Классификация изотермических резервуаров
Изотермические резервуары для хранения сжиженных газов при температуре кипения и давлении, близком к атмосферному, классифицируют по объему хранимого продукта, по количеству контуров сдерживания аварийного разлива хранимого продукта (преград для свободного разлива жидкого продукта) и по конструктивному исполнению крыши внутреннего корпуса.По объему (вместимости) хранимого продукта ИР подразделяют на три основных типа:
- малотоннажные - объем продукта менее 5000 м;
- среднетоннажные - объем продукта от 5000 м, но менее 60000 м;
- крупнотоннажные - от 60000 м и выше.
По количеству контуров сдерживания возможного аварийного разлива продукта ИР подразделяют на три основных типа:
"одинарного сдерживания", включает:
- внутренний силовой корпус, рассчитанный на сдерживание гидростатического давления жидкости;
- наружный герметичный корпус, рассчитанный на сдерживание избыточного давления газа над жидкостью, но не рассчитанный на аварийный разлив продукта;
- силовой корпус;
- открытую защитную ограждающую стенку (или закрытую навесом от попадания атмосферных осадков), рассчитанную на сдерживание аварийного разлива продукта по территории предприятия;
- наружный корпус герметичен и рассчитан на сдерживание давления газа;
- внутренний корпус может быть, как герметичным, т.е. иметь собственную герметичную стационарную крышу, так и негерметичным и изготавливаться с паропроницаемой подвесной крышей, закрепленной на подвесках к крыше наружного корпуса ИР.
- с купольной самонесущей герметичной крышей внутреннего корпуса;
- с подвесной паропроницаемой крышей внутреннего корпуса.
Требования к материалам и конструкциям
При проектировании и расчетах ИР, предназначенных для хранения сжиженных газов, конструкционные материалы следует выбирать в соответствии с требованиями нормативных документов, с учетом условий их поставки.
Материал основных листовых конструкций для ИР подразделяют на следующие пять типов:
- I - низколегированная кремний-марганцевая сталь;
- II - низколегированная кремний-марганцевая сталь для работы при низких температурах;
- III - никелевая сталь с содержанием никеля 3,5%-7,5%;
- IV - 9% никелевая сталь;
- V - аустенитная нержавеющая сталь.
Соответствие между хранимым в ИР продуктом и типом стали определяют по таблице 1
Таблица 1 - Соответствие между хранимым в ИР продуктом и типом стали
Продукт |
Тип стали |
Температура |
Минимальная |
|
ИР одинарного сдерживания |
ИР двойного или полного сдерживания |
хранимого продукта, °С |
рабочая температура стали, °С |
|
Бутан |
II |
I |
Минус 10 |
Минус 35 |
Аммиак |
II |
II |
Минус 35 |
Минус 80 |
Пропан/пропилен |
III |
II |
Минус 50 |
Минус 80 |
Этан/этилен |
IV |
III |
Минус 104 |
Минус 104 |
СПГ |
IV |
IV |
Минус 163 |
Минус 165 |
Сталь типа I - углеродистая, низколегированная, кремний-марганцевая, пригодная для работы при температуре до минус 35°С и сталь типа II - углеродистая, низколегированная, кремний-марганцевая, пригодная для работы при температуре до минус 80°С, соответствуют следующим требованиям:
-
горячекатаная сталь в термически обработанном или в термомеханически обработанном состоянии (состояние поставки определяет заказчик и указывает в спецификации);
-
содержание углерода не более 0,20%; углеродный эквивалент стали Сэкв не должен превышать 0,43.
Сталь типа III - хладостойкая, легированная никелем с содержанием никеля 3,5%-7,5%, пригодная для работы при температуре до минус 104°С. Химический состав стали типа III по анализу промышленной выплавки должен соответствовать параметрам, указанным в таблице 2.
Таблица 2 - Массовая доля элементов стали типа III по анализу промышленной выплавки
Элементы |
С, % |
Si, % макс. |
Mn, % |
P, % макс. |
S, % макс. |
Мо, % макс. |
Ni, % |
V, % макс. |
Содержание |
0,10 |
0,35 |
0,30-0,80 |
0,015 |
0,005 |
0,10 |
3,5-7,0 |
0,01 |
Примечания
|
Сталь типа IV - хладостойкая, 9%-ная никелевая сталь (с содержанием никеля 8,5%-10%), пригодная для работы при температуре до минус 165°С. Химический состав стали типа IV по анализу промышленной выплавки должен соответствовать параметрам, указанным в таблице 3.
Таблица 3 - Массовая доля элементов стали типа IV по анализу промышленной выплавки
Элементы |
С, % макс. |
Si, % макс. |
Mn, % |
P, % макс. |
S, % макс. |
Mo, % макс. |
Ni, % |
V, % макс. |
Содержание |
0,10 |
0,35 |
0,30-0,80 |
0,015 |
0,005 |
0,10 |
8,5-10,0 |
0,01 |
Примечания
|
Требования к определению значений ударной вязкости сталей приведены в таблице 7.4.
Таблица 7.4 - Требования к определению значений ударной вязкости сталей
Тип стали |
Ударная вязкость KCV, Дж/см, не менее |
Температура испытаний на ударную вязкость KCV, °С |
I |
27 |
Минус 35 |
II |
27 |
Минус 80 |
III2 |
27 |
Минус 104 |
IV3 |
80 |
Минус 196 |
V |
Аустенитная нержавеющая сталь, соответствующая требованиям, установленным в ГОСТ 7350-77 (таблица 2), группа сталей 12Х18Н9 - 08Х18Н12Т. |
|
Для проката из стали классов С355-С590 (тип I и II) допускается определять значения KCV согласно ГОСТ 27772-2015 (таблица 4) при температурах испытаний ниже указанных в таблице 7.4 (минус 40°С и минус 60°С) и для проката категории 20 из стали марок 09Г2С и 09Г2С-1 (тип II) - согласно ГОСТ 19281-2014 (приложение Б, пункт Б.18). |
Требования для материала стального каркаса купольного покрытия аналогичны требованиям к материалам основных листовых конструкций.
Требования к материалам подвесной крыши
Ограждающую конструкцию подвесной крыши следует выполнять из стали типов II-V или из алюминиевого сплава по ГОСТ 21631, соответствующего следующим требованиям:
- условный предел текучести должен быть не менее 125 МПа;
- временное сопротивление должно превышать условный предел текучести не менее чем в 1,45 раза;
- относительное удлинение после разрыва стандартного образца должно быть не менее 15%.
Требования к материалам закладных деталей и вставок
Закладные детали и вставки необходимо выполнять из углеродистой или хладостойкой стали в зависимости от типа стали присоединяемой конструкции. При использовании одной закладной детали для конструкций из углеродистой и хладостойкой стали, закладную деталь следует изготавливать из хладостойкой стали.
Требования к материалам анкерных креплений
Анкеры предназначены для исключения подъема окрайки днища резервуара под действием внутреннего давления, ветра и сейсмического воздействия.
Допускаемое растягивающее напряжение в анкерах Ra, МПа, определяют через расчетное сопротивление материала анкеров по пределу текучести Ry, кПа. Для нормальной эксплуатации Ra=0,5 Ry, для режима испытаний Ra=0,85 Ry.