Актуальность проблемы

В процессе доставки нефтепродуктов до потребителя ведутся многократные перевалки и хранение нефти и нефтепродуктов, что неминуемо ведет к потерям от испарения. При этом уменьшается сырье для нефтехимического синтеза, ухудшается качество нефтепродукта, добывающие, транспортирующие и сбытовые компании несут финансовые потери.

Величина потерь от «малых» и «больших дыханий» резервуаров зависит от ряда факторов: климатических условий, температурного режима хранилищ, конструкции и оборудования емкостей, наличия или отсутствия улавливающих газосборных обвязок, соотношения размеров и степени заполнения резервуара, свойств хранимого нефтепродукта, допустимого давления в газовом пространстве, цвета и качества окраски резервуаров, количества циклов заполнения-опорожнения (оборачиваемости) и пр.

Согласно государственным нормам, допустимые потери составляют, в среднем, от 0,2 до 2,5 кг/тонну в зависимости от вышеперечисленных параметров. При этом сравнительный анализ точности методики, применяемой при расчете потерь по ГОСТу, с расчетной оценкой потерь при «большом дыхании» показал, что среднеквадратичная погрешность достигает 1150%.

В табл. 1 приведены результаты расчета потерь бензина, полученные согласно нормам естественной убыли нефтепродуктов при хранении, принятым Министерством Энергетики России приказом № 364 от 13.08.2009 года, в пересчете на литры/год и рубли/год (расчетная стоимость топлива принята 20 руб./л).

Рис. 1. Общий вид плавающего понтона VaconoDeck

Параметр

Показатель

Хранимый продукт

бензин

Плотность продукта

750 кг/м3

Тип резервуара

РВС

Объем резервуара

1000 м3

Оборачиваемость резервуара в год

24

Результаты

Убыль л/год

114 341,76

Убытки, руб.

2 286 835,2

При этом надо отметить, что испаряются, прежде всего, легкие фракции, а, следовательно, понижается октановое число нефтепродукта. Другими словами, компания несет прямые и косвенные убытки, связанные с испарением углеводородов.

Таким образом, сегодня стоит острая проблема оптимизации резервуарного оборудования для снижения испарений хранимых продуктов.

ООО «ВТО «Промышленные технологии», официально представляя интересы немецкой компании «VACONO» в России, предлагает комплекс инжиниринговых услуг по подбору, установке и обслуживанию алюминиевых понтонов VaconoDeck (см. рис. 1) для вертикальных резервуаров (РВС). Понтоны также могут устанавливаться совместно с купольными крышами VaconoDome.

VaconoDeck был специально разработан для нефтяной и нефтехимической промышленности. Это внутренняя плавающая крыша, которая сделана из алюминия, нержавеющей стали или комбинации этих материалов и значительно снижает потерю нефтепродуктов, связанную с испарением во время хранения в резервуарах. Уровень снижения потерь достигает 97-99% в зависимости от хранимого продукта и различных факторов. На сегодняшний день компанией установлено более 3000 понтонов по всему миру диаметром от 3 до 70 м.

Конструкция VaconoDeck соответствует требованиям нижеуказанных стандартов:

  • API 650 (приложение H);
  • ST-1 Ассоциации производителей материалов для нефтяных компаний (The Oil Company Material Association);
  • BS 2654 (приложение E).

Особенности строения плавающих понтонов VaconoDeck

Рассмотрим строение каркаса алюминиевого плавающего понтона VaconoDeck. (см. рис. 2, 3).

Рис. 2. Строение понтона VaconoDeck
Рис. 3. Составные элементы каркаса понтона VaconoDeck

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изготовление понтона полностью компьютеризировано. Информация, полученная от заказчика, поступает в компьютеры для получения подробных чертежей и проведения необходимых расчетов. Они используются в качестве основания для инициализации производственного процесса, что позволяет исключить ошибки при комплектации и дает возможность заказчику упростить приемку полученного оборудования.

В конструкцию понтона входят следующие алюминиевые части: рама в виде швеллеров, периферийное сборное кольцо (обод), листы покрытия, поплавки, а также боковые затворы.

Листы покрытия

Лист покрытия имеет ширину 1040 мм (для нержавеющей стали) и 2040 мм (для алюминия), его стандартная толщина 0,4 мм (для нержавеющей стали) и 0,5 мм (для алюминия). Листы с заданными размерами перфорируются с обеих сторон для установки на болты из нержавеющей стали, которые заранее в заводских условиях запрессованы в поддерживающие каналы. Промежутки между болтами задаются, исходя из длины листа покрытия. Места установки болтов соответствуют отверстиям в листах покрытия. Это дает однородное наложение листов и ускоряет сборку. Поддерживающие балки имеют искривленную верхнюю часть, к которой листы покрытия сильно прижимаются с помощью U-образного крепежного профиля (см. рис. 4). Это дает механическую деформацию на листы покрытия (где они накладываются друг на друга), и, как следствие, повышается паронепроницаемость соединения между соседними листами.

Рис. 4. Крепление листов покрытия к швеллеру.
рис. 5. Последовательное соединение 8-дюймовых алюминиевых поплавков, опора.
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По мере эксплуатации старых резервуаров происходит постоянное опадание частичек пыли и ржавчины с крыши и стенок резервуара на понтон. Это может способствовать язвенной коррозии металла. Для борьбы с подобным явлением листы понтона покрываются дополнительным слоем, состоящим из алюминиевой основы, лакированной с обеих сторон тонким слоем алюминиевого сплава с содержанием Zn (проводится плакирование).

Рис. 6. Нижняя часть понтона. Поплавки, опоры.

Обод

Внешнее кольцо (см. рис. 3) изготовлено из специально сконструированного выдавленного профиля большого размера. Оно формируется, чтобы точно соответствовать диаметру резервуара, таким образом, обеспечивая расстояние 190 мм (7,5 дюймов) между стенками резервуара и VaconoDeck (краевой зазор). Это обеспечивает плотную подгонку (эффективность) и надежность уплотнения по периферии. Установки на небольших резервуарах, например, 3-х метров в диаметре, подтвердили прекрасные свойства по изгибу этих специально выдавленных профилей.

Внешнее кольцо для каждого резервуара изготавливается из нескольких стандартных деталей и двух частей специальной длины, чтобы придать требуемую длину окружности. Углубление в изделие на 150 мм выдавленных профилей внешнего кольца обеспечивает плотное и надежное уплотнение пространства испарения между жидкостью и обшивкой крыши.

Поплавки

В сравнении с конкурентными продуктами понтон VaconoDeck имеет самое малое расстояние между покрывающими листами и поверхностью хранимой жидкости, что ведет к минимуму потерь в резервуаре. Такой эффект достигается за счет оборудования понтона трубчатыми поплавками диаметром 203 мм (8 дюймов), см. рис. 5. Небольшое расстояние над поверхностью жидкости (210 мм) уменьшает место для формирования пара до 20% (при сравнении с поплавками 10 и 12 дюймов других производителей) и значительно сокращает потерю нефтепродуктов. Разница в цене между поплавками размером 10 или 12 дюймов и 8 дюймов быстро окупается, если резервуар полностью освобождается от хранимого продукта 1 — 2 раза.

При наличии большого количества поплавков неисправность нескольких из них не несет за собой потери плавучести понтона. Плавучесть и большое количество опор, и соответственно более короткие интервалы между поплавками, увеличивают стабильность VaconoDeck. Расстояние между рядами трубчатых поплавков обычно 3 — 4 метра. Алюминиевые трубчатые поплавки закрыты герметичными концевыми крышками, имеющими безопасное и надежное соединение. Другие производители используют обыкновенные сварные крепления на конце поплавков, что чревато разгерметизацией поплавка.

Каждое поплавковое устройство проверяется на наличие протечки сжатым воздухом под давлением 1,4 бар при погружении в воду, чтобы обнаружить любые скрытые дефекты. Трубчатые поплавки устанавливаются в таком количестве, чтобы обеспечить 100% плавучесть.

Опоры

В каждом сочленении плавающего устройства установлена опора (см. рис. 6), обеспечивающая соответствующую поддержку понтона. Большое количество опор обеспечивает лучшее распределение нагрузки. Опоры могут быть сконструированы для фиксированной высоты кровли или быть регулируемыми. Для фиксированных опор, высота обычно варьируется от 0,9 м до 2,0 м.

Понтон VaconoDeck может легко переносить нагрузки без деформации в любой точке поверхности, как в плавающем состоянии, так и стоящим на опорах. Отсутствует необходимость в установке мостков.

Рис. 7. Двойной затвор. Рис. 8. Одиночный затвор.Рис. 9. Механический затвор.

Боковые затворы

Компания Vacono предлагает использовать для понтонов следующие специально изготовленные уплотняющие боковые затворы (см. рис. 7 — 9):

  • VaconoSeal PE: одиночный или двойной щеточный уплотняющий затвор для большинства нефтехимических продуктов. Этот полиэтиленовый затвор применяют 80 % наших клиентов, он является стандартной поставкой.
  • VaconoSeal T: щеточный уплотняющий затвор из полиуретана покрытый тефлоном, для использования с продуктами, где невозможно использование VaconoSeal PE. Возможна также поставка двойных затворов.
  • VaconoSeal RP: затвор пружинного типа для большинства нефтехимических продуктов. Его дополнительная юбка снижает зазор до 30-50 мм. Специально разработан для самых строгих нормативных требований, как, например, немецкий TA Luft.
  • VaconoSeal RTS: версия RP покрытая тефлоном для использования с продуктами, где невозможно использование стандартной версии затвора. Оба затвора типа R отлично подходят для резервуаров диаметром меньше 8,00 м.
  • VaconoSeal CSH: механический первичный затвор из нержавеющей стали. Может быть скомбинирован с щеточным затвором из полиэтилена.

Аксессуары

Каждый VaconoDeck оборудован стандартными аксессуарами. Помимо этого, компания «ВТО «Промышленные технологии» предлагает дополнительное оборудование. На понтоны могут устанавливаться:

  • антиротационный механизм (см. рис. 10),
  • проботборный колодец,
  • боковые переливные устройства,
  • центральный вентиляционный клапан,
  • антистатическая система (заземление),
  • противовакуумный клапан 24", собранный с люком,
  • плавающие всасывающие устройства,
  • датчик коррозии,
  • пеногасители,
  • колодцы для колонн, лестницы, направляющие/погружаемые стойки,
  • раструбы для устройств измерения температуры (термометров) и др.

Для каждого понтона могут поставляться следующие специальные аксессуары. Их тип и количество зависят от эксплуатационных режимов в том или ином резервуаре.

Рис. 10. Крепление антиротационной системы.

Монтаж оборудования

Монтаж VaconoDeck значительно проще и быстрее, чем монтаж альтернативных алюминиевых и стальных понтонов. Не требуется спецоборудование для монтажа.

Все детали VaconoDeck сконструированы таким образом, что могут пройти через стандартные люки резервуара, тем самым позволяя избежать дорогостоящих работ на самом резервуаре. Для сборки применяются стандартные инструменты.

С каждым VaconoDeck поставляется подробная инструкция по установке. По требованию заказчика во время монтажа на стройплощадке могут присутствовать специалисты «ВТО «Промышленные технологии».

Применяемые материалы и размеры

Для алюминиевого исполнения понтона VaconoDeck

Детали

Размеры

(толщина материала)

Обозначения

материалов(DIN)

Обозначения

материалов (AA)

Поплавок

1,3 мм

AlMn1Mq1

3004

Листпокрытия

0,5 мм

AlMn 1

3003-H16

Доп. плакирование (опция)

мин. 0,025 мм

AlZn1

7072

Профильобода

2,5 мм

AlMqSi 0,5 F22

6060

Поперечный профиль (нижний)

1,8 мм (3,0 мм)

AlMgSi 0,5 F22

6060

Поперечный профиль (верхний)

3,0 мм (2.0 мм)

Al Mg Si 0,5 F22

6060

Опоры (Алюминиевые)

42 øx 3.0 мм

Al Mg Si 0,5 F22

6060

Опоры из нержавеющейстали (опция)

42,4 øx 1,5 мм

1,4301

 
Основные преимущества использования понтонов VaconoDeckДля стального исполнения понтона VaconoDeck.

Детали

Размеры

(толщина материала)

Обозначения

материалов (DIN)

Обозначения

материалов (AA)

Поплавок

1,2 мм

1,4301

TP304

Листыпокрытия

0,5 мм

1,4301

TP304

Профильобода

1,5 мм

1,4301

TP304

Поперечный профиль {нижний}

1,5 мм

1,4301

TP304

Поперечный профиль (верхний)

1,5 мм

1,4301

TP304

Опоры из нержавеющейстали

42,4 ø x 1,6 мм

1,4301

TP304

 

 

Основные преимущества использования понтонов VaconoDeck

  • Снижает испарение хранимого нефтепродукта до 99%.Гарантирует очень короткое время окупаемости по сравнению с другими технологиями снижения испарения.
  • Может быть установлен на новые и старые резервуары.
  • Совместим почти со всеми известными нефтепродуктами, поскольку может изготавливаться из алюминия, из нержавеющей стали или обоих материалов.
  • Его низкая конструкция гарантирует минимальные потери объема резервуара, а также возможность передвигаться по понтону во время обслуживания.
  • Отличная коррозионностойкость материалов гарантирует длинный срок эксплуатации.
  • Широкий выбор затворов и аксессуаров чтобы соответствовать всем возможным требованиям заказчиков.
  • Возможен вариант исполнения с подвеской на тросах.
  • Гарантирует 100% запас плавучести.
  • Подвергается строгому контролю качества, начиная от покупки сырья и заканчивая установкой оборудования.
  • Установка внутри резервуара со стационарной крышей.
  • Очень высокий уровень заводской готовности.
  • Гарантирует самую быструю установку на рынке понтонов.
  • Все части VaconoDeckпроходят через стандартные люки.
  • Чтобы установить VaconoDeck не требуется спецоборудование для монтажа. Специалисты «ВТО «Промышленные технологии» готовы выехать на строительную площадку для технической поддержки заказчика во время установки понтона.