Строительство резервуаров для хранения нефти: выбор пластин и процессы
Строительство резервуаров для хранения нефти является важнейшим аспектом нефтегазовой отрасли. Эти резервуары должны быть спроектированы и изготовлены с высокой точностью, чтобы обеспечить безопасность, долговечность и эффективность хранения нефтепродуктов. Одной из важнейших составляющих этих резервуаров является выбор и обработка пластин, используемых при их изготовлении. В этом блоге представлен подробный обзор критериев выбора пластин, процессов изготовления и особенностей строительства резервуаров для хранения нефти.
Важность выбора пластины
Пластины являются основным конструктивным элементом резервуаров для хранения нефти. Выбор подходящих пластин имеет решающее значение по нескольким причинам:
- Безопасность: Правильный материал пластин гарантирует, что резервуар выдержит внутреннее давление, условия окружающей среды и потенциальные химические реакции с хранимым продуктом.
- Долговечность: Высококачественные материалы продлевают срок службы резервуара, сокращая затраты на техническое обслуживание и время простоя.
- Согласие: Соблюдение отраслевых стандартов и правил имеет важное значение для законной эксплуатации и защиты окружающей среды.
- Эффективность затрат: Выбор правильных материалов и методов обработки может значительно снизить затраты на строительство и эксплуатацию.
Типы резервуаров для хранения нефти
Прежде чем приступить к выбору пластин, важно понять различные типы резервуаров для хранения нефти, поскольку каждый тип имеет определенные требования:
- Резервуары с фиксированной крышей: Это наиболее распространенный тип резервуаров, используемых для хранения нефти и нефтепродуктов. Они подходят для жидкостей с низким давлением пара.
- Резервуары с плавающей крышей: Эти резервуары имеют крышу, которая плавает на поверхности хранимой жидкости, что снижает потери на испарение и риск взрыва.
- Пулевые танки: Это цилиндрические резервуары, используемые для хранения сжиженных газов и летучих жидкостей.
- Сферические резервуары: Используется для хранения жидкостей и газов под высоким давлением, обеспечивая равномерное распределение напряжений.
Критерии выбора пластины
1. Состав материала
- Углеродистая сталь: Широко используется благодаря своей прочности, доступности и доступности. Подходит для большинства масел и нефтепродуктов.
- Нержавеющая сталь: Предпочтителен для хранения агрессивных или высокотемпературных продуктов из-за своей коррозионной стойкости.
- Алюминий: Легкий и устойчивый к коррозии, идеально подходит для элементов плавающей крыши и резервуаров в агрессивных средах.
- Композитные материалы: Иногда используется для конкретных применений, требующих высокой коррозионной стойкости и легкости.
2. Толщина и размер
- Толщина: Определяется расчетным давлением, диаметром и высотой резервуара. Обычно варьируется от 5 мм до 30 мм.
- Размер: Пластины должны быть достаточно большими, чтобы свести к минимуму сварные швы, но при этом удобными для обращения и транспортировки.
3. Механические свойства
- Предел прочности: Обеспечивает устойчивость резервуара к внутреннему давлению и внешним силам.
- Пластичность: Позволяет деформироваться без разрушения, приспосабливаясь к изменениям давления и температуры.
- Ударопрочность: важно для противостояния внезапным воздействиям, особенно в холодных условиях.
4. Факторы окружающей среды
- Колебания температуры: Учет поведения материала при экстремальных температурах.
- Коррозионная среда: Выбор материалов, устойчивых к коррозии под воздействием окружающей среды, особенно для морских или береговых установок.
Стандарты и сорта материалов
При выборе материалов для резервуаров для хранения нефти крайне важно придерживаться признанных стандартов и марок, чтобы обеспечить качество, производительность и соответствие отраслевым нормам.
Углеродистая сталь
- Стандарты: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101.
- Оценки:
- АСТМ А36: Распространенная марка конструкционной стали, используемая для изготовления резервуаров, благодаря хорошей свариваемости и обрабатываемости.
- ASTM A283, класс C: Обеспечивает хорошую прочность и пластичность при работе с умеренными нагрузками.
- ДЖИС Г3101 СС400: японский стандарт на углеродистую сталь, используемую для общих конструкционных целей, известную своими хорошими механическими свойствами и свариваемостью.
Нержавеющая сталь
- Стандарты: АСТМ А240
- Оценки:
- 304/304Л: Обладает хорошей коррозионной стойкостью и используется для резервуаров, в которых хранятся слабокоррозионные продукты.
- 316/316Л: Обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, особенно в морской среде, благодаря добавлению молибдена.
- 904Л (УНС Н08904): Известен своей высокой коррозионной стойкостью, особенно к хлоридам и серной кислоте.
- Дуплексная нержавеющая сталь 2205 (UNS S32205): Сочетает в себе высокую прочность и отличную коррозионную стойкость, подходит для суровых условий эксплуатации.
Алюминий
- Стандарты: АСТМ Б209
- Оценки:
- 5083: Известен своей высокой прочностью и превосходной устойчивостью к коррозии, идеально подходит для резервуаров в морской среде.
- 6061: Обладает хорошими механическими свойствами и свариваемостью, подходит для компонентов конструкций.
Композитные материалы
- Стандарты: ASME RTP-1
- Приложения: Используется в специализированных применениях, требующих устойчивости к химическому воздействию и снижения веса.
Типы футеровок и покрытий
Футеровки и покрытия играют жизненно важную роль в защите резервуаров для хранения нефти от коррозии и вредного воздействия окружающей среды. Выбор футеровки и покрытия зависит от местоположения резервуара, его содержимого и условий окружающей среды.
Внешние покрытия
- Эпоксидные покрытия:
- Характеристики: Обеспечивает превосходную адгезию и устойчивость к коррозии. Подходит для суровых условий.
- Приложения: Используется для внешней поверхности резервуаров для защиты от атмосферных воздействий и химического воздействия.
- Рекомендуемые бренды:
- Хемпель: Эпоксидная смола Hempel 35540.
- АкзоНобель: Интерсил 670HS
- Йотун: Йотамастик 90
- 3М: Эпоксидное покрытие Scotchkote 162PWX.
- Рекомендуемая DFT (толщина сухой пленки): 200-300 микрон
- Полиуретановые покрытия:
- Характеристики: Обеспечивает превосходную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и гибкость.
- Приложения: Идеально подходит для аквариумов, подвергающихся воздействию солнечного света и изменяющимся погодным условиям.
- Рекомендуемые бренды:
- Хемпель: Полиуретановая эмаль Hempel 55300
- АкзоНобель: Интертейн 990
- Йотун: Хардтоп XP
- Рекомендуемое ДПФ: 50-100 микрон
- Цинковые грунтовки:
- Характеристики: Обеспечивает катодную защиту стальных поверхностей.
- Приложения: Используется в качестве базового покрытия для предотвращения ржавчины.
- Рекомендуемые бренды:
- Хемпель: Хемпадур Цинк 17360.
- АкзоНобель: Интерцинк 52
- Йотун: Барьер 77
- Рекомендуемое ДПФ: 120-150 микрон
Внутренние накладки
- Фенольные эпоксидные покрытия:
- Характеристики: Отличная химическая стойкость к нефтепродуктам и растворителям.
- Приложения: Используется внутри резервуаров, хранящих сырую нефть и продукты нефтепереработки.
- Рекомендуемые бренды:
- Хемпель: Hempel's Phenolic 35610.
- АкзоНобель: Интерлайн 984
- Йотун: Хранилище танковой защиты
- Рекомендуемое ДПФ: 400-600 микрон
- Стеклянные чешуйчатые покрытия:
- Характеристики: Высокая химическая стойкость и устойчивость к истиранию.
- Приложения: Подходит для хранения агрессивных химикатов и днища резервуаров.
- Рекомендуемые бренды:
- Хемпель: Стеклянные чешуйки Hempel 35620.
- АкзоНобель: Межзона 954
- Йотун: Балтофлаке
- Рекомендуемое ДПФ: 500-800 микрон
- Резиновые накладки:
- Характеристики: Обеспечивает гибкость и устойчивость к химическим веществам.
- Приложения: Используется для хранения агрессивных веществ, таких как кислоты.
- Рекомендуемые бренды:
- 3М: Scotchkote Poly-Tech 665.
- Рекомендуемое ДПФ: 2-5 мм
Рекомендации по выбору
- Совместимость продукта: Чтобы предотвратить реакции, убедитесь, что подкладка или покрытие совместимы с хранимым продуктом.
- Условия окружающей среды: При выборе облицовки и покрытий учитывайте температуру, влажность и воздействие химикатов.
- Обслуживание и долговечность: Выбирайте подкладки и покрытия, которые обеспечивают долговременную защиту и просты в уходе.
Производственные процессы
Изготовление резервуаров для хранения нефти включает в себя несколько ключевых процессов:
1. Резка
- Механическая резка: включает резку, распиловку и фрезеровку для придания пластинам формы.
- Термическая резка: Для точного и эффективного формования используется кислородно-топливная, плазменная или лазерная резка.
2. Сварка
Сварка имеет решающее значение для соединения пластин и обеспечения целостности конструкции.
- Дуговая сварка защищенного металла (SMAW): широко используется из-за своей простоты и универсальности.
- Газо-вольфрамовая дуговая сварка (GTAW): Обеспечивает высококачественные сварные швы в критических соединениях.
- Дуговая сварка под флюсом (SAW): Подходит для толстых листов и длинных швов, обеспечивает глубокое проникновение и высокую скорость нанесения.
3. Формирование
- Роллинг: Пластины скатываются до желаемой кривизны цилиндрических стенок резервуара.
- Пресс-формовка: Используется для придания формы днищам резервуаров и другим сложным компонентам.
4. Проверка и тестирование
- Неразрушающий контроль (NDT): такие методы, как ультразвуковой контроль и рентгенография, обеспечивают качество сварного шва и структурную целостность, не повреждая материал.
- Испытание давлением: Гарантирует, что резервуар выдержит расчетное давление без утечек.
5. Подготовка поверхности и покрытие.
- Взрывные работы: Очищает и подготавливает поверхность к нанесению покрытия.
- Покрытие: Нанесение защитных покрытий для предотвращения коррозии и продления срока службы резервуара.
Отраслевые стандарты и правила
Соблюдение отраслевых стандартов имеет важное значение для обеспечения безопасности, качества и соответствия требованиям. Ключевые стандарты включают в себя:
- API 650: Стандарт для сварных стальных резервуаров для хранения нефти и газа.
- API 620: Охватывает проектирование и изготовление больших резервуаров для хранения низкого давления.
- ASME Раздел VIII: Содержит рекомендации по конструкции сосудов под давлением.
Заключение
Строительство резервуаров для хранения нефти требует пристального внимания к деталям, особенно при выборе и обработке пластин. Принимая во внимание такие факторы, как состав материала, толщина, механические свойства и условия окружающей среды, строители могут обеспечить безопасность, долговечность и экономическую эффективность этих критически важных конструкций. Соблюдение отраслевых стандартов и правил дополнительно обеспечивает соблюдение требований и защиту окружающей среды. Поскольку нефтегазовая промышленность продолжает развиваться, достижения в области материалов и технологий изготовления будут продолжать способствовать строительству резервуаров для хранения нефти.