Эффективность теплоизоляции в полимерных резервуарах для поддержания температуры нефтепродуктов

Эффективность теплоизоляции в полимерных резервуарах для поддержания температуры нефтепродуктов

Все зависит от материала изготовления, так для стекла соляная кислота не является агрессивной, а по отношению к железу — да. Отсюда агрессивная среда — это такое агрегатное состояние, способное взаимодействовать с окружающими ее материалами, вызывая в них необратимые состояния, после чего они теряют свои функциональные качества. В нефтегазовой и химических отраслях промышленности воздействие агрессивных сред сокращает нормативный срок эксплуатации резервуаров.

Типы агрессивных сред и их воздействие

Их следует рассматривать по отношению к наиболее употребляемым в экономике емкостям железобетонным, стальным и полимерным (большая группа пластмассовых, стеклопластиковых и мягких эластичных резервуаров). Все они отличаются большим разнообразием физико-химических характеристик.

Наибольшему временному воздействию агрессивных сред подвергаются железобетонные резервуары, так как это капитальные сооружения, построенные что называется «на века». Их ассоциируют с высокой надежностью и прочностью.

Долгий срок службы емкости увязывается с появлением различных сред, которые возникают вокруг стенок сосуда. Они подразделяются на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные. Эти среды бывают химические (кислоты, щелочи), биологические (мхи, грибки), физические (нагрев, охлаждение), кроме того происходят внутренние коррозионные процессы (реакции химических элементов с бетоном).

Для металлов воздействие агрессивной среды является коррозионно-активной, от скорости развития которой определяется группа агрессивности. Поэтому при проектировании резервуаров для нефти и нефтепродуктов для обеспечения требуемой долговечности стенки, днища, стационарной, плавающей крыши и понтонов в расчеты закладывается припуск на коррозию. Согласно ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов» устанавливаются следующие параметры (см. таблицу):

Характеристика Скорость коррозии
сильноагрессивная среда более 0,5 мм в год
среднеагрессивная среда от 0,05 до 0,5 мм в год
слабоагрессивная среда не более 0,05 мм в год

Отметим, что стойкость к агрессивным средам элементов конструкций стальных резервуаров бывает разной для сырой нефти и нефтепродуктов, так внутренняя поверхность днища и нижний пояс РВС испытывают в основном среднеагрессивное воздействие при хранении сырой нефти, мазута, дизельного топлива и керосина, при этом бензин — относится к слабоагрессивным. Средние пояса и нижние части понтонов и плавающих крыш по всем продуктам испытывают слабоагрессивное воздействие. Зона периодического смачивания имеет свои особенности, то же можно сказать о кровле и верхе понтонов и плавающих крыш. Все эти данные имеются в соответствующих таблицах, с которыми легко можно ознакомиться в интернете.

Зачастую защита от агрессивной среды емкостей и трубопроводов имеет целью не только спасение этих сооружений от разрушения, но и обеспечение пожарной безопасности резервуарных парков, поскольку при воздействии агрессивных веществ образуются сульфиды железа. Они при соприкосновении с воздухом воспламеняются.

Наименьшему воздействию вышеперечисленных агрессивных сред, на сегодняшний день, подвержены полимерные (мягкие) эластичные резервуары ПЭР-Н. Не случайно, устойчивость полимеров к различным агрессивным средам позволяет широко использовать их в различных отраслях экономики. Под влиянием времени полимерные емкости постепенно разрушаются. Срок их работы не сравним с железобетонными и составляет 12-15 лет, но они легко транспортируются и также просто разворачиваются на месте эксплуатации. Помимо времени, есть отрицательное влияние УФ-излучения на срок службы резервуара. С этим явлением производители научились бороться с помощью определенных добавок и присадок, но агрессивное влияние внешней температуры, в том числе и Солнца, по-прежнему остается проблемой для всех резервуаров.

Критическая (агрессивная) температура

Наиболее подготовленными к воздействию высоких и низких температур оказались железобетонные емкости. Их теплопроводность самая низкая по сравнению со стальными и полимерными резервуарами. Более того, в стальных резервуарах зачастую увеличивается толщина стенок для сохранения тепла, с этой же целью производится покраска, устраивается теплоизоляция и подогрев, чего нет у мягких эластичных емкостей. Они согреваются за счет термоматов и различных укрывных материалов.

Если говорить о сверхнизких температурах в условиях Крайнего Севера, то рекордсменом стали полимерные амортизаторы для саней производства НПФ «Политехника». Они выдержали морозы в -600С на недавно проведенных испытаниях в Антарктиде. Специальные морозостойкие стали оказались бессильны перед стихией. Об успешном применении мягких резервуаров говорит большой опыт компании.

Еще один показатель огнестойкость. Бетон начинает разрушаться при температуре свыше 500оС, при 750оС - разрушается полностью. Сталь держится до 500 — 600оС. Огнестойкость ПВХ тканей составляет температуру около 450оС.

Критическое (агрессивное) давление

Давление является одной из ключевых эксплуатационных характеристик. Оно должно равномерно распределяться по всему сосуду - это правило для всех резервуаров. В нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности основным показателем считается гидростатическое давление жидкости. Существуют резервуары высокого и низкого давления. Первые имеют каплевидную или цилиндрическую формы и рабочее давление до 0,4 кгс/см2 (около 500 мм вод.ст.). Под них требуется особый фундамент. Отметим, что давление в цилиндрах большой емкости может доходить до 2500 мм вод.ст. Последние, низкого давления имеют цилиндрическую форму. Критической формой защиты резервуара являются аварийные клапаны, которые могут сбросить избыточное давление.

Конструкция полимерных резервуаров

Полимерные эластичные резервуары в рабочем состоянии имеют подушечную форму, при транспортировке они размещаются в ящиках или перевозятся в скрученном состоянии. Важной особенностью мягких емкостей является возможность размещения в них внутреннего вкладыша, что называется под заказ.

Материалы, используемые при производстве

Резервуары производятся из высокопрочной тканевой основы с двухсторонним полиуретановым покрытием. Такая ткань имеет высокую прочность, высокую износостойкость и морозоустойчивость.

Методы тестирования и оценки устойчивости

Контроль качества материалов в НПФ «Политехника» осуществляется в специальной сертифицированной лаборатории. Выходные испытания проводятся на пневматическом испытательном стенде, где изделия подвергаются воздействию избыточного давления.

Результаты лабораторных и полевых испытаний

Обычно стальные резервуары подвергаются серьёзным испытаниям на площадке эксплуатации, где производится проверка прочности и герметичности конструкций. Результаты таких исследований заносятся в специальные карты. К ним прилагаются сертификаты по качеству металла и проведения сварочных работ и другая техническая документация. Полимерные резервуары поставляются на рабочую площадку уже готовыми к эксплуатации.

Выводы

Эластичные резервуары по большинству критериев большего всего подходят для постоянного и временного хранения нефтепродуктов в экстремальных условиях. Они уступают железобетонным и стальным по срокам эксплуатации, но их можно легко менять на новые.

×
Успешно отправлено!