Резервуар для хранения

Резервуары для хранения представляют собой емкости, в которых хранятся жидкости или сжатые газы. Термин может использоваться как для водоемов (искусственных озер и прудов), так и для промышленных емкостей. Использование слова «танк» для обозначения резервуаров редко встречается в американском английском, но умеренно распространено в британском английском . В других странах этот термин обычно относится только к искусственным контейнерам. В США резервуары для хранения работают под нулевым (или очень небольшим) давлением , что отличает их от сосудов под давлением .

Резервуары можно использовать для хранения самых разных материалов, таких как молоко , вода , отходы , нефть , химикаты и другие опасные материалы , при этом соблюдая при этом отраслевые стандарты и правила. ^[1] Резервуары для хранения доступны во многих формах: вертикальные и горизонтальные цилиндрические; открытый верх и закрытый верх; плоское дно, конусное дно, наклонное дно и дно тарелки. Большие резервуары, как правило, имеют вертикальную цилиндрическую форму, с плоским дном и фиксированной хрупкой или плавающей крышей или имеют закругленные углы, переходящие от вертикальной боковой стенки к профилю днища, чтобы выдерживать гидравлическое гидростатическое давление . Иногда используются резервуары, построенные ниже уровня земли, и их называют подземными резервуарами для хранения (UST).

Резервуары могут быть закрытыми, и в этом случае их можно назвать закрытыми или подземными резервуарами или резервуарами. Крытые резервуары для воды распространены в городских районах.

Цистерны могут быть установлены на грузовой автомобиль или сочлененный грузовой прицеп. Получившееся транспортное средство называется автоцистерной (или просто цистерной; автоцистерна в американском английском). Вагоны-цистерны – это цистерны, установленные на грузовых вагонах для железнодорожных перевозок.

Этимология

Слово «танк» первоначально означало «искусственное озеро» и пришло из Индии, возможно, через португальский танк . Это может иметь некоторую связь с:

Некоторые слова индийского языка похожи на «так» или «резервуар» и означают « резервуар для воды». На санскрите пруд или резервуар называется тадака . Гуджарати Талао означает «искусственное озеро». Такое использование слова было включено в английский язык. ^[2]
Арабский глагол istanqa`a اِسْتَنْقَعَ = «оно [то есть некоторая жидкость] собралось и застоялось».

Особенности и обслуживание

Хотя сталь и бетон остаются одними из самых популярных вариантов изготовления резервуаров, популярность резервуаров из стеклопластика , термопластика и полиэтилена растет. Они обеспечивают более низкую стоимость сборки и большую химическую стойкость, особенно для хранения специальных химикатов . Существует несколько соответствующих стандартов, таких как Британский стандарт 4994 (1989 г.), DVS 2205 и ASME RTP-1, которые дают рекомендации по толщине стенок, процедурам контроля качества, процедурам испытаний, аккредитации, критериям изготовления и проектирования конечного продукта.

Некоторым резервуарам для хранения требуется плавающая крыша в дополнение к фиксированной крыше и конструкции или вместо нее. 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 предотвращения загрязнения во многих отраслях промышленности, включая нефтепереработку.

Для использования измерений объема резервуара обычно имеется таблица емкости, созданная с использованием соответствующих стандартов. ^[3] Каждая строка таблицы емкости 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 борьбы с коррозией 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. Фундаменты такого типа защищают днища резервуаров от воды, тем самым предотвращая коррозию.

Помимо конструкции и применения, техническое обслуживание и проверка резервуаров для хранения играют решающую роль в обеспечении их безопасности и эффективности. Регулярный осмотр необходим для выявления потенциальных проблем, таких как коррозия, утечки, структурные недостатки и соответствие экологическим нормам. Эти проверки могут различаться по частоте и детализации в зависимости от типа резервуара, хранящегося материала и нормативных требований, применимых в месте использования резервуара. Например, резервуары, в которых хранятся опасные материалы , могут потребовать более частых и тщательных проверок по сравнению с резервуарами, используемыми 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 , ультразвуковое тестирование и роботизированные инструменты контроля, такие как дроны с дистанционным управлением , все чаще используются для повышения эффективности и безопасности этих процессов контроля. Понимание и внедрение соответствующих графиков проверок и технического обслуживания имеет первостепенное значение для операторов резервуаров для обеспечения эксплуатационной надежности и соблюдения стандартов безопасности. ^[5]

К проектированию и эксплуатации резервуаров для хранения применяются несколько экологических норм, часто в зависимости от природы содержащейся в них жидкости. ^[1] В США выбросы в воздух обычно должны пройти процедуру получения разрешения на качество воздуха в соответствии с федеральным Законом о чистом воздухе . Количественная оценка потенциальных выбросов из резервуаров для целей получения разрешений чаще всего осуществляется путем применения уравнений выбросов, опубликованных в главе 7.1 документа по охране окружающей среды AP-42 Агентства (Сборник коэффициентов выбросов загрязнителей воздуха из стационарных источников) .

Поскольку большинство жидкостей могут пролиться или просочиться даже через самое маленькое отверстие, необходимо уделить особое внимание безопасному и надежному обращению с ними. Обычно это включает в себя строительство обваловки или защитной дамбы вокруг резервуара, чтобы можно было безопасно локализовать любую утечку.

Типы танков

Атмосферный

Атмосферный резервуар — это емкость для хранения жидкости при атмосферном давлении . Основными нормами проектирования сварных атмосферных резервуаров являются API 650 и API 620. API 653 используется для анализа находящихся в эксплуатации резервуаров для хранения. В Европе применимыми нормами проектирования являются EN 14015, в которых используются варианты нагрузки из Еврокода 3 (EN 1993), часть 4-2.

Высокое давление

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 значительные давления, оказываемые содержимым. Эти резервуары, будучи сосудами под давлением , иногда исключаются из класса «цистерн». Контейнеры-цистерны для работы с жидкостями во время транспортировки часто рассчитаны на различную степень давления.

Термические резервуары

Одной из форм сезонного хранения тепловой энергии (СТЭС) является использование больших резервуаров для поверхностной воды, которые изолированы, а затем покрыты земляными насыпями, чтобы обеспечить хранение сезонного солнечно-термального тепла, которое собирается в основном летом для круглогодичного отопления. ^[6] Похожая технология получила широкое распространение в системах централизованного теплоснабжения Дании. Теплоаккумулирующей средой является гравий и вода в больших, неглубоких, облицованных ямах, покрытых изоляцией, почвой и травой. ^[7]

Резервуары для льда и слякоти используются для кратковременного хранения холода для использования в системах кондиционирования воздуха, что позволяет эксплуатировать холодильное оборудование в ночное время, когда электроэнергия дешевле, но обеспечивает охлаждение в жаркие дневные часы.

Молочные цистерны

Резервуар для охлаждения бестарного молока — это резервуар для хранения, расположенный в молочном цехе молочной фермы и используемый для охлаждения и хранения жидкого молока при низкой температуре до тех пор, пока его не сможет забрать молоковоз. Поскольку молоко покидает вымя при температуре примерно 35 °C, необходимы емкости для молока для быстрого охлаждения свежего сырого молока до температуры хранения от 4 °C до 6 °C, тем самым замедляя рост микроорганизмов. ^[8] Резервуары-охладители молока обычно изготавливаются из нержавеющей стали и изготавливаются в соответствии с санитарными нормами. Их необходимо очищать после каждого сбора молока. Резервуар для охлаждения молока может быть собственностью фермера или может быть арендован им у молочного завода.

Септики

Септик является частью небольшой системы очистки сточных вод , которую часто называют септической системой. Септические системы обычно используются для очистки сточных вод из домов и малых предприятий в сельских и пригородных районах. ^[9] Он состоит из резервуара для септика и дренажного поля . Сточные воды попадают в резервуар, где твердые частицы могут оседать, а пена плавает. Анаэробное сбраживание происходит на осевших твердых веществах, уменьшая объем твердых веществ. Вода, выбрасываемая системой, обычно поглощается дренажным полем без необходимости какой-либо дополнительной обработки.

Мобильные танки

Хотя мобильные резервуары не являются строго резервуарами для хранения, они имеют многие из тех же характеристик, что и резервуары для хранения. Кроме того, они должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать тяжелую расплескивающую нагрузку и риск столкновения или другой аварии. Некоторые из них включают океанские нефтяные танкеры и танкеры СПГ ; железнодорожные цистерны ; и автоцистерны . Также включены сборные цистерны, в которых хранятся туалетные отходы на автофургонах , лодках и самолетах.

На нефтеперерабатывающих заводах

Резервуары для сырой нефти и топлива на основе нефти выбираются в зависимости от температуры вспышки материала. Если материал не является сжиженным газом, например сжиженным нефтяным газом , резервуары являются атмосферными и обычно бывают двух типов:

Резервуары с фиксированной крышей используются для жидкостей с очень высокой температурой вспышки (например, мазута , битума ). Обычны конусные, купольные и зонтичные крыши. Эти резервуары можно изолировать и обогревать с помощью паровых змеевиков, чтобы продукт не стал слишком вязким, что привело бы к закупорке трубопроводов и потенциальной невозможности перекачивания. Резервуары с купольной крышей предназначены для резервуаров с давлением хранения немного выше атмосферного (например, некондиционная нефть).
Резервуары с плавающей крышей в целом делятся на резервуары с внешней плавающей крышей (обычно называемые просто резервуарами с плавающей крышей или резервуарами FR) и резервуары с внутренней плавающей крышей (резервуары IFR). Резервуары IFR используются для жидкостей с более низкой температурой вспышки (например, реактивного топлива , бензина , этанола ). По сути, это резервуары с конической крышей и внутренней плавающей крышей, перемещающейся вертикально вверх и вниз вместе с уровнем жидкости. Эта плавающая крыша удерживает пары топлива с низкой температурой вспышки. Плавающие крыши поддерживаются ножками или тросами, на которых они опираются. Резервуары FR не имеют фиксированной крыши, открыты сверху, а имеют только плавающую крышу. жидкости со средней температурой вспышки, такие как нафта , керосин , дизельное топливо и сырая нефть . В этих резервуарах хранятся

Сферический резервуарный парк на нефтеперерабатывающем заводе в Карлсруэ MiRO

Сжиженные газы (например, сжиженный нефтяной газ, бутан , пропилен и т. д.) можно хранить в сферических резервуарах (или сферах Хортона).

Типичные классификационные коды, используемые для резервуаров на нефтеперерабатывающем заводе:

ОСБЛ - резервуары с пределом заряда батареи
- COT – резервуары для сырой нефти.
- ПИТ – резервуары для продукта и промежуточного хранения.
- ОТПРАВКА – зона отправки танков.
КОММУНАЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ – резервуары на территории электростанции, для хранения воды и т. д.
ISBL – резервуары с пределом заряда батареи. Обычно это небольшие резервуары, расположенные в производственных подразделениях нефтеперерабатывающего завода, такие как резервуары для нейтрализации , резервуары для воды и т. д.

Использование для химикатов

BASF Химический завод в Портсмуте, Вирджиния . Завод обслуживается железной дорогой Содружества .

Химические резервуары представляют собой контейнеры для хранения химикатов , широко используемых 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 обязательно предназначен для конкретного химиката. Химикаты обладают переменным потенциалом коррозии , поэтому размеры и характеристики резервуаров для химикатов разнообразны. Химическая стойкость обычно является главным приоритетом при проектировании резервуаров для химикатов. Выбранные материалы должны быть настолько устойчивы к хранящимся химическим веществам, насколько это позволяют конструкция и экономика. Это включает в себя выбор более мелких деталей, таких как прокладки и сантехнические материалы. Другими параметрами, которые следует учитывать, являются тепло, холод, вакуум, давление, экзотермическая реактивность и агрессивный характер химикатов ( кислоты , каустики и т. д.).Вторичное сдерживание — это резервная стратегия, иногда используемая для смягчения потенциального отказа основного контейнера. Типичным профилем резервуара со вторичной защитной оболочкой является основной резервуар с внешней оболочкой резервуара, охватывающей основной резервуар с вместимостью не менее 100%. Вторичные сосуды доступны из полиэтилена , стекловолокна и металлических материалов. Для всех агрессивных химикатов рекомендуется использовать системы вторичной локализации.

Неисправности танков

Произошло множество катастрофических поломок резервуаров для хранения, одна из самых громких из которых произошла в Бостоне 14 января 1919 года. Большой резервуар был наполнен только восемь раз, когда он вышел из строя, и возникшая волна патоки убила 21 человека окрестности. Катастрофа с патокой в Бостоне была вызвана плохим проектированием и строительством: стена была слишком тонкой, чтобы выдерживать повторяющиеся нагрузки от содержимого. Цистерна не подвергалась испытаниям перед применением наполнением водой, а также была плохо проклепана. Владелец резервуара, компания United States Industrial Alcohol Company , выплатила 300 тысяч долларов (почти 4 миллиона долларов в 2012 году) в качестве компенсации жертвам или их родственникам.

С тех пор произошло много других аварий, вызванных танками, часто из-за неправильной сварки или некачественной стали . Новые изобретения, по крайней мере, решили некоторые из наиболее распространенных проблем, связанных с уплотнением резервуаров. ^[10]^[11] Однако резервуары для хранения, как ни удивительно, представляют собой еще одну проблему, когда они пусты. Если они использовались для хранения нефти или нефтепродуктов, таких как бензин , атмосфера в резервуарах может быть очень взрывоопасной, поскольку пространство заполняется углеводородами . Если начать новые сварочные операции, искры могут легко воспламенить содержимое, что приведет к катастрофическим последствиям для сварщиков. Проблема аналогична проблеме пустых бункеров на танкерах , которые теперь обязаны использовать подушку из инертного газа для предотвращения образования взрывоопасной атмосферы из остатков.

Изображения

с кислородом и газом MAPP Баллоны
Танк-охладитель молока
Топливные баки
Септик
Автоцистерна
Несколько больших танков в аэропорту. Для масштаба обратите внимание на бетонные ограждения на шоссе.
Подземный резервуар для хранения топлива для станции технического обслуживания

См. также

Аквариум - прозрачный резервуар с водой для рыб и водных видов, также известный как «аквариум».
Балластная цистерна – отсек для хранения жидкого балласта.
Сбрасываемый бак - внешние баки, используемые для перевозки дополнительного топлива в авиации.
Dunk Tank - Аттракцион с целью бросить цель в резервуар с водой.
Топливный бак – безопасный контейнер для легковоспламеняющихся жидкостей, например, для автомобиля или масляного обогревателя.
Газовый баллон - Цилиндрический контейнер для хранения газа под давлением.
Сфера Хортона - Сферический резервуар
Ирригационный резервуар - часть резервуара для орошения в Индии, искусственное озеро или водохранилище любого размера.
Изолирующий резервуар – кромешная тьма, свето- и звукоизоляция, нагретая до температуры кожи.
Резервуар для хранения СПГ - Атмосферный резервуар для хранения сжиженного природного газа.
Резервуар для дождевой воды – контейнер, используемый для сбора дождевой воды.
Вращающийся резервуар - гидродинамика, используется для экспериментов по механике жидкости.
Акваланговый баллон - баллон со сжатым газом высокого давления, используемый для хранения и подачи дыхательного газа для дайвинга, контейнер, в котором содержится запас воздуха для дыхания под водой.
Резервуар для хранения — питьевая вода для животных, таких как крупный рогатый скот или лошади. для поения скота.
Храмовый резервуар - колодцы или резервуары, построенные как часть храмового комплекса возле индийских храмов, в Индии колодец или резервуар, построенный как часть храмового комплекса.
Подземный резервуар для хранения – резервуар для хранения, частично или полностью находящийся под землей.
Паронепроницаемый резервуар – нефтепромысловое оборудование для хранения и выпуска газа
Резервуар для воды – Контейнер для хранения воды.

Ссылки

↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Наземные резервуары для хранения» . www.pttg.com . Проверено 13 февраля 2018 г.
^ «Архитектура Индийского субконтинента — глоссарий» . Архивировано из оригинала 6 марта 2012 г. Проверено 18 декабря 2006 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Зивенко, Алексей (2019). «Специфика учета СУГ при его хранении и транспортировке» . Измерительная техника и метрология . 80 (3): 21–27. дои : 10.23939/istcmtm2019.03.021 . ISSN 0368-6418 . S2CID 211776025 .
^ Свод федеральных правил 40 CFR § 280.31. Архивировано 12 июня 2011 г. в Wayback Machine. Эксплуатация и обслуживание защиты от коррозии.
^ «Журнал предотвращения потерь в перерабатывающих производствах» . 2022. дои : 10.1016/j.jlp.2022.104781 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Паушингер Т. (2012). Солнечное централизованное отопление с сезонным накоплением тепловой энергии в Германии. Архивировано 18 октября 2016 г. в Wayback Machine . Презентация. Европейская неделя устойчивой энергетики, Брюссель. 18–22 июня 2012 г.
^ Холм Л. (2012). Долгосрочный опыт использования солнечной системы централизованного теплоснабжения в Дании ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}. Презентация. Европейская неделя устойчивой энергетики, Брюссель. 18–22 июня 2012 г.
^ Великобритания, ДеЛаваль. «ДеЛаваль – Продукция для охлаждения и хранения молока» . www.delaval.co.uk . Проверено 13 февраля 2018 г.
^ «Септические системы» . Помощь домовладельцам и землевладельцам . www.nyc.gov.
^ «Промышленный миксер для очистки резервуаров» . ООО «Ватерлайн Танк Технологии». Архивировано из оригинала 19 августа 2013 года . Проверено 19 июля 2013 г.
^ «1910.110(e)(4)(i)» . Министерство труда США – OSHA. Архивировано из оригинала 21 октября 2011 года . Проверено 19 июля 2013 г.

Внешние ссылки

[:0-1] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Наземные резервуары для хранения» . www.pttg.com . Проверено 13 февраля 2018 г.

[glossary-2] «Архитектура Индийского субконтинента — глоссарий» . Архивировано из оригинала 6 марта 2012 г. Проверено 18 декабря 2006 г.

[Zivenko2019-3] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Зивенко, Алексей (2019). «Специфика учета СУГ при его хранении и транспортировке» . Измерительная техника и метрология . 80 (3): 21–27. дои : 10.23939/istcmtm2019.03.021 . ISSN 0368-6418 . S2CID 211776025 .

[4] Свод федеральных правил 40 CFR § 280.31. Архивировано 12 июня 2011 г. в Wayback Machine. Эксплуатация и обслуживание защиты от коррозии.

[5] «Журнал предотвращения потерь в перерабатывающих производствах» . 2022. дои : 10.1016/j.jlp.2022.104781 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[6] Паушингер Т. (2012). Солнечное централизованное отопление с сезонным накоплением тепловой энергии в Германии. Архивировано 18 октября 2016 г. в Wayback Machine . Презентация. Европейская неделя устойчивой энергетики, Брюссель. 18–22 июня 2012 г.

[7] Холм Л. (2012). Долгосрочный опыт использования солнечной системы централизованного теплоснабжения в Дании ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}. Презентация. Европейская неделя устойчивой энергетики, Брюссель. 18–22 июня 2012 г.

[8] Великобритания, ДеЛаваль. «ДеЛаваль – Продукция для охлаждения и хранения молока» . www.delaval.co.uk . Проверено 13 февраля 2018 г.

[9] «Септические системы» . Помощь домовладельцам и землевладельцам . www.nyc.gov.

[10] «Промышленный миксер для очистки резервуаров» . ООО «Ватерлайн Танк Технологии». Архивировано из оригинала 19 августа 2013 года . Проверено 19 июля 2013 г.

[11] «1910.110(e)(4)(i)» . Министерство труда США – OSHA. Архивировано из оригинала 21 октября 2011 года . Проверено 19 июля 2013 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]