Резервуары и технологическое оборудование

Резервуары и технологическое оборудование » Подбор оборудования » Статьи

Технико-экономические показатели резервуаров различных типов и объемов (Часть 1)

Резервуары с плавающей крышей

В табл. 1 приведены основные размеры и показатели резервуаров с плавающей крышей оптимальных габаритов. Из данных следует, что с увеличением объема резервуаров удельный расход стали уменьшается, а удельный расход стали резервуаров одного и того же объема с понтоном соответственно больше, чем резервуаров с плавающей крышей, на 10/50 %.

Таблица 1

Технико-экономические показатели резервуаров с плавающей крышей

11,92

Показатель	Номинальный объем, тыс.м³
Показатель	1	2	3	5	10	20	30	50	100
Полезный объем, тыс.м³	0,94	2,0	3,15	4,9	10,3	20,9	29,6	47,5	103,6
Диаметр, м	10,43	15,18	18,9	20,9	28,5	39,9	45,6	60,7	88,7
Высота стенки, м	11,92	11,9	14,9	17,9	17,9	17,9	17,9	17,9	17,9
Расход металла, т	27,3	51,8	75,2	115	211	396	470	711	1514
Удельный расход металла на 1 м³ полезного объема, кг	29,0	25,4	24,0	23,4	20,3	18,8	16,0	15,0	14,5

Изотермические резервуары

Расход металла в изотермических резервуарах (см. табл. 2) по сравнению с резервуарами для нефти и нефтепродуктов соответственно больше, так как они представляют собой двухслойную конструкцию, между двумя резервуарами которой расположена теплоизоляция для обеспечения постоянной отрицательной температуры.

Таблица 2

Технико-экономические показатели изотермических резервуаров

Показатель	Номинальный объем, тыс. м³
Показатель	1	5	10	20	30
Полезный объем, тыс.м³	0,8	5	8,8	15	29,078
Диаметр резервуара:
наружного	13,3	21,8	24,3	36,0	Однослойный
внутреннего	10,4	19,4	22,8	34,2	35,5
Высота резервуара:
наружного	13,0	18,0	23,85	17,55	Однослойный
внутреннего	8,9	16,4	22,35	14,7	29,87
Расход стали, т	77	226	416	714	675

Сферические резервуары

В табл. 3 приведены конструктивные размеры и характеристики сферических резервуаров, где приведены удельные расходы стали, вычисленные как на 1 м³ полезного объема, так и с учетом произведения избыточного давления и расхода стали в кг/м³. В первом случае получают нерегулярные сведения, не отражающие влияние величины внутреннего давления, а во втором случае – данные, объясняющие истинный смысл и необходимость учета избыточного давления в сферических резервуарах.

Таблица 3

Технико-экономические показатели сферических резервуаров.

Показатель	Номинальный объем, тыс.м³
Показатель	0,6	0,6	2	2
Избыточное давление, МПа	0,6	1,8	2,5	0,6
Диаметр, м	10,5	1,8	16	0,6
Расход стали, т	56,2	116,5	142	167
Удельный расход стали на 1 м³ полезного объема, кг	109	227	73,8	91,6
Удельный расход стали	184	127	295	153

Резервуары со стационарной крышей

В табл. 4 указаны характеристики проектов резервуаров объемом от 0,1 до 20 тыс.м³, разработанные в те годы, когда вопрос оптимизации резервуаров не рассматривался. В настоящее время в эксплуатации находится еще большее число резервуаров данного типа.

Таблица 4

Технико-экономические показатели стальных резервуаров со стационарной крышей

Показатель	Номинальный объем, тыс. м³
Показатель	1	2	3	5	10	20
Геометрический объем, тыс. м³	1,06	2,15	3,370	4,866	10,950	19,450
Полезный объем (вместимость), м³	1,02	2,07	3,190	4,650	9,850	17,500
Диаметр, м	12,3	15,1	18,98	22,8	34,20	45,60
Высота стенки, м	11,9	11,9	11,92	11,92	11,92	11,92
Толщина стенки, мм	6х4	6х4х5	7+2х6	9+8х7	—	13+7*11
Масса, т:
стенки	11,0	23,2	31,14	50,10	100,63	152,83
днища	3,87	7,07	11,72	19,50	41,70	84,04
центральной стойки	—	1,49	1,49	1,57	—	—
крыши	5,96	7,45	13,15	20,85	49,83	101,57
кольца жесткости	—	—	—	—	12,55	29,39
лестниц, ограждений, площадок	2,04	5,03	5,34	5,68	4,88	5,37
Общая масса резервуара, т	22,9	44,2	62,84	97,68	209,70	373,20
Удельный расход стали на 1 м³ полезного объема, кг	21,4	20,6	18,7	20,0	19,2	19,0

Резервуары с понтоном

Увеличенный расход стали в этих проектах проявляется особенно заметно в резервуарах объемом 50 и 100 тыс.м³, где разница становится существенной за счет увеличения веса металлоконструкций стационарной крыши. В связи с этим резервуары с понтоном объемом 50 тыс.м³ и более применять нецелесообразно. Этот вывод учтен в СНиП 11-II.З-80 для складов нефти и нефтепродуктов, где максимальный объем резервуаров с понтоном ограничен объемом 50 тыс.м³ в то время как резервуары с плавающей крышей проектируют объемом до 120 тыс.м³.

Приведенные в табл. 5 данные для резервуаров с понтоном также относятся к периоду, когда еще не были разработаны их оптимальные габариты. При последующем анализе проектов, с точки зрения оптимальности основных размеров, было установлено, что резервуары объемом 100, 200, 300, 400, 700, 2000 и 3000 м³ имеют основные размеры, удовлетворяющие требованиям оптимальности по критериям Шухова, т.е. соотношение между диаметром и высотой стенки этих резервуаров принималось таким, чтобы резервуары имели минимальный удельный расход стали или стоимость.

Таблица 5

Технико-экономические показатели резервуаров с понтоном

Показатель	Номинальный объем, тыс. м³
Показатель	1	2	3	5	10
Полезный объем, тыс. м³	0,94	2,01	3,15	4,90	10,3
Диаметр, м	10,43	15,18	18,98	20,9	28,5
Высота стенки, м	11,92	11,92	11,92	14,9	17,9
Расход металла, т	30,0	55,5	83,5	119,8	224,2
Удельный расход металла на 1 м³ полезного объема, кг	32,2	27,6	26,5	24,5	21,8

Показатель	Номинальный объем, тыс. м³
Показатель	15	20	30	50	100
Полезный объем, тыс. м³	15,3	20,9	29,6	47,46	99,89
Диаметр, м	34,2	39,9	45,6	60,7	88,7
Высота стенки, м	17,9	17,9	17,9	17,9	17,9
Расход металла, т	323,0	438,5	584,1	869,2	2175,8
Удельный расход металла на 1 м³ полезного объема, кг	21,1	21,0	19,4	18,4	21,8

Таблица 6

Технико-экономические показатели стальных резервуаров с понтоном оптимальных габаритов

Показатель	Номинальный объем, тыс. м³
Показатель	0,1	0,2	0,3	0,4	0,7	1
Полезный объем, м³	0,94	0,185	0,306	0,396	0,69	0,96
Масса, т:
понтона	0,74	1,37	1,74	2,22	3,60	4,58
стоек или кронштейнов	0,07	0,07	0,07	0,09	0,11	0,34
Общая масса резервуара, т	6,35	9,48	12,48	14,77	21,56	28,71
Удельный расход металла на 1 м³ полезного объема, кг	62,5	46,0	37,2	34,7	28,2	26,7

Показатель	Номинальный объем, тыс. м³
Показатель	2	3	5	10	15	20
Полезный объем, м³	2,07	3,19	4,957	1,07	14,9	20,8
Масса, т:
понтона	7,2	10,83	15,92	35,84	48,22	62,9
стоек или кронштейнов	1,16	1,81	2,38	4,13	5,22	8,21
Общая масса резервуара, т	50,32	78,80	114,14	240,83	320,19	425,7
Удельный расход металла на 1 м³ полезного объема, кг	23,3	23,6	23,6	25,9	24,6	25,0

Таким образом, необходимости менять эти соотношения практически нет. Также было установлено, что в резервуарах объемом 1,5, 10, 15 и 20 тыс.м³ основные размеры не являются оптимальными и необходимо увеличить высоту стенки и соответственно уменьшить диаметр с сохранением тех же объемов. По табл. 6 можно проследить значения оптимальных габаритов, принятых за основу в действующих проектах. На основании анализа были установлены следующие оптимальные габариты резервуаров:

Номинальный объём, тыс. м³	1	5	10	15	20
Высота стенки Н, м	11,92	14,90	17,90	17,90	17,90
Диаметр резервуара D, м	10,43	20,92	28,50	34,20	39,90

На основании анализа табл. 1, 5 и 6 можно сделать следующие выводы:

резервуары со стационарной крышей по удельному расходу стали при равных объемах резервуаров близки к резервуарам с плавающей крышей, но поскольку последние имеют меньшие потери при хранении, то они, безусловно, эффективнее и имеют ряд других преимуществ, свойственных резервуарам этого типа;
резервуары с понтоном (оптимальных габаритов) по сравнению с резервуарами со стационарной крышей (неоптимальных габаритов) по удельному расходу металла тяжелее на 15/20 % (применительно к резервуарам объемом 5/20 тыс.м³), что объясняется наличием понтона;
резервуары с понтоном при неоптимальных габаритах тяжелее резервуаров равного объёма (10/20 тыс. м³) с оптимальными габаритами так же на 15/20%.

Выбор города