Емкостное оборудование. Вертикальные и горизонтальные емкости

Горизонтальные и вертикальные емкости для жидких сред различаются по тому, что именно будут хранить в них, от этого зависят применяемые к емкости требования. Например, для хранения нефтяных продуктов, резервуар оборудуют системой обогрева, чтобы предотвратить переохлаждение жидкости в зимнее время (т.к. это может нарушить ее химический состав).

Резервуары и емкости комплектуются приемочно-раздаточными устройствами:

1. дыхательными устройствами;

2. системой подогрева в резервуаре;

3. вспомогательным оборудованием (трубопроводной арматурой, компенсаторами и т.п.).

Подземные дренажные емкости изготавливаются двух типов: без подогревателя (ЕП) и с подогревателем (ЕПП). Емкости предназначены для слива остатков светлых и темных нефтепродуктов (емкости для нефтепродуктов), нефти, масел, конденсата, в том числе в смеси с водой из технологических сетей (трубопроводов) и аппаратов во всех отраслях промышленности.

Использование емкостных резервуаров – это насущная производственная необходимость. Они позволяют легко транспортировать технические жидкости, не подвергая ее воздействиям окружающей среды, без риска утечки (благодаря герметичности конструкций), и не взирая на термические показатели. Благодаря различным вариантам монтажа, горизонтального и вертикального, можно рационально использовать рабочие площади.

 

Компенсаторы. Расчет

 

Довольно распространенным и наиболее частым способом считается естественная компенсация, происходящая за счет собственной гибкости самих труб с применением колен П-образной формы. Данный вид используется, как правило, для прокладки канальных, а так же надземных трубопроводов. С другой стороны, при строительстве надземного трубопровода необходимы специальные опоры, а для канального - специфические камеры, что, несомненно, приведет к ощутимому удорожанию работ и конструкции в целом.

Сальниковые компенсаторы

Основным плюсом использования можно назвать компенсацию практически любых осевых перемещений конструкции. Из этого вытекает необходимость постоянного обслуживания данных компенсаторов, что само собой производится только при отключенном трубопроводе.

При строительстве подземных трубопроводов с использованием сальниковых компенсаторов, потребуются специфические камеры для обслуживания, что приносит дополнительные затраты и достаточно усложняет процесс строительства и эксплуатации трубопроводов.

Линзовые компенсаторы

Как правило, используются в строительстве нефтепроводов, газовых и тепло-магистралей. Ключевой особенностью линзового компенсатора является жесткость, благодаря которой деформация конструкции маловероятна при незначительном давлении. С другой стороны есть и большой минус - довольно низкий показатель компенсации в сравнении с другими видами компенсаторов. Так же, линзовые компенсаторы имеют довольно много швов, что обуславливается технологией их производства, в свою очередь, снижая надежность данного типа.

Сильфонные компенсаторы

В наши дни, пожалуй, самый распространенный, надежный и удобный вид. Компенсатор сильфонный довольно невелик в размерах, к тому же их можно устанавливать практически в любом отрезке трубопровода, независимо от типа прокладки. Немаловажную роль играет и стоимость конструкции, по-скольку при использовании не возникает необходимости в дополнительных камерах и частого обслуживания конструкций.
Срок службы практически совпадает со сроками службы всей конструкции трубопровода. Сильфон обуспечивает хорошую и надежную защиту трубопровода от разнообразных нагрузок, вибраций и других внешних факторов. Сильфонные компенсаторы изготавливаются из нержавеющей стали, что позволяет им работать в огромном диапозоне температур, от -150и до 1000 градусов, выдерживать давления до 110 атмосфер.
Главная составляющая часть - сильфон: гофрированная металлическая оболочка, способная без труда изгибаться, сдвигаться или же растягиваться в условиях перепадов давления, температуры или других воздействий на трубопровод. В зависимости от конструкций и необходимых потребностей сильфонные компенсаторы делятся на 4 вида:

• Осевые
• Сдвиговые
• Угловые
• Универсальные

П-образные компенсаторы

Для компенсации тепловых расширений наибольшее распространение в тепловых сетях и на электростанциях находят П-образные компенсаторы. Несмотря на свои многочисленные недостатки, среди которых можно выделить: сравнительно большие габариты (необходимость устройства компенсаторных ниш в теплосетях с канальной прокладкой), значительные гидравлические потери (по сравнению с сальниковыми и сильфонными); П-образные компенсаторы имеют и ряд достоинств.

Из достоинств можно прежде всего выделить простоту и надежность. Кроме того, этот тип компенсаторов наиболее хорошо изучен и описан в учебно-методической и справочной литературе. Несмотря на это, часто у молодых инженеров, не имеющих специализированных программ, расчет компенсаторов вызывает затруднения. Связано это прежде всего с достаточно сложной теорией, с наличием большого количества поправочных коэффициентов и, к сожалению, с наличием опечаток и неточностей в некоторых источниках.

Расчет

Компенсаторы должны иметь достаточную компенсирующую способность для восприятия температурного удлинения участка трубопровода между неподвижными опорами, при этом максимальные напряжения в радиальных компенсаторах не должны превышать допускаемых (обычно 110 МПа).

Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода

где α - средний коэффициент линейного расширения стали,

- расчетный перепад температур, °C

L - расстояние между неподвижными опорами, м

Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов уменьшают на величину запаса - 50 мм.

 

Классификация технологических трубопроводов. Расчет

В зависимости от назначения и территориального расположения различают магистральный и промышленный (технологический) трубопроводный транспорт.

К магистральному трубопроводному транспорту относятся газонефтепроводы, по которым транспортируются продукты от мест добычи к местам переработки и потребления - на заводы или в морские порты для перегрузки в танкеры и дальнейшей перевозки.

Технологические трубопроводы составляют свыше одной трети трубопроводов промышленных предприятий. По ним транспортируются газ, пар, жидкость, являющиеся сырьем, полуфабрикатами, готовой продукцией, отходами производства или продуктами, необходимыми для нормального течения технологического процесса. Технологические трубопроводы классифицируются по различным признакам, что представлено в следующей таблице.

 

Признак классификации	Наименование группировки	Классификационный критерий
Месторасположения	Внутрицеховые	Между отдельными видами оборудования в пределах цеха или установки
	Межцеховые	Между установками, цехами, объектами
Способ прокладки	Надземные	На эстакадах, колоннах, стойках, по стенам зданий и т.д.
	Наземные	Непосредственно на поверхности земли, в лотках, открытых траншеях, на низких опорах. подкладках или подставках
	Подземные	В проходном и непроходном каналах, тоннелях, бесканально
Внутреннее давление	Вакуумные	Абсолютное давление менее 0,1 Мега Паскаля (МПа)
	Безнапорные (самотечные)	Давление, близкое к атмосферному
	Низкого давления	Давление от 0,1 до 10,0 МПа
	Высокого давления	Давление свыше 10,0 МПа
Температура транспортируемого вещества	Криогенные	Температура ниже-153° С
	Холодные	Температура ниже температуры окружающей среды, но не ниже -153° С
	Нормальные	Температура равна температуре окружающей среды
	Теплые	Температура выше температуры окружающей среды, но не более 45° С
	Горячие	Температура выше температуры окружающей среды и более 45° С
	Перегретые	Температура более 300° С
Агрессивность транспортируемого вещества	Неагрессивные	Коррозия незначительна
	Слабоагрессивные (малоагрессивные)	Скорость коррозии до 0,1 мм/г
	Среднеагрессивные	Скорость коррозии от 0,1 до 0,5 мм/г
	Агрессивные	Скорость коррозии свыше 0,5 мм/г
Транспортируемое вещество	Паропроводы	Водяной пар
	Водопроводы	Холодная и горячая вода
	Нефтепроводы	Нефть и нефтепродукты
	Газопроводы	Горючие, токсичные и сжиженнные газы
	Кислородопроводы	Кислород и его смеси с другими газами
	Ацетиленопроводы	Ацетилен
	Аммиакопроводы и др.	Аммиак и другие вещества
Материал	Стальные	Из углеродистой, низко- и высоколегированной стали
	Стальные с внутренним или наружным покрытием	Из углеродистой и низколегированной стали с покрытиями резиной, пластмассой, стеклопластиком, эмалью, биметаллические и т.д.
	Из цветных металлов	Из меди, аллюминия, свинца, титана, других металлов и сплавов
	Из неметаллических материалов	Стеклянные, керамические, пластмассовые, камнелитные и т.д.
Способ соединения	Неразъемные	Соединяемые сваркой, пайкой, склеиванием
	Разъемные	Соединяемые на резьбе, фланцах, враструб или развальцовкой

 

Основные положения по расчету на прочность и вибрацию указаны в ГОСТ 32388-2013