.jpg/1280px-Sunoco_Tank_Aerial_near_DTW_(49525266587).jpg)
Резервуары для хранения — это контейнеры, в которых хранятся жидкости или сжатые газы. Этот термин может использоваться для резервуаров (искусственных озер и прудов), а также для изготовленных контейнеров. Использование слова «tank» для резервуаров нечасто в американском английском, но умеренно распространено в британском английском . В других странах этот термин, как правило, относится только к искусственным контейнерам. В США резервуары для хранения работают без давления (или под очень небольшим давлением) , что отличает их от сосудов под давлением .
Резервуары могут использоваться для хранения самых разных материалов, таких как молоко , вода , отходы , нефть , химикаты и другие опасные материалы , при этом соблюдая отраслевые стандарты и правила. [1] Резервуары для хранения доступны во многих формах: вертикальные и горизонтальные цилиндрические; с открытым и закрытым верхом; с плоским дном, коническим дном, наклонным дном и тарельчатым дном. Большие резервуары, как правило, вертикальные цилиндрические, с плоским дном и фиксированной хрупкой или плавающей крышей, или имеют закругленные углы, переходящие от вертикальной боковой стенки к нижнему профилю, чтобы выдерживать гидравлическое гидростатическое давление . Резервуары, построенные ниже уровня земли, иногда используются и называются подземными резервуарами для хранения (ПЗХ).
Резервуары могут быть закрытыми, в этом случае их можно назвать закрытыми или подземными резервуарами для хранения или водохранилищами. Закрытые резервуары для воды распространены в городских районах.
Цистерны могут быть установлены на грузовике или прицепе с прицепом . Полученное транспортное средство называется автоцистерной ( или просто танкером; tank truck в американском английском). Цистерны — это цистерны, установленные на грузовых вагонах для железнодорожных перевозок.
Слово «tank» изначально означало «искусственное озеро» и пришло из Индии, возможно, через португальское tanque . Оно может иметь некоторую связь с:
В то время как сталь и бетон остаются одними из самых популярных вариантов для резервуаров, резервуары из стеклопластика , термопластика и полиэтилена становятся все более популярными. Они предлагают более низкие затраты на строительство и большую химическую стойкость, особенно для хранения специальных химикатов . Существует несколько соответствующих стандартов, таких как British Standard 4994 (1989), DVS 2205 и ASME RTP-1, которые дают рекомендации по толщине стенок, процедурам контроля качества, процедурам испытаний, аккредитации, изготовлению и критериям проектирования конечного продукта.
Некоторым резервуарам для хранения требуется плавающая крыша в дополнение или вместо фиксированной крыши и конструкции. Эта плавающая крыша поднимается и опускается вместе с уровнем жидкости внутри резервуара, тем самым уменьшая паровое пространство над уровнем жидкости. Плавающие крыши считаются требованием безопасности, а также мерой по предотвращению загрязнения для многих отраслей промышленности, включая нефтепереработку.
Для использования измерений объема в резервуаре обычно имеется таблица вместимости, созданная с использованием соответствующих стандартов. [3] Каждая строка таблицы вместимости содержит значение уровня заполнения и соответствующее значение объема (и другие связанные данные).
В США металлические резервуары, контактирующие с почвой и содержащие нефтепродукты , должны быть защищены от коррозии , чтобы предотвратить утечку продукта в окружающую среду. [4] Наиболее эффективным и распространенным методом контроля коррозии стали, контактирующей с почвой, является катодная защита . За пределами Соединенных Штатов и в некоторых местах в Соединенных Штатах часто используются приподнятые опорные фундаменты резервуаров с отделкой из песчано-битумной смеси. Такие фундаменты предохраняют нижние пластины резервуаров от воды, тем самым предотвращая коррозию.
Помимо их конструкции и применения, техническое обслуживание и осмотр резервуаров для хранения играют важную роль в обеспечении их безопасности и эффективности. Регулярные осмотры необходимы для выявления потенциальных проблем, таких как коррозия, утечки, структурные недостатки и соблюдение экологических норм. Эти осмотры могут различаться по частоте и детализации в зависимости от типа резервуара, хранящегося материала и нормативных требований, применяемых в месте, где используется резервуар. Например, резервуары, в которых хранятся опасные материалы , могут требовать более частых и тщательных осмотров по сравнению с теми, которые используются для неопасных материалов. Протоколы технического обслуживания, включая очистку, ремонт и профилактические меры, одинаково важны для продления срока службы резервуаров и предотвращения загрязнения окружающей среды или аварий. Передовые технологии, такие как дистанционное зондирование , ультразвуковой контроль и роботизированные инструменты инспекции, такие как дистанционно управляемые беспилотники , все чаще используются для повышения эффективности и безопасности этих процессов инспекции. Понимание и внедрение соответствующих графиков осмотра и обслуживания имеет первостепенное значение для операторов резервуаров для хранения, чтобы обеспечить эксплуатационную надежность и соблюдение стандартов безопасности. [5]
Несколько экологических норм применяются к проектированию и эксплуатации резервуаров для хранения, часто в зависимости от характера содержащейся в них жидкости. [1] В США выбросы в атмосферу, как правило, должны проходить процедуру получения разрешения на качество воздуха в соответствии с федеральным Законом о чистом воздухе . Количественная оценка потенциальных выбросов из резервуаров для целей получения разрешения чаще всего выполняется с использованием уравнений выбросов, опубликованных в главе 7.1 документа AP-42 Агентства по охране окружающей среды (Сборник коэффициентов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из стационарных источников) .
Поскольку большинство жидкостей могут пролиться или просочиться даже через самое маленькое отверстие, необходимо уделить особое внимание их безопасному и надежному обращению. Обычно это включает в себя строительство обваловки или защитной дамбы вокруг резервуара, чтобы любая утечка могла быть надежно локализована.
Атмосферный резервуар — это контейнер для хранения жидкости при атмосферном давлении . Основными нормами проектирования сварных атмосферных резервуаров являются API 650 и API 620. API 653 используется для анализа эксплуатируемых резервуаров. В Европе применимым нормой проектирования является EN 14015, который использует случаи нагрузки из Eurocode 3 (EN 1993), часть 4-2.
В случае сжиженного газа, такого как водород или хлор , или сжатого газа, такого как сжатый природный газ или MAPP , резервуар для хранения должен быть изготовлен так, чтобы выдерживать иногда значительное давление, оказываемое содержимым. Эти резервуары, являющиеся сосудами под давлением , иногда исключаются из класса «резервуаров». Контейнерные резервуары для обработки жидкостей во время транспортировки часто проектируются для работы с различными степенями давления.
Одной из форм сезонного хранения тепловой энергии (STES) является использование больших поверхностных резервуаров для воды, которые изолированы и затем покрыты земляными насыпями, чтобы обеспечить хранение сезонного солнечно-теплового тепла, которое собирается в основном летом для круглогодичного отопления. [6] Схожая технология получила широкое распространение в датских системах централизованного теплоснабжения. Средой хранения тепла является гравий и вода в больших, неглубоких, облицованных ямах, которые покрыты изоляцией, почвой и травой. [7]
Емкости для льда и талой воды используются для кратковременного хранения холода для использования в системах кондиционирования воздуха, что позволяет холодильному оборудованию работать ночью, когда электроэнергия дешевле, и при этом обеспечивать охлаждение в жаркие дневные часы.
Охладитель молока для массового производства — это резервуар для хранения, расположенный в молочном цехе молочной фермы, который используется для охлаждения и хранения жидкого молока при низкой температуре до тех пор, пока его не заберет молоковоз. Поскольку молоко выходит из вымени при температуре около 35 °C, молочные резервуары необходимы для быстрого охлаждения свежего сырого молока до температуры хранения от 4 °C до 6 °C, тем самым замедляя рост микроорганизмов. [8] Охладители молока для массового производства обычно изготавливаются из нержавеющей стали и изготавливаются в соответствии с санитарными стандартами. Их необходимо очищать после каждого сбора молока. Охладитель молока может быть собственностью фермера или арендоваться фермером у молочного завода.
Септик является частью малогабаритной системы очистки сточных вод , часто называемой септической системой. Септические системы обычно используются для очистки сточных вод из домов и малых предприятий в сельской местности и пригородах. [9] Он состоит из резервуара и септического дренажного поля . Сточные воды попадают в резервуар, где твердые частицы могут оседать, а пена плавает. Анаэробное сбраживание происходит на осевших твердых частицах, уменьшая объем твердых частиц. Вода, выпущенная системой, обычно поглощается дренажным полем без необходимости какой-либо дальнейшей обработки.
Хотя это и не строго «резервуар для хранения», мобильные резервуары обладают многими из тех же особенностей, что и резервуары для хранения. Кроме того, они должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать большую плещущуюся нагрузку и риск столкновения или другой аварии. Некоторые из них включают в себя океанские нефтяные танкеры и газовозы ; железнодорожные цистерны ; и автоцистерны . Также включены сборные резервуары, которые представляют собой резервуары для хранения туалетных отходов на автофургонах , лодках и самолетах.
_-_geograph.org.uk_-_413370.jpg/1280px-Oil_storage_tanks_at_Fawley_Refinery_(low-altitude_aerial)_-_geograph.org.uk_-_413370.jpg)
Резервуары для сырой нефти и нефтяного топлива выбираются в зависимости от температуры вспышки материала. Если материал не является сжиженным газом, таким как LPG , резервуары являются атмосферными и обычно бывают двух типов:
Сжиженные газы (например, сжиженный нефтяной газ, бутан , пропилен и т. д.) могут храниться в сферических резервуарах (или сферах Хортона).
Типичные классификационные коды, используемые для резервуаров на нефтеперерабатывающих заводах:
Химические резервуары — это контейнеры для хранения химикатов, широко используемые в химической промышленности . Они бывают разных размеров и форм и используются для статического хранения и транспортировки как сырья , так и готовой химической продукции.
Химический резервуар по необходимости проектируется для определенного химиката. Химикаты имеют переменный коррозионный потенциал, поэтому размеры и характеристики химических резервуаров разнообразны. Химическая стойкость обычно является первым приоритетом при проектировании химических резервуаров. Выбранные материалы должны быть настолько устойчивы к хранимому химикату, насколько это позволяют конструкция и экономика. Это включает выбор более мелких элементов, таких как прокладки и сантехнические материалы. Другие параметры, которые следует учитывать, - это тепло, холод, вакуум, давление, экзотермическая реактивность и присущая химикату агрессивная природа ( кислоты , едкие вещества и т. д.). Вторичная локализация - это резервная стратегия, иногда используемая для смягчения потенциального отказа основного контейнера. Типичный профиль сосуда с вторичной локализацией - это первичный сосуд с внешней оболочкой сосуда, охватывающей первичный сосуд с емкостью не менее 100%. Вторичные сосуды доступны из полиэтилена , стекловолокна и металлических материалов. Системы резервуаров вторичной локализации предлагаются для всех агрессивных химикатов.
Было много катастрофических отказов резервуаров для хранения, один из самых известных произошел в Бостоне 14 января 1919 года. Большой резервуар был заполнен всего восемь раз, когда он вышел из строя, и образовавшаяся волна патоки убила 21 человека поблизости. Бостонская катастрофа с патокой была вызвана плохим проектированием и строительством, со стенкой слишком тонкой, чтобы выдерживать повторяющиеся нагрузки от содержимого. Резервуар не был проверен перед использованием путем заполнения водой, а также был плохо заклепан. Владелец резервуара, United States Industrial Alcohol Company , выплатил 300 000 долларов США (почти 4 миллиона долларов США в 2012 году) в качестве компенсации жертвам или их родственникам.
С тех пор произошло много других аварий, вызванных резервуарами, часто из-за некачественной сварки или некачественной стали . Новые изобретения, по крайней мере, исправили некоторые из наиболее распространенных проблем, связанных с уплотнением резервуаров. [10] [11] Однако резервуары для хранения также представляют собой другую проблему, как ни странно, когда они пустые. Если они использовались для хранения нефти или нефтепродуктов, таких как бензин , атмосфера в резервуарах может быть очень взрывоопасной, поскольку пространство заполняется углеводородами . Если начинаются новые сварочные работы, то искры могут легко воспламенить содержимое, что приведет к катастрофическим последствиям для сварщиков. Проблема похожа на проблему пустых бункеров на танкерах , которые теперь обязаны использовать инертный газовый слой для предотвращения образования взрывоопасной атмосферы из остатков.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )