieved by the fact that the semi-cylindrical barrier is made of two halves, each of which has an arc length of not more than 0.25 π D, so that a gap is formed between them, determined by the value of the arc length L = (2 .. .4) h moreover, the line connecting the center of the reservoir and the middle of the gap coincides with the wind direction predominant in winter.

Эти отличия показывают соответствие предлагаемого решения критерию "новизна". These differences show the compliance of the proposed solution with the criterion of "novelty."

Признаки, отличающие данное заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены ни в одном из известных решений, описанных в патентной и научно-технической литературе, доступной заявителю. Это дает основание сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия". Signs that distinguish this claimed technical solution from the prototype, not identified in any of the known solutions described in the patent and scientific literature available to the applicant. This gives reason to conclude that the proposed solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображен резервуар с установленным барьером; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - резервуар с барьером из двух половин; фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг.3. In FIG. 1 shows a tank with an installed barrier; figure 2 is a view along arrow a in figure 1; figure 3 - tank with a barrier of two halves; figure 4 is a view along arrow B in figure 3.

Резервуар содержит стенку 1 и плавающую крышу 2. Вертикальный полуцилиндрический барьер 3 прикреплен к стойкам 4, установленным на стенке 1 резервуара. The tank contains a wall 1 and a floating roof 2. A vertical semi-cylindrical barrier 3 is attached to the uprights 4 mounted on the wall 1 of the tank.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом. The proposed design works as follows.

При обтекании резервуара снеговетровой поток тормозится стенкой резервуара и полуцилиндрическим вертикальным барьером. Поэтому скорость потока в зазоре между стенкой и барьером увеличивается в 3...5 раз по сравнению со скоростью потока в том же сечении прототипной конструкции. Вследствие этого выпадение основной части снега из снеговетрового потока на плавающую крышу будет происходить не непосредственно за наветренной стенкой резервуара, а вблизи центра плавающей крыши. During the flow around the reservoir, the snow-wind flow is inhibited by the reservoir wall and the semi-cylindrical vertical barrier. Therefore, the flow rate in the gap between the wall and the barrier increases by 3 ... 5 times compared with the flow rate in the same section of the prototype structure. As a result, the main part of the snow falling out of the snow-wind stream onto the floating roof will not occur directly behind the windward wall of the tank, but near the center of the floating roof.

Именно заявленное взаиморасположение стенки резервуара и вертикального полуцилиндрического барьера, а также заявленная величина зазора и расположение вертикального полуцилиндрического барьера по отношению к преимущественному в зимний период направлению ветра обеспечивают достижение цели изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем снижения действующего на крышу кренящего момента от снеговой нагрузки. Кренящий момент, действующий на плавающую крышу заявляемого резервуара, будет меньше вследствие снижения плеча действия результирующей силы веса снегового покрова. Другими словами, в заявляемой конструкции расстояние от центра крыши до точки приложения результирующей силы веса снегового покрова будет меньше, чем обеспечивается снижение кренящего момента, действующего на крышу. It is the declared relative position of the tank wall and the vertical semi-cylindrical barrier, as well as the declared clearance and the location of the vertical semi-cylindrical barrier with respect to the wind direction predominant in winter, that achieve the objective of the invention - increasing operational reliability by reducing the heeling moment acting on the roof from snow load. The heeling moment acting on the floating roof of the claimed tank will be less due to a decrease in the shoulder action of the resulting force of the snow cover weight. In other words, in the claimed design, the distance from the center of the roof to the point of application of the resulting force of the weight of the snow cover will be less than the reduction in heeling moment acting on the roof.

При использовании барьера с разрывом, определяемым величиной длины дуги l = (2...4)h, достигается усиление эффекта увеличения скорости снеговетрового потока в вышеуказанном сечении, а также снижается ветровая нагрузка на барьер и стенку резервуара в целом. When using a barrier with a gap determined by the arc length l = (2 ... 4) h, the effect of increasing the speed of the snow-wind flow in the above section is enhanced, and the wind load on the barrier and the tank wall as a whole is reduced.

П р и м е р 1. Для резервуара вместимостью 5000 м³, диаметром 22,8 м можно принять следующие размеры: высота барьера равна 4 м, величина зазора между стенкой и барьером 2 м, длина дуги разрыва 6 м.Example 1. For a tank with a capacity of 5000 m ³ and a diameter of 22.8 m, the following dimensions can be taken: the height of the barrier is 4 m, the gap between the wall and the barrier is 2 m, the length of the arc of a gap is 6 m.

П р и м е р 2. Для резервуара вместимостью 50000 м³, диаметром 60,7 м можно принять следующие размеры: высота барьера равна 6 м, величина зазора между барьером и стенкой резервуара 3,5 м, длина дуги разрыва 14 м.PRI me R 2. For a tank with a capacity of 50,000 m ³ , a diameter of 60.7 m, the following dimensions can be taken: the height of the barrier is 6 m, the gap between the barrier and the wall of the tank is 3.5 m, the length of the arc of a gap is 14 m.

Использование предлагаемой конструкции обеспечивает повышение эксплуатационной надежности резервуара с плавающей крышей вследствие снижения кренящего момента от снеговой нагрузки, позволяет сократить трудоемкость и энергоемкость эксплуатации резервуара, снизить потери нефти и нефтепродуктов от испарения. The use of the proposed design provides an increase in the operational reliability of the tank with a floating roof due to a decrease in the heeling moment from the snow load, reduces the complexity and energy consumption of the operation of the tank, and reduces the loss of oil and oil products from evaporation.

Claims

1. VERTICAL CYLINDRICAL RESERVOIR FOR STORING OIL AND OIL PRODUCTS, including a wall with a barrier installed on its upper edge and a floating roof, characterized in that, in order to increase the operational reliability of the tank in winter, the barrier is mounted vertically and is made in the form of a half cylinder in such a way that the diametrical plane connecting the edges of the half-cylinder is perpendicular to the predominant direction of the wind in winter with the formation of a gap between the barrier and the wall with a value equal to h = (0.1 - 0.175) D, where D is the diameter of the tank, and the ratio of the gap to the height of the barrier is 0.5 ÷ 0.6.

2. The tank according to claim 1, characterized in that the semi-cylindrical barrier is made of two halves, each of which has an arc length not exceeding 0.25 π D, and so that a gap is formed between them, the value of which is determined by the formula L = (2 - 4) h, and the line connecting the center of the reservoir and the middle of the gap coincides with the preferred wind direction in winter.