RU2814296C1 - Kit for protecting surface of vertical tanks and method of determining integrity of polymer inserts - Google Patents
Kit for protecting surface of vertical tanks and method of determining integrity of polymer inserts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814296C1 RU2814296C1 RU2023110812A RU2023110812A RU2814296C1 RU 2814296 C1 RU2814296 C1 RU 2814296C1 RU 2023110812 A RU2023110812 A RU 2023110812A RU 2023110812 A RU2023110812 A RU 2023110812A RU 2814296 C1 RU2814296 C1 RU 2814296C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- vertical tank
- tank
- soft
- layer liner
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 13
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 13
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 12
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 9
- 239000004801 Chlorinated PVC Substances 0.000 claims description 8
- 229920000457 chlorinated polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 5
- -1 ketone compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 5
- GOUHYARYYWKXHS-UHFFFAOYSA-N 4-formylbenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C=O)C=C1 GOUHYARYYWKXHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LPNBBFKOUUSUDB-UHFFFAOYSA-N p-toluic acid Chemical compound CC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 LPNBBFKOUUSUDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000037452 priming Effects 0.000 claims description 4
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 2
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 claims description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 claims description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- NUKZAGXMHTUAFE-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid methyl ester Natural products CCCCCC(=O)OC NUKZAGXMHTUAFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- SURLGNKAQXKNSP-DBLYXWCISA-N chlorin Chemical compound C\1=C/2\N/C(=C\C3=N/C(=C\C=4NC(/C=C\5/C=CC/1=N/5)=CC=4)/C=C3)/CC\2 SURLGNKAQXKNSP-DBLYXWCISA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical class Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011016 integrity testing Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Настоящее изобретение относится к способам и комплектам для обеспечения защиты и реставрации поверхности промышленного оборудования, в частности - вертикальных резервуаров, от воздействия агрессивных сред при хранении жидкостей, в том числе продуктов нефтяной, химической и других отраслей промышленности.The present invention relates to methods and kits for providing protection and restoration of the surface of industrial equipment, in particular vertical tanks, from the effects of aggressive environments during the storage of liquids, including products of the oil, chemical and other industries.
Уровень техникиState of the art
Для защиты оборудования от действия химически агрессивных сред различного состава при его эксплуатации на промышленных предприятиях обычно наносят на поверхности оборудования, контактирующие с агрессивной средой, химически стойкие покрытия или в качестве материалов конструкций используют легированные стали или железобетон. Однако использование для таких целей полимерных мягких резервуаров вкладных (далее в описании - полимерных мягких однослойных вкладышей) обладает рядом существенных преимуществ:To protect equipment from the action of chemically aggressive environments of various compositions during its operation in industrial enterprises, chemically resistant coatings are usually applied to the surfaces of equipment in contact with aggressive environments, or alloy steels or reinforced concrete are used as structural materials. However, the use of polymer soft liners for such purposes (hereinafter referred to as polymer soft single-layer liners) has a number of significant advantages:
- экономия капитальных затрат на устройство в качестве защитного покрытия полимерных мягких однослойных вкладышей;- savings in capital costs for the device as a protective coating for polymer soft single-layer liners;
- быстрый и простой монтаж;- quick and easy installation;
- многократный цикл применения и перебазировки, а также возможность свертывания полимерных мягких однослойных вкладышей в рулон (пакет) небольшого объема;- multiple cycles of application and relining, as well as the possibility of rolling soft polymer single-layer liners into a roll (package) of small volume;
- экологическая безопасность при монтаже в резервуарах, поскольку при монтаже не образуется отходов, влияющих на здоровье человека, как, например, в случае нанесения химически стойких покрытий. Полимерные мягкие однослойные вкладыши не подвержены действию коррозии и неблагоприятным воздействиям окружающей среды;- environmental safety during installation in tanks, since installation does not generate waste that affects human health, as, for example, in the case of applying chemically resistant coatings. Polymer soft single-layer liners are not subject to corrosion and adverse environmental influences;
- возможность монтажа в резервуарах, имеющих значительные объемы, в то время как нанесение химически стойких покрытий при объемах резервуара выше 5000 м3 приводят к ухудшению растяжения и расширения покрытия, и как следствие возникают риски образования трещин;- the possibility of installation in tanks with significant volumes, while the application of chemically resistant coatings with tank volumes above 5000 m 3 leads to deterioration in the stretching and expansion of the coating, and as a result, there is a risk of cracks;
- малое удельное давление на основание существующего резервуара, создаваемое полимерным мягким однослойным вкладышем, по сравнению с железобетонными конструкциями и легированными сталями;- low specific pressure on the base of the existing tank, created by a soft polymer single-layer liner, compared to reinforced concrete structures and alloy steels;
- материал полимерного мягкого однослойного вкладыша обеспечивает прочность, герметичность и работоспособность изделий в широком температурном диапазоне в ряде случаев от -50 до 80°C и практически во всех агрессивно действующих средах продуктов нефтепереработки, что обеспечивает универсальность его использования.- the material of the soft polymer single-layer liner ensures the strength, tightness and performance of products in a wide temperature range in some cases from -50 to 80°C and in almost all aggressive environments of petroleum products, which ensures the versatility of its use.
Обеспечение целостности материала предлагаемых полимерных мягких однослойных вкладышей является одним из основных критериев надежности сооружений, где хранятся агрессивные среды, в частности сточные воды, содержащие в своем составе соединения из группы, включающей сложные эфиры, в частности метилацетат и бутилацетат, кетоновые соединения, в частности ацетон, а также ароматические соединения и т.д. В контексте настоящего изобретения показателем целостности является способность полимерных мягких однослойных вкладышей обеспечивать герметичность при длительном воздействии химически агрессивных сред, которая позволяет поддерживать сохранение прочностных свойств материала. Снижение прочностных свойств свидетельствует о возможном нарушении целостности материала вкладыша.Ensuring the integrity of the material of the proposed polymer soft single-layer liners is one of the main criteria for the reliability of structures where aggressive media are stored, in particular wastewater containing compounds from the group including esters, in particular methyl acetate and butyl acetate, ketone compounds, in particular acetone , as well as aromatic compounds, etc. In the context of the present invention, an indicator of integrity is the ability of polymer soft single-layer liners to provide tightness during prolonged exposure to chemically aggressive environments, which allows maintaining the strength properties of the material. A decrease in strength properties indicates a possible violation of the integrity of the liner material.
Из SU1497123 (Центральная научно-исследовательская лаборатория полимерных контейнеров, опубл. 30.07.1989) известен способ контроля эластичных контейнеров на прочность, предусматривающий получение исходных характеристик при разработках новых конструкций контейнеров, а также при проверке качества изготовления контейнеров на заводах-изготовителях.From SU1497123 (Central Research Laboratory of Polymer Containers, publ. 07/30/1989) there is a known method for testing elastic containers for strength, which involves obtaining initial characteristics when developing new container designs, as well as when checking the quality of containers at manufacturing plants.
Из ЕР2271906 (PALL TECHNOLOGY UK, опубл. 04.05.2011) известно устройство и способ проверки целостности гибких контейнеров, предусматривающее мешок для обработки текучей среды, имеющий стерильную первую внутреннюю камеру, содержащую второй контейнер, детектируемый газ, датчик утечки.From EP2271906 (PALL TECHNOLOGY UK, published 05/04/2011) a device and method for checking the integrity of flexible containers is known, which includes a fluid processing bag having a sterile first internal chamber containing a second container, a detectable gas, and a leak sensor.
Из US9528905 (Advanced Scientifics, опубл. 27.12.2016) известна испытательная система и способ проверки целостности гибких контейнеров, включающая создание спущенного гибкого контейнера, наполнение гибкого контейнера стерильным газом для достижения заданного давления в гибком контейнере, контроль давления в гибком контейнере в течение - заданного периода времени и сравнение давления гибкого контейнера в течение заданного периода.From US9528905 (Advanced Scientifics, published 12/27/2016) a test system and method for checking the integrity of flexible containers is known, including creating a deflated flexible container, filling the flexible container with sterile gas to achieve a given pressure in the flexible container, monitoring the pressure in the flexible container for a specified period period of time and compare the pressure of the flexible container over a given period.
Из US20180024026 (EMD MILLIPORE, опубл. 25.01.2018) известна система и способ проверки целостности гибких контейнеров из источника текучей среды постоянного давления; клапана, имеющего первое выпускное отверстие и второе выпускное отверстие; преобразователя высокого массового расхода, сообщающегося с первым выходом и с контейнером; преобразователя низкого массового расхода, сообщающегося со вторым выходом и с контейнером; и контроллера, связанного с клапаном, преобразователем высокого массового расхода и преобразователем низкого массового расхода, при этом контроллер управляет клапаном для выбора первого выхода или второго выхода.From US20180024026 (EMD MILLIPORE, publ. 01/25/2018) a system and method for testing the integrity of flexible containers from a source of constant pressure fluid is known; a valve having a first outlet and a second outlet; a high mass flow converter in communication with the first outlet and the container; a low mass flow converter in communication with the second outlet and the container; and a controller coupled to the valve, the high mass flow converter and the low mass flow converter, wherein the controller controls the valve to select the first output or the second output.
Известен также способ проверки герметичности полимерного эластичного резервуара, предусматривающий заполнение резервуара воздухом до избыточного давления с выдержкой резервуара под давлением в течение 30 минут (п. 6.4. руководство по организации и эксплуатации Полевых складов горючего с применением Полимерных эластичных (мягких) резервуаров серия ПЭР-Н, ТУ 2297-001-18007830-2005).There is also a known method for checking the tightness of a polymer elastic tank, which involves filling the tank with air to excess pressure and holding the tank under pressure for 30 minutes (clause 6.4. manual for the organization and operation of Field fuel depots using Polymer elastic (soft) tanks, PER-N series , TU 2297-001-18007830-2005).
Существенным недостатком известных способов контроля является то, что в приведенных методах контроля речь идет о закрытых по контуру резервуарах (замкнутых оболочках), что не позволяет определить целостность полимерного мягкого однослойного вкладыша открытой конструкции, смонтированного на стенках существующих вертикальных резервуаров.A significant drawback of the known control methods is that the above control methods involve closed-circuit tanks (closed shells), which does not allow determining the integrity of a soft polymer single-layer liner of an open design mounted on the walls of existing vertical tanks.
В известном уровне техники, как правило, рассматриваются способы проверки герметичности и обнаружения мест повреждений полимерных эластичных резервуаров посредством оценки разности давления закачанной среды в полость замкнутой оболочки либо при визуальном осмотре перед монтажом, что является неэффективным решением в процессе эксплуатации на вертикальных резервуарах, когда требуется провести обнаружение утечки среды без демонтажа ПЭР, а определить утечку хранимого продукта визуально либо с помощью акустического или другого известного метода не представляется возможным.In the known level of technology, as a rule, methods are considered for checking the tightness and detecting damage points of polymer elastic tanks by assessing the pressure difference of the pumped medium into the cavity of a closed shell or during visual inspection before installation, which is an ineffective solution during operation on vertical tanks when it is necessary to carry out detection of medium leakage without dismantling the PEM, and it is not possible to determine the leakage of the stored product visually or using an acoustic or other known method.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Задачей изобретения является увеличение срока службы промышленного оборудования, которое подвергается воздействию агрессивных сред, при обеспечении снижения операционных и капитальных затрат.The objective of the invention is to increase the service life of industrial equipment that is exposed to aggressive environments, while ensuring a reduction in operating and capital costs.
Техническим результатом изобретения является сокращение времени обнаружения утечек при использовании мягких однослойных полимерных вкладышей вследствие исключения вывода резервуара из производственного процесса для проведения испытаний на целостность.The technical result of the invention is the reduction of leak detection time when using soft single-layer polymer liners due to the elimination of the removal of the tank from the production process for integrity testing.
Другим техническим результатом изобретения является обеспечение эффективного способа проверки целостности полимерного мягкого однослойного вкладыша, используемого в качестве химически стойкого покрытия внутри резервуара, и обнаружение мест утечек агрессивных сред, содержащих в своем составе соединения из группы, включающей сложные эфиры, в частности метилацетат и бутилацетат, кетоновые соединения, в частности ацетон, а также ароматические соединения и т.д.Another technical result of the invention is to provide an effective method for checking the integrity of a polymer soft single-layer liner used as a chemically resistant coating inside a tank, and for detecting leaks of aggressive media containing compounds from the group including esters, in particular methyl acetate and butyl acetate, ketone compounds, in particular acetone, as well as aromatic compounds, etc.
Еще одним техническим результатом является формирование комплекта для проверки целостности полимерного мягкого однослойного вкладыша, используемого в качестве химически стойкого покрытия внутри резервуара, и обнаружение мест утечек агрессивных сред, обеспечивающего техническую возможность проведения проверки целостности полимерного мягкого однослойного вкладыша.Another technical result is the formation of a kit for testing the integrity of a polymer soft single-layer liner, used as a chemically resistant coating inside the tank, and detection of leaks of aggressive media, providing the technical ability to test the integrity of a polymer soft single-layer liner.
Задача решается и достижение технических результатов обеспечивается за счет использования комплекта, который включает распределенный по внутренней поверхности резервуара (3) полимерный мягкий однослойный вкладыш (4), набор тензометрических датчиков (2), и набор контролирующих полимерных элементов (1). Данный комплект отличается тем, что материал контролирующих элементов (1) выбран таким образом, чтобы при воздействии на него химически агрессивной среды, контактирующей с внутренней поверхностью вертикального резервуара (3), этот материал имел значение снижения натяжения, составляющее не менее 20% от исходного измеренного значения.The problem is solved and the achievement of technical results is achieved through the use of a kit that includes a soft polymer single-layer liner (4) distributed over the inner surface of the tank (3), a set of strain gauges (2), and a set of control polymer elements (1). This kit is distinguished by the fact that the material of the control elements (1) is selected in such a way that when exposed to a chemically aggressive environment in contact with the inner surface of the vertical tank (3), this material has a tension reduction value of at least 20% of the original measured meanings.
Контролирующий элемент из набора (1) предпочтительно представляет собой шнур хлориновый диаметром не менее 8 мм или полосу хлориновой ткани шириной не менее 20 мм, состоящие из хлориновых волокон. Хлориновое волокно изготовлено из хлорированного поливинилхлорида (далее - ХПВХ).The control element from set (1) is preferably a chlorine cord with a diameter of at least 8 mm or a strip of chlorine fabric with a width of at least 20 mm, consisting of chlorine fibers. Chlorine fiber is made from chlorinated polyvinyl chloride (hereinafter referred to as CPVC).
Набор контролирующих элементов (1) располагают в образующемся пространстве между стенкой резервуара и полимерным мягким однослойным вкладышем и закрепляют на стенке путем соединения с тензометрическими датчиками и днищем резервуара через крепления с обеспечением состояния натяжения для материала каждого из контролирующих полимерных элементов (1). Шаг установки контролирующих элементов набора (1) по длине окружности днища вертикального резервуара (3) составляет не менее 0,2 м.A set of control elements (1) is placed in the resulting space between the tank wall and a soft polymer single-layer liner and secured to the wall by connecting to strain gauge sensors and the bottom of the tank through fastenings to ensure a state of tension for the material of each of the control polymer elements (1). The installation step of the control elements of the set (1) along the circumference of the bottom of the vertical tank (3) is at least 0.2 m.
Хлориновое волокно имеет ряд характеристик, обеспечивающих возможность его использования для решения задачи данного изобретения:Chlorine fiber has a number of characteristics that make it possible to use it to solve the problem of this invention:
1. Обладает высокой химической стойкостью к действию минеральных кислот и щелочей при комнатной и при повышенной температуре до 70°C, в частности, фосфорных кислот, фтороводородной кислоты, смеси концентрированной серной кислоты и дихромата калия, смеси концентрированных азотной и соляной кислот, а также к действию алифатических спиртов;1. It has high chemical resistance to the action of mineral acids and alkalis at room temperature and at elevated temperatures up to 70°C, in particular, phosphoric acids, hydrofluoric acid, a mixture of concentrated sulfuric acid and potassium dichromate, a mixture of concentrated nitric and hydrochloric acids, as well as the action of aliphatic alcohols;
2. Устойчив к действию гнилостных бактерий;2. Resistant to putrefactive bacteria;
3. Обладает гидрофобными свойства и при нормальной влажности воздуха поглощает от 0,1 до 0,15 мас.% воды, что не приводит к изменению прочности и относительного удлинения в мокром состоянии. Прочность (или относительная разрывная нагрузка) сухом состоянии составляет от 18 до 25 сН/текс, что меньше, чем у других синтетических волокон. Относительное удлинение в сухом состоянии составляет не более 24 %;3. It has hydrophobic properties and, at normal air humidity, absorbs from 0.1 to 0.15 wt.% of water, which does not lead to a change in strength and elongation in the wet state. The dry strength (or relative breaking load) is 18 to 25 cN/tex, which is less than other synthetic fibers. The relative elongation in the dry state is no more than 24%;
Не горюч;Not flammable;
В полярных органических растворителях, в частности, кетонах, сложных эфирах, хлорсодержащих углеводородах, растворяется, а в ароматических углеводородах и простых эфирах набухает и теряет прочность.It dissolves in polar organic solvents, in particular ketones, esters, and chlorinated hydrocarbons, and swells and loses strength in aromatic hydrocarbons and ethers.
Температурный диапазон использования хлориновых волокон составляет от -20 до 60℃ в силу их незначительной морозостойкости, также нежелательно воздействие солнечных лучей, так как оно способно привести к снижению показателей прочности и относительного удлинения волокон. The temperature range for using chlorine fibers is from -20 to 60℃ due to their low frost resistance; exposure to sunlight is also undesirable, as it can lead to a decrease in the strength and relative elongation of the fibers.
Использование набора контролирующих элементов (1) позволяет проводить определение целостности материала полимерного мягкого однослойного вкладыша на стадии после заполнения вертикальных резервуаров агрессивными средами, в частности, стоками с промышленных нефтехимических и химических производств, без осуществления дополнительных операций по демонтажу ранее установленного вкладыша и, таким образом, устанавливать факт разрушения материала вкладыша по изменению показателя натяжения, вызванного воздействием на контролирующий элемент химически агрессивной среды.The use of a set of monitoring elements (1) makes it possible to determine the integrity of the material of a soft polymer single-layer liner at the stage after filling vertical tanks with aggressive media, in particular, wastewater from industrial petrochemical and chemical plants, without performing additional operations to dismantle the previously installed liner and, thus, establish the fact of destruction of the liner material by changes in the tension index caused by the influence of a chemically aggressive environment on the control element.
Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что преимуществом заявленного изобретения является увеличение срока эксплуатации существующих резервуаров, снижение капитальных затрат на проведение диагностики внутренней поверхности резервуаров на наличие повреждений, своевременное обнаружение мест утечек, а также точное определение места повреждения полимерного мягкого однослойного вкладыша. Кроме того, обеспечивается экологическая безопасность при эксплуатации таких резервуаров благодаря защитным свойствам полимерного мягкого однослойного вкладыша как такового, с одной стороны, и использованию контролирующих элементов для оперативного и точного обнаружения утечек, с другой стороны.Based on the foregoing, it can be argued that the advantage of the claimed invention is to increase the service life of existing tanks, reduce capital costs for diagnosing the internal surface of tanks for damage, timely detection of leaks, as well as accurately determining the location of damage to the soft polymer single-layer liner. In addition, environmental safety is ensured during the operation of such tanks due to the protective properties of the soft polymer single-layer liner as such, on the one hand, and the use of monitoring elements for prompt and accurate detection of leaks, on the other hand.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Для пояснения технических решений, раскрывающих суть настоящего изобретения, представлена Фиг. 1.To explain the technical solutions revealing the essence of the present invention, FIG. 1.
На Фиг. 1 представлена схема установки на резервуаре комплекта для защиты поверхности вертикальных резервуаров от воздействия химически агрессивной среды, который включает распределенный по внутренней поверхности резервуара (3) полимерный мягкий однослойный вкладыш (4), набор тензометрических датчиков (2), и набор контролирующих полимерных элементов (1).In FIG. Figure 1 shows a diagram of the installation on a tank of a kit for protecting the surface of vertical tanks from exposure to a chemically aggressive environment, which includes a soft polymer single-layer liner (4) distributed over the inner surface of the tank (3), a set of strain gauges (2), and a set of control polymer elements (1 ).
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
Далее приводится подробное описание различных аспектов и вариантов реализации настоящего изобретения.The following is a detailed description of various aspects and embodiments of the present invention.
В соответствии с настоящим изобретением комплект для защиты поверхности вертикальных резервуаров (3) от воздействия химически агрессивной среды включает распределенный по внутренней поверхности резервуара (3) полимерный мягкий однослойный вкладыш (4), набор тензометрических датчиков (2) и набор контролирующих полимерных элементов (1).In accordance with the present invention, a kit for protecting the surface of vertical tanks (3) from exposure to a chemically aggressive environment includes a soft polymer single-layer liner (4) distributed over the inner surface of the tank (3), a set of strain gauges (2) and a set of control polymer elements (1) .
Как правило, внутренняя поверхность резервуаров (3) включает поверхность днища и боковой вертикальной стенки резервуара.As a rule, the internal surface of tanks (3) includes the surface of the bottom and the side vertical wall of the tank.
Полимерный мягкий однослойный вкладыш (4), в одном из вариантов изобретения, равномерно распределен по внутренней поверхности вертикального резервуара (3).A polymer soft single-layer liner (4), in one embodiment of the invention, is evenly distributed over the inner surface of the vertical tank (3).
Полимерный мягкий однослойный вкладыш (4), в одном из вариантов изобретения, предоставляют в виде полимерного полотна, покрывающего днище вертикального резервуара (3), и полимерного полотна, покрывающего стенку, свариваемого на месте по продольному шву, герметичный вкладыш формируют на месте путем сваривания полотен между собой.The polymeric soft single-layer liner (4), in one embodiment of the invention, is provided in the form of a polymer sheet covering the bottom of the vertical tank (3), and a polymer sheet covering the wall, welded in place along the longitudinal seam, the sealed liner is formed in place by welding the sheets between themselves.
В одном из вариантов изобретения, полимерный мягкий однослойный вкладыш (4) изготовлен из поливинилхлорида, термопластичного полиуретана, поливинилиденфторида, поливинилиденхлорида, линейного полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, предпочтительно из поливинилхлорида.In one embodiment of the invention, the polymeric soft single-layer liner (4) is made of polyvinyl chloride, thermoplastic polyurethane, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride, linear low density polyethylene, high density polyethylene, preferably polyvinyl chloride.
Количество тензометрических датчиков набора (2), как правило, выбирают таким образом, чтобы на каждый контролирующий полимерный элемент набора (1) приходился один тензометрический датчик.The number of strain gauges in the set (2), as a rule, is selected so that there is one strain gauge for each controlling polymer element of the set (1).
Контролирующие элементы набора (1), в одном из вариантов изобретения, изготовлены из полимерного волокна. Полимерное волокно, как правило, изготовлено из соединений, выбранных из группы, включающей поливинилхлорид (далее ПВХ) и ХПВХ, предпочтительно ХПВХ.The control elements of the set (1), in one embodiment of the invention, are made of polymer fiber. The polymer fiber is typically made from compounds selected from the group consisting of polyvinyl chloride (hereinafter referred to as PVC) and CPVC, preferably CPVC.
Волокно или полоска ткани, изготовленные из ХПВХ, также называют хлориновое волокно и полоска хлориновой ткани соответственно.The fiber or fabric strip made from CPVC is also called chlorin fiber and chlorin fabric strip respectively.
Материал контролирующих полимерных элементов (1) выбирают таким образом, чтобы при воздействии на него химически агрессивной среды, контактирующей с внутренней поверхностью вертикального резервуара (3), этот материал имел значение снижения натяжения не менее 20%.The material of the control polymer elements (1) is selected in such a way that when exposed to a chemically aggressive environment in contact with the inner surface of the vertical tank (3), this material has a tension reduction value of at least 20%.
В одном из вариантов изобретения, каждый из контролирующих элементов (1) изготовлен из одного и того же полимерного волокна, предпочтительно каждый из контролирующих полимерных элементов изготовлен из хлоринового волокна в форме хлоринового шнура или полоски хлориновой ткани.In one embodiment of the invention, each of the control elements (1) is made of the same polymer fiber, preferably each of the control polymer elements is made of chlorine fiber in the form of a chlorine cord or a strip of chlorine fabric.
Далее для проверки целостности и обнаружения мест повреждения полимерного мягкого однослойного вкладыша реализуют способ, включающий следующие стадии:Next, to check the integrity and detect places of damage to the polymer soft single-layer liner, a method is implemented, including the following stages:
a) крепление тензометрических датчиков (2) по длине окружности днища вертикального резервуара (3) в местах, доступных для снятия показаний;a) fastening strain gauges (2) along the circumference of the bottom of the vertical tank (3) in places accessible for taking readings;
b) фиксация контролирующих полимерных элементов (1) путем соединения с тензометрическими датчиками (2) таким образом, чтобы один конец каждого из контролирующих полимерных элементов (1) прикреплялся к соответствующему тензометрическому датчику (2), а другой конец каждого из контролирующих полимерных элементов (1) прикреплялся к днищу вертикального резервуара (3), с обеспечением состояния исходного натяжения для материала каждого из контролирующих полимерных элементов (1);b) fixing the control polymer elements (1) by connecting to the strain gauges (2) in such a way that one end of each of the control polymer elements (1) is attached to the corresponding strain gauge (2), and the other end of each of the control polymer elements (1) ) was attached to the bottom of the vertical tank (3), ensuring the state of initial tension for the material of each of the control polymer elements (1);
c) формирование полимерного мягкого однослойного вкладыша (4) путем сварки полимерных полотен, покрывающих днище и стенки вертикального резервуара (3);c) forming a soft polymer single-layer liner (4) by welding polymer sheets covering the bottom and walls of the vertical tank (3);
d) крепление сформированного полимерного мягкого однослойного вкладыша (4) по длине окружности днища вертикального резервуара (3) и по периметру поверхностей внутренних стенки и днища вертикального резервуара (3) в определяемых на месте точках крепления;d) fastening the formed polymer soft single-layer liner (4) along the circumference of the bottom of the vertical tank (3) and along the perimeter of the surfaces of the internal walls and bottom of the vertical tank (3) at the fastening points determined on site;
e) контроль изменения значений силы натяжения контролирующих полимерных элементов (1) в ходе эксплуатации вертикального резервуара (3).e) monitoring changes in the tension force values of the controlling polymer elements (1) during operation of the vertical tank (3).
В одном из вариантов изобретения, перед стадией а) проводят предварительные испытания на разрывную нагрузку не менее трех контролирующих полимерных элементов (1), в частности, хлориновых шнуров или полосок хлориновой ткани, с последующей калибровкой натяжения всех контролирующих полимерных элементов до равных значений.In one embodiment of the invention, before step a), preliminary tensile load testing of at least three control polymer elements (1), in particular chlorine cords or strips of chlorine fabric, is carried out, followed by calibration of the tension of all control polymer elements to equal values.
Перед стадией а), как правило, проводят фосфатирование с последующей огрунтовкой внутренней поверхности вертикального резервуара (3) с целью его дополнительной защиты от коррозии. Для фосфатирования поверхности вертикального резервуара (3), в одном из вариантов изобретения, используют фосфорную кислоту. Для огрунтовки материал выбирают в соответствии со стойкостью к хранимой химически агрессивной среде, как правило, материал должен сохранять стойкость по меньшей мере в течение 1 месяца. В одном из вариантов изобретения, для огрунтовки используют эмаль Полак ЭП 41 №3 ТБС или ее аналоги.Before stage a), as a rule, phosphating is carried out, followed by priming of the inner surface of the vertical tank (3) in order to further protect it from corrosion. To phosphate the surface of the vertical tank (3), in one embodiment of the invention, phosphoric acid is used. For priming, the material is selected in accordance with its resistance to the stored chemically aggressive environment; as a rule, the material must remain resistant for at least 1 month. In one embodiment of the invention, Polak EP 41 No. 3 TBS enamel or its analogs are used for priming.
В одном из вариантов изобретения, на стадии b) контролирующие полимерные элементы (1) фиксируют по длине окружности днища вертикального резервуара (3) с шагом не менее 0,2 м путем крепления к тензометрическому датчику (2), а также по длине контролирующего элемента (1) с шагом не более 1 м через установленные проушины. Контролирующий полимерный элемент (1) на стадии b), как правило, устанавливают путем закрепления одного конца на тензометрическом датчике и другого конца на днище через закрепленные проушины с обеспечением вывода через технологическое окно вертикального резервуара (3) под натяжением. Предлагаемая по изобретению величина шага установки контролирующих полимерных элементов (1) позволяет повысить эффективность проверки целостности полимерного мягкого однослойного вкладыша (4), сократить время на обнаружение и устранение повреждений материала полимерного мягкого однослойного вкладыша (4).In one embodiment of the invention, at stage b), the controlling polymer elements (1) are fixed along the circumference of the bottom of the vertical tank (3) in increments of at least 0.2 m by attaching to a strain gauge (2), as well as along the length of the controlling element ( 1) in increments of no more than 1 m through the installed eyes. The control polymer element (1) in step b) is typically installed by securing one end to the strain gauge and the other end to the bottom through fixed lugs, allowing the vertical tank (3) to be output through the process window under tension. The step size for installing the control polymer elements (1) proposed according to the invention makes it possible to increase the efficiency of checking the integrity of the soft polymer single-layer liner (4), and to reduce the time for detecting and eliminating damage to the material of the soft polymer single-layer liner (4).
В одном из вариантов изобретения, до начала эксплуатации вертикального резервуара (3) необязательно проводят периодические испытания на целостность полимерного мягкого однослойного вкладыша (4) путем заполнения водой и выдерживанием в течение времени от 24 до 72 часов. Испытание, как правило, проводят при температуре окружающего воздуха не менее 5°C. Полимерный мягкий однослойный вкладыш (4) считают герметичным при условии отсутствия отклонений показаний влажности в течение периода испытаний, измеренными с использованием датчиков влажности.In one embodiment of the invention, before the vertical tank (3) is put into operation, periodic integrity tests of the polymeric soft single-layer liner (4) are optionally carried out by filling with water and soaking for a period of time from 24 to 72 hours. The test is generally carried out at an ambient temperature of at least 5°C. The polymeric soft single-layer liner (4) is considered sealed provided there is no deviation in humidity readings during the test period, measured using humidity sensors.
В одном из вариантов изобретения агрессивная среда, в частности сточные воды, содержит в своем составе соединения из группы, включающей сложные эфиры, в частности метилацетат и бутилацетат, кетоновые соединения, в частности ацетон, а также ароматические соединения, в частности ксилолы, бензойную кислоты, 4-метилбензойную кислоту, 4-карбоксибензальдегид, терефталевую кислоту.In one embodiment of the invention, the aggressive environment, in particular wastewater, contains compounds from the group including esters, in particular methyl acetate and butyl acetate, ketone compounds, in particular acetone, as well as aromatic compounds, in particular xylenes, benzoic acid, 4-methylbenzoic acid, 4-carboxybenzaldehyde, terephthalic acid.
В процессе эксплуатации вертикального резервуара (3) с установленным полимерным мягким однослойным вкладышем (4) для митигации рисков утечки сточных вод проводят периодический контроль на стадии e), который, как правило, включает фиксацию значений показателя натяжения.During the operation of a vertical tank (3) with an installed polymer soft single-layer liner (4), to mitigate the risks of wastewater leakage, periodic monitoring is carried out at stage e), which, as a rule, includes recording the tension index values.
Периодичность контроля изменения значения натяжения контролирующих полимерных элементов (1) на стадии e), в одном варианте изобретения, составляет не реже, чем 1 раз за три месяца. Количество измерений при проведении контроля, как правило, составляет не менее 4 раз в течение суток.The frequency of monitoring changes in the tension value of the control polymer elements (1) at stage e), in one embodiment of the invention, is at least once every three months. The number of measurements during control, as a rule, is at least 4 times during the day.
В одном из вариантов изобретения, при отклонении значения натяжения по меньшей мере одного тензометрического датчика (2) от исходного значения более чем на 20%, проводят перелив химически агрессивной среды в буферную емкость, проверку полимерного мягкого однослойного вкладыша (4) на целостность, как определено на стадии e), и устранение повреждений путем наложения заплатки на место повреждения материала полимерного мягкого однослойного вкладыша (4) c последующим испытанием вкладыша (4) на целостность.In one of the embodiments of the invention, if the tension value of at least one strain gauge (2) deviates from the initial value by more than 20%, the chemically aggressive medium is poured into a buffer container and the polymer soft single-layer liner (4) is checked for integrity, as determined at stage e), and eliminating damage by applying a patch to the damaged material of the soft polymer single-layer liner (4), followed by testing the liner (4) for integrity.
Как правило, вертикальный резервуар (3) представляет собой железобетонную или стальную конструкцию, в которой стальная конструкция выполнена из низколегированной конструкционной стали, легированной стали и инструментальной стали.Generally, the vertical tank (3) is a reinforced concrete or steel structure, in which the steel structure is made of low-alloy structural steel, alloy steel and tool steel.
Claims (24)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814296C1 true RU2814296C1 (en) | 2024-02-28 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1497123A1 (en) * | 1987-05-27 | 1989-07-30 | Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Полимерных Контейнеров | Method of checkting resilient containers strength |
| SU1794809A1 (en) * | 1988-09-01 | 1993-02-15 | Gennadij S Vinitskij | Method for transporting liquid cargoes in reservoirs with film insert and reservoir with film insert |
| RU2570809C2 (en) * | 2010-06-01 | 2015-12-10 | Данлоп Ойл Энд Марин Лимитед | Leak detector |
| EP2271906B1 (en) * | 2008-03-31 | 2016-11-16 | Pall Technology UK Limited | Apparatus and method for the integrity testing of flexible containers |
| US20180024026A1 (en) * | 2015-03-03 | 2018-01-25 | Emd Millipore Corporation | System And Method For Integrity Testing Of Flexible Containers |
| EP3299144A1 (en) * | 2016-09-26 | 2018-03-28 | Boehringer Ingelheim International GmbH | Method for forming and / or testing a bag inside a container |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1497123A1 (en) * | 1987-05-27 | 1989-07-30 | Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Полимерных Контейнеров | Method of checkting resilient containers strength |
| SU1794809A1 (en) * | 1988-09-01 | 1993-02-15 | Gennadij S Vinitskij | Method for transporting liquid cargoes in reservoirs with film insert and reservoir with film insert |
| EP2271906B1 (en) * | 2008-03-31 | 2016-11-16 | Pall Technology UK Limited | Apparatus and method for the integrity testing of flexible containers |
| RU2570809C2 (en) * | 2010-06-01 | 2015-12-10 | Данлоп Ойл Энд Марин Лимитед | Leak detector |
| US20180024026A1 (en) * | 2015-03-03 | 2018-01-25 | Emd Millipore Corporation | System And Method For Integrity Testing Of Flexible Containers |
| EP3299144A1 (en) * | 2016-09-26 | 2018-03-28 | Boehringer Ingelheim International GmbH | Method for forming and / or testing a bag inside a container |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4179940A (en) | Structural failure detection method | |
| US5571955A (en) | Monitoring of stress corrosion cracking | |
| Shannon | The failure behaviour of line pipe defects | |
| JP2017056960A (en) | Reinforced plastic lining double shell tank | |
| RU2814296C1 (en) | Kit for protecting surface of vertical tanks and method of determining integrity of polymer inserts | |
| KR101017488B1 (en) | Method of leak detection for lngc cargo tank using infrared rays camera | |
| RU91431U1 (en) | HYDRAULIC STAND FOR TESTING DEEP-WATER HOUSING CASES | |
| RU2324160C1 (en) | Method of rehabilitation and determination of operational resources of trunk pipeline during pressure overloads at fields conditions | |
| JP3652418B2 (en) | Corrosion fatigue damage diagnosis prediction method for boiler water wall pipe | |
| RU2454648C1 (en) | Method for prediction of service life of technical devices | |
| WO2014045695A1 (en) | Hose degradation diagnosis method and hose degradation diagnosis device | |
| KR101414041B1 (en) | Fuel leakage monitoring method in oil tank for preventing contamination of soil or ground water | |
| JP2006214772A (en) | Leakage detection method for high-pressure gas underground storage facility, and high-pressure gas underground storage facility | |
| RU2571018C2 (en) | Method to determine pipeline service life | |
| RU2210697C2 (en) | High-pressure metal-plastic cylinder, method of and device for checking serviceability of metal-plastic cylinder | |
| RU2666161C1 (en) | Method of testing tube steels on stress corrosion cracking and device for its implementation | |
| Hessheimer et al. | Functional and Structural Failure Mode Overpressurization Tests of 1: 4-Scale Prestressed Concrete Containment Vessel Model (H372) | |
| Zarghamee et al. | Watertightness of CFRP liners for Distressed Pipes | |
| FitzSimons et al. | Guidance for load tests of buildings | |
| JP2005127741A (en) | Method and apparatus for detecting leakage of gaseous substance | |
| Susarev et al. | Use of the database during the operation of the intelligent hardware and software monitoring complex of lingering objects in real-time mode | |
| RU2796240C1 (en) | Method for determining the degree of wear of equipment under the influence of corrosion | |
| RU2572073C1 (en) | Method of hydraulic re-testing of operating process pipelines | |
| JP3488198B2 (en) | Piping leak detection method and device | |
| JPS6067838A (en) | Method and apparatus for diagnosing damage to structural member used at high temperature |