МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР БОЛЬШОГО ОБЪЕМА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

Название	МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР БОЛЬШОГО ОБЪЕМА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ
Разработчик (Авторы)	Землянский А.А., Петров В.В., Ращепкина С.А., Мирошкин М.Ю., Валиулин М.Р.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2400610
Дата регистрации	21.04.2009
Правообладатель	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкции металлического резервуара большого объема для хранения углеводородов с плавающей крышей.

Известны металлические резервуары для хранения углеводородов, включающие стенку и днище, жестко соединенные между собой сварочным швом [1].

Недостатком известных резервуаров является

- наличие высоких меридиональных напряжений в стенке из-за невозможности радиальных перемещений стенки в зоне сопряжения последней с днищем, что вызывает необходимость увеличения толщины стенки и невозможность практического использования прогрессивного метода рулонирования при возведении резервуара;

- наличие перенапряжения цилиндрической стенки из-за неравномерных осадок грунтового основания.

Наиболее близким техническим решением является резервуар для хранения нефтепродуктов, включающий стенку и днище, сопряженные между собой при помощи компенсационного элемента, выполненного в виде вогнутого гофрированного кольцевого элемента, при этом параллельно стенке абсолютно герметично устанавливается перегородка в виде вертикального ребра жесткости с образованием между ней и стенкой квадратного кольцевого зазора с шириной, равной его высоте, который заполняется эластичным резиновым маслостойким уплотнителем, а полость между вогнутым гофрированным кольцевым элементом, стенкой и днищем заполняется дегазированной, несжимаемой и незамерзающей жидкостью [2].

Недостатком данного решения является

- сложное техническое и конструктивное исполнение компенсационного элемента;

- наличие в компенсационном элементе ненадежного маслостойкого уплотнения, которое разрушается на практике из-за старения клеевого соединения резины с металлом, задолго до истечения срока эксплуатации объекта;

- кроме того, в ходе возведения резервуара, очень сложно заполнить внутреннюю полость компенсационного элемента дегазированной, несжимаемой и незамерзающей жидкостью, что в целом снижает общую эксплуатационную надежность объекта.

Задача изобретения - максимальное снижение меридиональных напряжений в стенке металлического резервуара большого объема для хранения углеводородов, с повышением общей эксплуатационной надежности объекта.

Задача изобретения достигается тем, что в металлическом резервуаре большого объема для хранения углеводородов, включающем стенку и днище, соединенные между собой при помощи компенсационного элемента, который выполняется виде кольцевого параболообразного элемента, расположенного строго вертикально между стенкой резервуара и кольцевым ребром жесткости, герметично закрепленным в кольцевом направлении на днище резервуара и имеющим рабочую высоту h в три раза больше, чем диаметр d кольцевого параболообразного элемента, при этом кольцевой параболообразный элемент своими верхними концами также абсолютно герметично закреплен в кольцевом направлении соответственно на ребре жесткости и вертикальной стенке резервуара.

Одновременно для снижения трения стенки о днище по всему внешнему кольцевому периметру вертикальной стенки резервуара могут быть установлены роликовые подшипники качения с защитой их от воздействия атмосферных явлений горизонтальным козырьком.

На фиг.1 показан поперечный разрез металлического резервуара в загруженном состоянии.

На фиг.2 показан узел А, представленный на фиг.1.

На фиг.3 показано сечение 1-1 на фиг.1.

На чертежах обозначено: 1 - стенка резервуара; 2 - днище; 3 - кольцевой параболообразный элемент; 4 - кольцевое вертикальное ребро жесткости; 5 - роликовый подшипник качения; 6 - горизонтальный козырек; 7 - грунтовое основание резервуара; 8 - хранимый нефтепродукт.

Металлический резервуар большого объема для хранения углеводородов, включающий стенку 1, свободно опирающуюся на днище 2, которые соединены между собой компенсационным элементом, выполненным в виде кольцевого параболообразного элемента 3 (фиг.1, 2, 3), расположенного строго вертикально между стенкой резервуара 1 и кольцевым ребром жесткости 4, герметично закрепленным в кольцевом направлении на днище 2 резервуара и имеющим рабочую высоту h в три раза больше, чем диаметр d кольцевого параболообразного элемента, при этом кольцевой параболообразный элемент 3 своими верхними концами, также абсолютно герметично закреплен в кольцевом направлении соответственно на ребре жесткости 4 и вертикальной стенке резервуара 1.

При этом высота кольцевого ребра жесткости 4 выполняется в 3 раза больше, чем образующий диаметр параболообразного элемента 3 исходя из обеспечения условия равновесия и надежного удержания указанного элемента 3 в рабочем положении только за счет сил трения и гидростатического давления нефтепродукта 8, которые и удерживают параболообразный элемент 3 в указанном положении, даже без учета прочности сварного шва.

Для максимального снижения трения стенки о днище с внешней стороны по всему периметру резервуара установлены роликовые подшипники качения 5, а для защиты данного узла от внешних атмосферных воздействий последний снабжен горизонтальным козырьком 6.

Предложенная конструкция кольцевого параболообразного элемента 3 позволяет принять его толщину для резервуара объемом 50 тыс. м³ менее 1 мм даже с учетом многократного запаса прочности, что позволит на практике эффективно уменьшить все меридиональные напряжения в стенке резервуара 1 практически до нуля.

Наличие эффективного деформационного разделения работы стенки 1 и днища 2 резервуара позволяет на практике устранить любую потенциальную возможность появления в стенке резервуара 1 каких-либо дополнительных напряжений от жесткого защемления, а также от температурных воздействий и неравномерных деформаций грунтового основания, что позволит резко уменьшить скорость коррозии металла, и повысить экологическую безопасность и общую эксплуатационную надежность резервуара.

Формула изобретения

1. Металлический резервуар большого объема для хранения углеводородов, включающий стенку и днище, соединенные между собой при помощи компенсационного элемента, отличающийся тем, что компенсационный элемент выполнен в виде кольцевого параболообразного элемента, расположенного строго вертикально между стенкой резервуара и кольцевым ребром жесткости, герметично закрепленным в кольцевом направлении на днище резервуара и имеющим рабочую высоту h в три раза больше, чем диаметр d кольцевого параболообразного элемента, при этом кольцевой параболообразный элемент своими верхними концами также абсолютно герметично закреплен в кольцевом направлении соответственно на ребре жесткости и вертикальной стенке резервуара.

2. Металлический резервуар по п.1, отличающийся тем, что по всему внешнему кольцевому периметру вертикальной стенки резервуара установлены роликовые подшипники качения с защитой их от внешних воздействий горизонтальным козырьком.

Изобретение "МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР БОЛЬШОГО ОБЪЕМА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ" (Землянский А.А., Петров В.В., Ращепкина С.А., Мирошкин М.Ю., Валиулин М.Р.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога