Общие правила для надземной цистерны хранения и эксплуатации

Различные нормы и правила диктуют

спецификации и конструкции этих танков,

оказания помощи в обеспечении оптимального устройства и безопасной

операции.

Вертикальные, наземные хранилища атмосферного давления танков которые обычно используются в переработке. По определению, атмосферное танк имеет расчетное давление менее 2,5 фунтов на квадратный дюйм (1). Атмосферы танки могут быть оснащены фиксированной крышей или плавающей крышей. Вертикальной фиксированной крышей состоит из цилиндрического корпуса металл прочно прикреплены крышей, которая может быть плоской, конической или domeshaped, среди других стилей. Резервуары с неподвижной крышей используются для хранения материалов с истинного давления пара (TVP) меньше, чем 1,5 дюйм. (TVP, от волатильности, является равновесное парциальное давление жидкости на 100degF.) Эти танки дешевле построить, чем те, с плавающей крышей, и обычно считается минимально приемлемый тип для хранения химических веществ, органических и других жидкостей.

Есть два типа плавающих танков крыши:

* С внешней плавающей крышей (EFR). Крыша плавает непосредственно на поверхности жидкости хранятся (так называемый контакт палубе). Палуба имеет печать система придает крыше по периметру закрывают, кольцевое пространство между крышей и на стенках цистерны. Эти резервуары хранения материалов с TVPs от 1.5-11 Азии.

* Внутренней плавающей крышей (ППП) танков внутри плавающей палубе, которая либо палубе контакт или 1, которая лежит на понтонах, а также фиксированной крышей. ППП танков применяются там, где не может быть тяжелой скопления снега или дождевой воды на плавающей крышей. Такие скопления повлиять на работу операционной плавучести крыши. В этих случаях в паровом пространстве над жидкостью удаляется с инертным газом.

Дизайн резервуаров

Различные факторы играют роль в выборе и проектировании танка:

Процесс соображений - один из первых шагов при выборе и проектировании танка состоит в определении своих возможностей. Общая мощность равна сумме неактивное (нерабочие) создание реальной или чистого оборотного потенциала и защиты от переполнения потенциала (рисунок). Неактивных рабочих (или не работают) мощность объем ниже дна инвертировать на выходе сопла, которые, как правило, не менее 10 дюймов над дном, чтобы избежать шва сварных вмешательства (2). Чистой работоспособность объем между низком уровне (LLL) и высокий уровень жидкости (ЯВУ). Для танка в процессе производства, чистая работоспособности рассчитывается путем умножения необходимое время удержания жидкости ее расход. Для крупных, за пределы объекта хранилища, чистая трудоспособности определяется путем проведения экономического анализа (3), в том числе такие вопросы, как экономия в большом транспортные расходы, объем и периодичность поставок, а также риск закрытия завода. В некоторых случаях требуется чистая работоспособности может быть разделена на несколько танков, если размер одного танка физически нереально, или, если отдельные танки нужны для других причин, таких, как преданное служение или изношенном.

Потенциала для защиты от переполнения танка в том, что между HLL и дизайн уровня жидкости. Дизайн уровня жидкости установлен выше, чем нормальный уровень рабочей жидкости обеспечить запас для расстраивает. Переполнения раздел заполняется паров при нормальных условиях эксплуатации ..

Другие соображения процесса проектирования включать определение температуры и давления для танка, а также для определения необходимости нагреватели, охладители или расслоения оборудования.

Механическая конструкция - Это связано с указанием материалов, строительства, определения размеров бак и пластинок, применяемое для создания, и размеров и позиционирования сопел и аксессуаров.

Мягкий качества углеродистой стали (А-36,-328) является наиболее широко используемым материалом для резервуаров. Для коррозионных услуг, коррозиестойких выплаты в дополнение к толщине конструкции. Если это экономически невыгодно, а если продукт загрязнения в результате коррозии, не может быть терпимо, то танк материал повышен до нержавеющей стали или сплава высокого. Кроме того, танки из углеродистой стали могут быть покрыты стойким к коррозии материалов, таких как резиновые, пластиковые или керамические плитки. Танки могут быть изолированы для контроля температуры, защиты персонала, сохранения энергии, или для предотвращения внешних конденсации. В этих случаях, использованы материалы из стекловолокна, минеральной ваты, пенополистирола или пенополиуретана.

Ветра и сейсмических нагрузок, свободного пространства и почвенно-несущей способности определить оптимальные heightto диаметру. Сокращение высоты и более широкой формы предпочтительнее в ветреную или сейсмически активных районах, или там, где soilbearing возможности ограничены. Поскольку существующие участок пространства уменьшается и почвенно-подшипника увеличивает силу, танки предназначены для высоких меньшего диаметра.

Дно, раковины и крыши резервуаров состоят из стальных пластин, которые обычно переносной сваренных вместе. Чтобы рассчитать размеры пластины, дизайнеры обычно ссылаются на промышленных кодексов, таких, как Американский институт нефти (API) (4).

Резервуары должны иметь лестницы, чтобы обеспечить доступ к их верхней части. За танками API 650, 20 м или менее высота должна быть снабжена лестнице без клетки. Танки выше 20 м требуют винтовой лестнице. Целевой платформы на вершине лестницы может привести к расширению дорожки в центре крыши. Крыши и снаряды снабжены люками, которые являются 2-м диаметром. Подробная информация в отношении таких требований в API 650.

Большинство резервуаров построены в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности производится в соответствии с одним из стандартов API. Эти нормативы распространяются на проектирование, строительство, инспекции, монтаж, испытания и требования по обслуживанию. Они устанавливают определенные минимальные требования к сертификации API. Ключевые коды API для хранения танка являются следующие:

* "Поле сварных стальных резервуаров для хранения жидкостей производства", API Specification 12D - включает вертикальные, цилиндрические, надземных, сварных стальных резервуаров в номинальном потенциала 500-10,000 баррелей в стандартных размерах для производства услуг. Стандартная вместимость, размеры и дизайн давления API 12D танки приведены в таблице 1 (3).

* "Магазин сварных стальных резервуаров для хранения жидкостей производства", API Specification 12F - включает вертикальные, цилиндрические, наземные, магазин сварных стальных резервуаров в номинальном потенциала 90-500 за баррель в стандартных размерах для производства услуг.

* "Большой полевой сварные, резервуаров низкого давления хранения", стандарту API 620 - включает вертикальные, цилиндрические, наземные, местах сварных стальных резервуаров для хранения нефти с максимальной рабочей температуры не более 200degF и давление в паровом пространстве менее 2,5 фунтов на квадратный дюйм.

* "Большой полевой сварные, емкостей для хранения" стандарту API 650 - включает вертикальные, цилиндрические, наземные, fieldwelded стальных резервуаров для хранения нефти с максимальной рабочей температуры не более 250degF и давление в паровом пространстве менее 1,5 фунтов на квадратный дюйм.

Хотя API стандарты охватывают многие аспекты хранения танка и эксплуатации, они не все заинтересованные стороны. Есть несколько других организаций, которые публикуют стандарты на танке проектирование, изготовление, монтаж, контроль и ремонт, которые дополняют стандарты API.

К их числу относятся Американское общество инженеров-механиков (ASME; <a target="_blank" href="http://www.asme.org" rel="nofollow"> www.asme.org </ A>), Американское Общество по испытаниям и материалам (ASTM; <a target="_blank" href="http://www.astm.org" rel="nofollow"> www.astm.org </ A>); American Water Works Association (AWWA ; <a target="_blank" href="http://www.awwa.org" rel="nofollow"> www.awwa.org </ A>); Строительство должностных лиц и администраторов кодекса International (BOCA; <HREF = "http://www.bocai.org" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW"> www.bocai.org </ A>) (NACE International; <A HREF = "http://www.nace . Org "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.nace.org </ A>), Национальный ассоциация защиты от пожаров (NFPA; <A HREF =" http://www.nfpa.org "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.nfpa.org </ A>); институт нефтяного оборудования (PEI; <A HREF =" http://www.pei.org "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW " > www.pei.org </ A>); Стил Танк институт (ИППП <a target="_blank" href="http://www.steeltank.com" rel="nofollow"> www.steeltank.com < />) Underwriters Laboratories (UL; ulstandardsinfonet.ul.com) и Международный институт пожарной кодекса (Uniform Fire Кодекса; <A HREF = "http://www.ifci.com" целевых = "_blank" относительной = " Nofollow "> <www.ifci.com />) ..

Экологические требования

Резервуары считаются источником выбросов в атмосферу из-за потерь пара (5). Выбросы из резервуаров должны быть рассмотрены в получении разрешения воздуха. Летучих органических соединений (ЛОС) являются основными загрязнителями на выбросы в атмосферу. Кроме того, специфические органические, которые являются токсичными и опасными, регулируются также, например, бензола. Надлежащего контроля и надлежащего управления и технического обслуживания, необходимые для предотвращения выбросов содержимое резервуара.

При подготовке заявки на качества воздуха, разрешение на эксплуатацию, анализ всех применимых правил должны быть заполнены. Экологические нормы зачастую диктуют тип уровня выброса устройство, которое должно быть использовано в конкретном приложении. Минимальные ограничения выбросов требования зависят от материала, хранить, когда танк был построен или изменен, его потенциал, ТВП соединения в условиях хранения, а также место расположения объекта. Ссылка 5 перечислены некоторые национальные нормативные положения и стандарты, используемые для проектирования резервуаров для хранения и контроля выбросов в атмосферу. Среди них "Новый Источник Стандарты (ЭННИ), стандарты производительности для емкости для хранения жидких нефтепродуктов", от регулирования США по охране окружающей среды 40 CFR, часть 60, SUBPARTS K, Ка и Kb. Настоящий стандарт устанавливает правила для систем контроля за выбросами. Ограничения выбросов устройства включают в себя внутренние и внешние плавающими крышами, печатей, отверстия для вспышек, системами улавливания паров (например, термоокислитель или скруббер) и удаления сточных вод, такие как давление или вакуум отверстия.

Информация для разрешения включает в себя свойства материала, хранения, условия эксплуатации, TVP, бак физическим характеристикам, конструкции цистерн и кольцевого уплотнения системы, типа крыши, фитинги, палуба характеристики, по оценкам, выбросы, химической идентификации. EPA имеет принципы, "Компиляция загрязняющих веществ в выбросах Факторы," API-42, что существующие модели для оценки выбросов в атмосферу для органических жидкостей резервуаров для хранения, а также включать оценку выбросов уравнений разработан API. EPA разработанная программа называется ЦИСТЕРНЫ Версия 4,09 рассчитывает танк выбросов на основе API 42 - Глава 12 методологии. Программное обеспечение доступно по адресу <a target="_blank" href="http://www.epa.gov/ttn/chief/software/tanks/index.html" www.epa.gov rel="nofollow"> / яЛг / начальник / программное обеспечение / танки / index.html </ A>.

Vent меры контроля, включаются в воздухе операционной разрешения в качестве условий разрешения. Некоторые примеры возможных условий эксплуатации разрешение включить (5):

* Для хранения и погрузки ЛОС - внутренней плавающей палубе или эквивалентных органов управления должны быть установлены во всех танков. Плавающей крышей должны иметь один из следующих запорные устройства между стеной и краем палубы: (1) жидких монтажа печать; (2) 2 непрерывной печати, расположенных один над другим, или (3) механическое уплотнение обуви . Установка эквивалентные системы управления требует рассмотрения и утверждения. (Ботинок печать тип обода, печать, которая закрывает пространство между плавающей крышей и обод корпуса цистерны.)

* Для любой танк оснащен плавающей крышей, владелец удостоверения должен следовать тестов и процедур проверки целостности пломб, как указано в 40 60.113b CFR. Есть требования отчетности и требования к датам, что тюлени на предмет их целостности, а также всех корректирующих действий.

* Неизолированные танки на солнце должны быть покрыты белой краской или изготовлены из алюминия.

Требования к конструкции

Танк типа и размера, почвенных условий на месте, танк и танк загрузки урегулирования являются решающими факторами для разработки фундамент резервуара. Примеры создания типов включать земли или дробленый камень, бетонные блоки, плиты поддерживается свай и бетонных кольца стен.

Землю или уничтожить каменном фундаменте, просто кольца материала, которые поддерживают стены резервуара. Эти фонды обычно используются в местах с на месте почвы, а также могут быть использованы только при анкерных болтов не требуется. Бетонную плиту, поставленных в всей поверхности резервуара для танков менее 15 м диаметром. Если почвы бедны или танк спроса на изоляционные материалы, сваи могут необходимости.

Бетонное кольцо стены строится путем заливки бетонной смеси вокруг танка для его поддержки. Кольцо стен фундамента экономичный способ поддержки танков, как правило, используются для больших танков и может выдержать подъем сил из танка. Большинство цистерн, используемых на предприятиях химической промышленности больше, чем 15 м диаметром. и обычно имеют кольца стен фондов.

Оценки вертикальные и горизонтальные нагрузки танка, необходимых для основы дизайна. Вертикальные нагрузки должны быть рассмотрены следующие вес пустого, живой груз, общая масса, вес и испытания внутренним давлением. Временная нагрузка на крышу, как правило, 25 фунтов/фут2, на основе API коды (620 и 650). Рабочий вес мертвый вес плюс вес жидкости, с исправлениями, внесенными по удельным весом более 1,0. Тест веса состоит из собственного веса танка плюс вес баком воды. Резервуар подвергается воздействию внутреннего давления во время работы или условий испытаний.

Даже танк, который не имеет жидкости он все еще может находиться под давлением. Например, танк, который провел летучее соединение может еще пара в нем после того, как осушили. Тепло от солнца давление пара. Горизонтальные силы, включить ветер и любых сейсмических нагрузок.

Танк урегулирования является общей проблемой с сжимаемых грунтах. Долгосрочные решения основания часто происходит на краю и в центре, из-за условий эксплуатации. В конструкции кольца стен, давление на дне ringwall и емкость должна быть доведена до предотвратить дифференциальных setdement структуры.

Криогенные резервуары требуют кабельные системы отопления, чтобы избежать пучения, или можно положить на колонны, чтобы циркуляции воздуха.

Дополнительные соображения

Другие элементы, которые необходимо учитывать для фундамента являются системы обнаружения утечек, коррозионная активность, катодной защиты, а также средней оболочки. Инженер должен рассмотреть окружающей среды и безопасности последствий утечки в защитной оболочки под танк этаже. Для Земли или бетонное кольцо стен, утечек обнаружения, как правило, достигается за счет обеспечения гибкого вкладыша мембраны класса возвышение водосточной трубе под танк, который истощает по периметру резервуара. Для бетонной плите, обнаружение утечек может быть достигнуто аналогичным или путем размещения радиальных канавок в верхней части плиты, которые простираются по периметру резервуара. Когда происходит утечка, один или более канавками будет содержать бак жидкости.

Катодной защиты, могут быть использованы для контроля электрохимической коррозии. Этот метод использует постоянный ток от внешнего источника против тока с поверхности металла, тем самым предотвращая коррозию. Кроме того, металлические цистерны, что хранить горючие жидкости, обосновывается в качестве защиты от молнии и статического электричества.

Среднее сдерживания часто требуется для предотвращения жидкости от утечки цистерна просачивается в землю и / или подземных вод. Это может быть достигнуто либо строительству дамб с вкладышами из полиэтилена высокой плотности (HDPE), либо путем добавления бетонных стен и плит, а также системы обнаружения утечек. Снаряженная и дамбы сдерживания охвачены многие нормы, которые регулируют объем, площадь, высота и расстояние между несколькими танками и технологических установок. Район отстойников могут также быть обязаны содержать возможные утечки. Положения должны быть сделаны для удаления воды и мусора из отстойников.

Эксплуатация и управление

Давление контроль - дизайн бак должен учитывать как обычные операции и некоторые расстроен условиях. Нормальные операции наполнения, опорожнения и хранения. При заполнении бака, перемещенных пара должна быть снабжена вентиляционными отверстиями, как правило, для контроля за выбросами устройства (или в атмосферу, если это разрешено экологическим требованиям). При получении жидкости, вакуум, который должен быть создан по борьбе с уравновешивается вливание инертных газов, таких как азот, через дыхательный клапан.

Пара "излишки" или "дефицита", может происходить и в простой танк в результате изменения окружающей температуры или химических реакций, происходящих в жидкой инвентаризации. Отвод избыточного пара или настой из инертных газов для всех нормальных условиях эксплуатации осуществляется автоматически, как правило, через саморегулируемые клапаны.

Уровень управления - уровень-измерительных приборов на основе дифференциального давления, или звуковой, емкости, буйка скорости или жидкого измерения проводимости. измерений Sonar или радар в последнее время приобрела популярность. Эти устройства обычно монтируются на крыше резервуара. Они посылают сигнал, который отражается от уровня жидкости. Время, необходимое для отраженного сигнала, которые будут получены используется для измерения жидких высоте. Основным преимуществом этих документов является то, что они могут быть использованы с агрессивными жидкостями.

Уровня, после чего регулируется путем закрытия или открытия соответствующих клапанов. После точной установки уровня не требуется, уровень жидкости поддерживается между HLL и LLL. Автоматический аварийный отключениями применяются, когда уровень жидкости на уровне от переполнения, чтобы избежать переполнения, или когда она ниже LLL, чтобы избежать кавитации насоса.

Регулировка температуры - термопары, который установлен ниже LLL танка, обеспечивает непрерывное считывание температуры. Несколько точки измерения иногда требуется, чтобы обеспечить представитель показания температуры, когда цистерна большая, Существуют различные каналы при различных температурах, или при нагреве катушки. Температура бака может быть обеспечена путем регулировки расхода охлаждения или обогрева среднего внутренней катушки.

Расстраивает и безопасность - типичные нарушает включать давление, переполнение, кипеть-сюда, сюда-температуры, попадания воды с плавающей крышей неудачи, неожиданные разделения фаз, удар молнии, статического заряда строительства, пара отказ катушки и пожаров.

Адекватный мониторинг может помочь в обеспечении безопасности во время сбоев и других инцидентов. Контроль и предотвращение подобных ситуаций включают в себя использование: спреи, потоп или пены систем; давления, температуры, уровня и пожарно-контрольно-измерительные приборы; сброса давления системы и обеспечение надлежащего предупредительного ремонта. КЭП

Признание

Авторы хотели бы поблагодарить Ахмеда Аллави, Benson пара и Комитет КБР Публикации за их руководство и помощь в написании этой статьи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мид, J., "Энциклопедия химико-технологического оборудования", Рейнгольд Издательское дело, в Нью-Йорке, с. 941 - 956 (1964).

2. Берк, Х. S, и. Л., "Концептуальное проектирование резервуаров НПЗ," Хим. Eng., 88 (17), с. 107-110 (24 августа 1981).

3. Ньютон, П. и др., "Liquid хранения в ИПЦ" Chem. Eng. (Deskbook), 85 (8), с. 9-15 (3 апреля 1978).

4. "Сварные стальные резервуары для хранения нефти", 10-е изд., Standard 650, Американский институт нефти (API), Вашингтон, DC (1998).

5. "Технические Пакет Руководство для химических источников: Емкости для хранения," Техас сохранения природных ресурсов Комиссии (TNRCC), Div воздуха позволяет, (февраль 2001). Доступно по адресу: <a target="_blank" href="http://www.tnrcc.state.tx.us/" rel="nofollow"> http://www.tnrcc.state.tx.us/ </ >.

Ясин AMROUCHE, CHAITALI DAA,

КАМАЛЬ GURSAHANI, Розабелла

Ли и LISA Монтемайор,

КБР

Ясин AMROUCHE является инженер-технолог по КБР (6oi Jefferson Ave. Хьюстон, TX 77002, телефон: (713) 753-7028, факс: (713) 753-6097, E-почта: <A HREF = "mailto: Ясин. amrouche@halliburton.com "> yacine.amrouche @ <halliburton.com />). Он является младшим уровне инженера с 2-летним опытом в процессе инженерных и является членом профессиональных молодых КБР сети, IMPACT. Amrouche получил степень бакалавра наук в области химического машиностроения Univ. Сассекс, Великобритания, со специализацией в науку о полимерах.

CHAITALI Dave 'представляет собой экологическую инженером в КБР (Телефон: (713) 7533572, факс: (713) 753-3123, E-почта: <a href="mailto:chaitali.dave@halliburton.com"> chaitali.dave @ halliburton.com </ A>). Она младшего уровня инженера с 4-летним опытом в области природоохранной инженерии и является членом профессиональных молодых КБР сети, IMPACT. Dave 'получил степень бакалавра наук в области химического машиностроения Univ. Южной Флориды и является членом Экологической Div. в Айше.

КАМАЛЬ GURSAHANI является инженер-технолог по КБР (Телефон: (281) 492-5787, факс: (281) 492-5832, E-почта: <a href="mailto:kamal.gursahani@halliburton.com"> kamal.gursahani @ <halliburton.com />). Он младшего уровня инженер 1 год опыта и является членом профессиональных молодых КБР сети, IMPACT. Gursahani получил степень бакалавра наук в области химической инженерии из Бомбея Univ. и MS в области химического машиностроения Univ. Висконсин - Мэдисон.

Розабелла Ли инженер-технолог по КБР (Телефон: (713) 753-2238, факс: (713) 753-5353, E-почта: <a href="mailto:rosabella.lee@hailiburton.com"> rosabella.lee @ <hailiburton.com />). Она juniorlevel инженер с 4-летний опыт и является членом профессиональных молодых КБР сети, IMPACT. Ли получил степень бакалавра в области химической технологии и математики из Univ. Хьюстон.

LISA Монтемайор Инженер-строитель по КБР (Телефон: (713) 753-5355, факс: (713) 753-5897, E-почта: <a href="mailto:lisa.montemayor@haliburton.com"> lisa.montemayor @ <haliburton.com />). Она младший инженер уровне с 4-летний опыт в строительстве и входит в состав молодых специалистов КБР сети, IMPACT. Montemayor получил степень бакалавра наук в строительстве из Техаса