RU2127216C1

RU2127216C1 - Floating cover for reservoir

Info

Publication number: RU2127216C1
Application number: RU97121790A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Королев; Р.И. Валеев; В.Г. Карамышев
Original assignee: Валеев Рустем Ибрагимович
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-03-10

Abstract

FIELD: reservoirs furnished with floating roofs. SUBSTANCE: floating cover has floats, fastening beams, clamps and flooring. Floats are made rectangular and are interconnected by short sides by means of beams. Beams are secured on floats by clamps. Brackets for fastening the beams are provided in upper part of clamps. peripheral floats are arranged horizontally along longer side. End faces of channel section floats pointed to inner walls of reservoir form peripheral edge of floating cover. EFFECT: enhanced efficiency of operation of floating cover owing to reduction of gas space volume under floating cover and increased load bearing capacity of floating cover peripheral part. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортировки и хранения жидкостей, например нефтепродуктов в резервуарах, оборудованных плавающими покрытиями. The invention relates to the field of transportation and storage of liquids, for example, petroleum products in tanks equipped with floating coatings.

Известно плавающее покрытие резервуара (см. авт.свид. СССР 1778040, МКИ B 65 D 88/34, 1992, БИ N 44), содержащее поплавковые опоры, соединенные между собой, которые выполнены полыми, в нижней части опоры которых установлены перегородки, а в верхней части резервуара размещено металлическое кольцо для крепления на нем площадок для обслуживания плавающей крыши. A floating tank cover is known (see autosd. USSR 1778040, MKI B 65 D 88/34, 1992, BI N 44), containing float supports interconnected, which are hollow, in the lower part of the support of which partitions are installed, and in the upper part of the tank there is a metal ring for mounting platforms for servicing the floating roof on it.

Недостаток - невысокая несущая способность и низкая надежность плавающей крышки. The disadvantage is the low bearing capacity and low reliability of the floating cover.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является патент США N 3861555 от 21.01.75 г., включающий трубчатые поплавки, поддерживающие балки, настил из металла, хомуты, стойки, затвор центральной стойки и гибкое уплотнение стенки резервуара. The closest technical solution to the present invention is US patent N 3861555 from 01.21.75, including tubular floats, supporting beams, metal flooring, clamps, racks, a central rack shutter and flexible sealing of the tank wall.

Недостаток - увеличенный объем газового пространства, недостаточная несущая способность периферийной части плавающего покрытия. The disadvantage is the increased volume of gas space, insufficient bearing capacity of the peripheral part of the floating coating.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем уменьшения объема газового пространства под плавающим покрытием и повышение несущей способности периферийной части плавающего покрытия. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device by reducing the volume of gas space under the floating coating and increasing the bearing capacity of the peripheral part of the floating coating.

Поставленная цель достигается тем, что поплавки выполнены в виде прямоугольной формы и соединены в промежутках между собой по короткой стороне, причем балки закреплены к поплавкам с помощью хомутов, при этом хомуты в верхней части снабжены кронштейнами для крепления балок. Периферийные поплавки расположены горизонтально по длинной стороне и торцы поплавков, обращенные к внутренней стенке резервуара, образуют периферийный борт плавающего покрытия. This goal is achieved in that the floats are made in the form of a rectangular shape and are connected at intervals between each other on the short side, and the beams are fixed to the floats using clamps, while the clamps in the upper part are equipped with brackets for attaching the beams. The peripheral floats are located horizontally along the long side and the ends of the floats facing the inner wall of the tank form the peripheral side of the floating cover.

На фиг. 1 изображен общий вид резервуара; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг. 3 - сечение В-В фиг.2; на фиг.4 - сечение Г-Г фиг.3; на фиг.5 - вид по Д на фиг.2; на фиг.6 - сечение Е-Е на фиг.2. In FIG. 1 shows a General view of the tank; figure 2 is a section aa of figure 1; in FIG. 3 is a cross-section BB of FIG. 2; figure 4 is a section GG of figure 3; figure 5 is a view along D in figure 2; figure 6 is a cross-section EE in figure 2.

Устройство включает плавающее покрытие резервуара 1 и содержит ряды прямоугольных поплавков 2, соединенных стойками 3 и поддерживающими балками 4, которые крепятся хомутами 5 с кронштейнами 6, периферийные поплавки 7 с бортом 8, настил из металлических листов 9 с прижимными балками 10, концевой кронштейн 11 для крепления балок 4 к борту 8 плавающего покрытия, гибкий уплотняющий затвор 12 плавающего покрытия и затвор центральной стойки 13. The device includes a floating coating of the tank 1 and contains rows of rectangular floats 2 connected by uprights 3 and supporting beams 4, which are fastened with clamps 5 with brackets 6, peripheral floats 7 with a side 8, a flooring made of metal sheets 9 with pressure beams 10, an end bracket 11 for fastening the beams 4 to the board 8 of the floating cover, a flexible sealing shutter 12 of the floating cover and the shutter of the central rack 13.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Все названные выше элементы конструкции плавающего покрытия через люк-лаз в первом поясе резервуара заносятся вовнутрь резервуара 1 и производится их монтаж. Собранная конструкция плавающего покрытия покоится на стойках 3, расположенных как по периферийной, так и внутренней частях плавающего покрытия. Минимальная высота стоек позволяет вести монтаж плавающего покрытия и не соприкасается с приспособлениями резервуара расположенными под ним. All the above-mentioned structural elements of the floating coating through the manhole in the first belt of the tank are brought inside the tank 1 and their installation is carried out. The assembled design of the floating cover rests on racks 3 located both on the peripheral and internal parts of the floating coating. The minimum height of the racks allows the installation of a floating cover and does not come in contact with the tank fixtures located under it.

При поступлении продукта в резервуаре 1 происходит подъем плавающего покрытия за счет герметичных поплавков 2 и периферийных поплавков 7, между которыми установлены поддерживающие балки 4 на одном уровне с верхней точкой поплавков и закрепленных в кронштейнах 6 хомутов 5. Периферийные поплавки 7 образуют силовой плавающий борт 8, на который закрепляют настил 9 в периферийной части и затвор 12 плавающего покрытия. Концевые части поддерживающих балок 4 закреплены к борту 8 кронштейнами 11. Настил 9 на внутренней части плавающего покрытия крепится к поддерживающим балкам 4 с помощью прижимных балок 10. Upon receipt of the product in the tank 1, the floating coating rises due to sealed floats 2 and peripheral floats 7, between which support beams 4 are installed at the same level with the top point of the floats and clamps fixed in brackets 5. The peripheral floats 7 form a power floating board 8, on which the flooring 9 is fixed in the peripheral part and the shutter 12 of the floating cover. The end parts of the supporting beams 4 are fixed to the board 8 by brackets 11. The flooring 9 on the inside of the floating cover is attached to the supporting beams 4 by means of pressure beams 10.

При наличии в резервуаре 1 центральной стойки на плавающем покрытии монтируется затвор 13 центральной стойки. If there is a central rack in the tank 1 on a floating surface, the shutter 13 of the central rack is mounted.

Использование предлагаемого плавающего покрытия позволит увеличить несущую способность последнего в периферийной части и значительно уменьшить объем газового пространства между поверхностью продукта, находящегося в резервуаре, и настилом. Using the proposed floating coating will increase the bearing capacity of the latter in the peripheral part and significantly reduce the amount of gas space between the surface of the product in the tank and the flooring.

Выбор оптимальных размеров периферийного поплавка для увеличения несущей способности плавающего покрытия приведен на фиг. 7. The selection of the optimal size of the peripheral float to increase the bearing capacity of the floating coating is shown in FIG. 7.

Суммарная длина периферийных поплавков составляет, как правило, от суммарной длины поплавков всего плавающего покрытия 25...30%, но т.к. плавающее покрытие представляет на 99% гибкую алюминиевую конструкцию, то периферийная часть его работает в наиболее сложных условиях. Она воспринимает вес установленного на плавающее покрытие затвора, а также нагрузку от сил трения затвора о стенку резервуара. Наиболее оптимальна конструкция с поплавками одинакового поперечного сечения, что обеспечивает технологичность сборки, уменьшает номенклатуру деталей и узлов плавающего покрытия. The total length of the peripheral floats is, as a rule, of the total length of the floats of the entire floating cover 25 ... 30%, but since Since the floating coating represents a 99% flexible aluminum construction, the peripheral part of it works under the most difficult conditions. It perceives the weight of the shutter installed on the floating coating, as well as the load from the friction forces of the shutter against the tank wall. The most optimal design with floats of the same cross section, which ensures the manufacturability of the assembly, reduces the range of parts and assemblies of the floating coating.

Для резервуаров, в которых хранятся "светлые" нефтепродукты и ароматические углеводороды, как правило, применяются мягкие затворы, которые изготавливаются из вспененных материалов (вспененные полиэтилены и т.п.), имеющие малый вес, поэтому периферийная и внутренняя части плавающего покрытия оснащаются поплавками одинакового поперечного сечения. В резервуарах в которых хранится нефть и на стенках которых могут находиться отложения, на плавающем покрытии устанавливаются комбинированные затворы. Эти затворы содержат металлические пружины, завесу, уплотняющие элементы и имеют вес, в 8...15 раз превышающий вес мягких затворов. Для того, чтобы сохранить плавучесть периферийной части, необходимо увеличить площадь поперечного сечения поплавков. Если сечение поплавков круглое, то диаметр периферийных поплавков будет больше внутренних поплавков, а это усложняет конструкцию и монтаж плавающего покрытия (необходимо сохранить одинаковый уровень настила плавающего покрытия). For reservoirs in which "light" petroleum products and aromatic hydrocarbons are stored, as a rule, soft closures are used, which are made of foamed materials (foamed polyethylene, etc.), which are light in weight, so the peripheral and internal parts of the floating coating are equipped with floats of the same cross section. In tanks in which oil is stored and on the walls of which deposits may be present, combined gates are installed on the floating surface. These gates contain metal springs, a curtain, sealing elements and have a weight 8 ... 15 times the weight of the soft gates. In order to maintain the buoyancy of the peripheral part, it is necessary to increase the cross-sectional area of the floats. If the cross section of the floats is round, then the diameter of the peripheral floats will be larger than the internal floats, and this complicates the design and installation of the floating cover (it is necessary to maintain the same level of the floating cover flooring).

В предложенной конструкции поплавки выполнены прямоугольными. Внутренние поплавки по стороне b установлены вертикально, а периферийные - горизонтально, что позволяет балки для крепления настила монтировать на одном уровне, кроме того, изменяя в сечении периферийных поплавков только размер b, можно изменить их объем, а следовательно, и плавучесть периферийной части плавающего покрытия, монтируя на него комбинированный затвор. In the proposed design, the floats are made rectangular. The internal floats on side b are installed vertically, and the peripheral ones - horizontally, which allows the beams for attaching the flooring to be mounted at the same level, in addition, changing only the size b in the section of the peripheral floats, you can change their volume, and therefore the buoyancy of the peripheral part of the floating coating by mounting a combination shutter on it.

Выведем зависимость размера b от веса затвора G₁.We derive the dependence of the size b on the weight of the shutter G ₁ .

Из условия равновесия периферийной части выталкивающая сила P равна:
к•P = V_Σ•ρ_ж-F_тр, (I)
где k - коэффициент запаса плавучести, k = 1,9 - 2,0;
P = G₁ + G₂ + G₃ + G₄ + G₅ + G₆,
где G₁ - вес затвора с крепежными деталями, G₂ - вес плавающего покрытия, G₃ - вес стоек опорных периферийных, G₄ - вес поплавков периферийных суммарный, G₅ - вес балок в периферийной части с крепежными деталями, G₆ - вес настила в периферийной части;
V_Σ - суммарный объем периферийных поплавков;
ρ_ж - плотность хранящейся в резервуаре жидкости;
F_тр - сила трения уплотняющего элемента затвора о стенку резервуара.From the equilibrium condition of the peripheral part, the buoyant force P is equal to:
to • P = V _Σ • ρ _W -F _Tr , (I)
where k is the safety factor of buoyancy, k = 1.9 - 2.0;
P = G ₁ + G ₂ + G ₃ + G ₄ + G ₅ + G ₆ ,
where G ₁ is the weight of the shutter with fasteners, G ₂ is the weight of the floating cover, G ₃ is the weight of the peripheral support racks, G ₄ is the total weight of the peripheral floats, G ₅ is the weight of the beams in the peripheral part with the fasteners, G ₆ is the weight of the deck in the peripheral part;
V _Σ is the total volume of peripheral floats;
ρ _W - the density of the liquid stored in the tank;
F _Tr - the friction force of the sealing element of the shutter against the wall of the tank.

Принимает, что силы трения для мягких и комбинированных затворов приблизительно равны:
G₄ = 2•(a+b)δ•ρ_п•L,
где a- ширина поплавка;
b - высота поплавка;
δ - толщина стенки поплавка;
ρ_п - плотность материала поплавка;
L - суммарная длина периферийных поплавков;
V_Σ = a•b•L,
из формулы (I)

раскрывая исходные данные, получаем

Обозначим сумму

к(G₁+П) = a•b•L•ρ_ж-2(a+b)δ•ρ_п•к•L;

еAssumes that the frictional forces for soft and combined shutters are approximately equal:
G ₄ = 2 • (a + b) δ • ρ _p • L,
where a is the width of the float;
b is the height of the float;
δ is the wall thickness of the float;
ρ _p - the density of the material of the float;
L is the total length of the peripheral floats;
V _Σ = a • b • L,
from the formula (I)

revealing the source data, we obtain

Denote the amount

k (G ₁ + P) = a • b • L • ρ _w -2 (a + b) δ • ρ _p • k • L;

e

Claims

1. The floating coating of the tank containing floats, flooring, mounting beams and clamps, characterized in that the floats are made in a rectangular shape and are interconnected by beams on the short side, and the beams are attached to the floats using clamps, with clamps in the upper part equipped with brackets for attaching beams.

2. The coating according to claim 1, characterized in that the peripheral floats are located horizontally on the long side and the ends of the floats facing the inner wall of the tank form a peripheral side of the floating coating.