Горизонтальные стальные резервуары для нефтепродуктов: требования ГОСТ и практика применения

• Назначение горизонтальных резервуаров и области применения
• Требования ГОСТ к конструкции и материалам стальных горизонтальных резервуаров
• Классификация и типы исполнений: одностенные, двустенные, наземные и подземные
• Проектирование, изготовление и контроль качества
• Монтаж, размещение и обслуживание горизонтальных резервуаров
• Сравнительная таблица основных исполнений горизонтальных резервуаров
• Практические рекомендации по выбору горизонтального резервуара

Горизонтальные стальные резервуары используются для хранения нефтепродуктов и других технологических жидкостей на нефтебазах, АЗС, промышленных площадках, в составе инженерных установок. Они применяются для дизельного топлива, масел, мазута, технической и частично питьевой воды, а также резервов для пожарных нужд. Корпус таких емкостей формируется из цилиндрической или близкой к цилиндрической обечайки, днищем и торцевыми стенками из углеродистой или низколегированной стали по ГОСТ, что обеспечивает требуемую прочность и долговечность конструкций.

В статье рассматриваются основные требования, предъявляемые к горизонтальных резервуарам, типы исполнений (одностенных, двустенных, наземных и подземных), особенности проектирования, изготовления, монтажа и обслуживания. Отдельное внимание уделено выбору толщины стенок и днища, антикоррозионной защите, теплоизоляции, а также практическим рекомендациям по размещению емкостей на площадках с различным типом грунта.

Назначение горизонтальных резервуаров и области применения

Горизонтальные резервуары предназначены для приёма, хранения и выдачи нефтепродуктов с различной плотностью и температурой. В типовых проектах они используются:

• как рабочие и аварийные емкости в технологических установках переработки нефти и газа;
• в составе складов ГСМ для хранения дизельного топлива, бензинов, масел, мазута;
• как подземных резервуары на АЗС и КАЗС для топлива под давлением и без давления;
• для хранения технической воды, противопожарного запаса или резервов охлаждения;
• в локальных очистных сооружениях и установках подготовки стоков.

Горизонтальная компоновка позволяет рационально использовать площадь, особенно при подземном размещении. За счёт низкого центра тяжести и равномерного распределения нагрузок по опорам такие емкости устойчивы к воздействию грунтом, ветровым и снеговым нагрузкам, а также колебаниям уровня грунтовых вод. При необходимости подробно познакомиться с конструкциями и типами оборудования можно воспользоваться отдельным разделом о горизонтальных резервуарах.

Требования ГОСТ к конструкции и материалам стальных горизонтальных резервуаров

Конструкция металлической емкости должна соответствовать требованиям действующих стандартов на стальные резервуары и сварные сосуды. В качестве основного материала применяют сталь по ГОСТ с заданными пределами прочности и пластичности, устойчивую к климатическим воздействиям и контактируемым нефтепродуктам. Толщины стенок и днища выбираются расчётом с учетом:

• внутреннего давления (в том числе гидростатического);
• температурных деформаций и цикличности нагружения объемы наполнения/опорожнения;
• коррозионного износа и припуска на коррозию по нормативным документам;
• требований по устойчивости конструкций при транспортировании и монтаже.

Корпус резервуара включает цилиндрическую обечайку, торцевые днища (плоскую или эллиптическую форму), патрубок и штуцера для подключения технологического оборудования, дыхательные и предохранительные клапаны, люки для обслуживания, измерительные горловины. Все элементы изготавливаются из сертифицированных материалов и проходят входной контроль. Сварные соединения выполняют по типовым конструкциям швов, установленных ГОСТ: обязателен визуальный и измерительный контроль, при необходимости ультразвуковой, радиографический и капиллярный контроль качества сварки.

Для подземных и частично наземных резервуаров важен выбор системы антикоррозионной защиты. Используются: битумно-полимерные покрытия, эпоксидные и полиуретановые системы, комбинированные решения с электрохимической защитой. Внутренняя поверхность может получать специальные покрытия при работе с агрессивными жидкостями или питьевых средами. В проектах учитывают требования по защите от статического электричества, заземлению и уравниванию потенциалов.

Классификация и типы исполнений: одностенные, двустенные, наземные и подземные

На практике применяются несколько основных групп горизонтальных стальных резервуаров, отличающихся конструкцией, назначением и уровнем безопасности:

• Одностенные РГС – базовое исполнение для хранения малолетучих нефтепродуктов и технических жидкостей в наземных емкостях, где предусмотрены обвалование, лотки или другие средства локализации возможных проливов.
• Двустенные резервуары – конструкциях с дополнительной защитной оболочкой и межстенным пространством, предназначены для работы с топливом на АЗС, КАЗС и других объектах с повышенными требованиями по экологии и промышленной безопасности. Между стенками устанавливаются системы контроля герметичности.
• Подземных РГСП – резервуары, полностью или частично заглубленные в грунт. Они позволяют экономить площадь, снижать визуальное воздействие на территорию и защищать емкость от внешних механических факторов и перепадов температур.
• Наземных горизонтальные резервуары – удобны для инспекций и обслуживания, обеспечивают быстрый доступ ко всем патрубкам и арматуре, упрощают модернизацию систем автоматики и обвязки.

Выбор конкретного исполнения зависит от вида нефтепродукта, требуемых объемы хранения, условий расположения площадок, категории объекта по пожарной и экологической безопасности, а также от технических требований к технологическому процессу. Для легковоспламеняющихся жидкостей чаще применяются двустенных или подземные резервуары с расширенным набором защитных систем.

Проектирование, изготовление и контроль качества

Проектирования горизонтального резервуара включают расчёт прочности и устойчивости, подбор марок стали, определение толщин стенки и днища, схем опор и анкеровки, а также разработку узлов для подключения технологического оборудовании. В техническом задании задаются номинальный объем емкости, тип продукта, температура эксплуатации, климатический район, условия размещения и требования к теплоизоляция и антикоррозионной защите.

Изготавливают резервуары в заводских условиях: производят раскрой листов, формуют обечайки, сваривают монтажные пояса, приваривают днища, опорные элементы, патрубки и фланцевые узлы. После сборки выполняют гидравлические испытания на прочность и герметичность, при необходимости – испытания под вакуумом и дополнительный неразрушающий контроль швов. Только после этого емкости допускаются к отгрузке. Заводы-изготовители предоставляют техническую документацию, паспорта, протоколы испытаний и сертификаты на материалы.

Качество резервуаров существенно влияет на ресурс эксплуатации и безопасность объекта. При приёмке заказчику важно проверять соответствие фактических параметров проектной документации: диаметра, длины, толщины стенок, схему опор, наличие всех дополнительных штуцеров и устройств, заявленных в проекте.

Монтаж, размещение и обслуживание горизонтальных резервуаров

Монтажу резервуаров предшествуют подготовка площадок и оснований. Для наземных емкостей устраивают фундаменты: ленточные, плитные или точечные опоры, обеспечивающие равномерное распределение нагрузок. Подземные резервуары устанавливаются в котлован, дно которого выравнивается и уплотняется, устраивается песчаная или щебёночная подготовка. При высоком уровне грунтовых вод предусматривают анкерные устройства, которые не допускают всплытие емкости.

Размещению резервуаров подчиняется требованиям по минимальным расстояниям до зданий, дорог, коммуникаций, ограждений и других объектов. Эти нормативы учитываются при разработке проектов и планировочных решений: устанавливаются защитные зоны, подъездные пути, площадки для обслуживания и ремонта. Для резервуаров с топливом дополнительно рассчитываются зоны возможных проливов и размещаются системы локализации и пожаротушения.

Обслуживания горизонтальных емкостей включает:

• регулярные осмотры корпуса, стенок и днища на предмет коррозии и деформаций;
• контроль состояния защитных покрытий и при необходимости их восстановление;
• периодическую зачистку, удаление отложений и подтоварной воды;
• проверку дыхательных и предохранительных клапанов, запорной арматуры и измерительных приборов;
• контроль систем заземления и защиты от статического электричества.

При грамотной эксплуатации и соблюдении регламентов техническую диагностику проводят с учётом нормативных интервалов: выполняется ультразвуковое измерение остаточных толщин, оценка состояния швов, проверка герметичности межстенных пространств у двустенных конструкций. Это позволяет продлить ресурс эксплуатации без снижения уровня безопасности.

Сравнительная таблица основных исполнений горизонтальных резервуаров

Ниже приведена укрупнённая сравнительная таблица, которая помогает ориентироваться в выборе типа резервуара под конкретную задачу.

Практические рекомендации по выбору горизонтального резервуара

При выборе конкретной модели горизонтального стального резервуара имеет смысл отталкиваться не только от цены, но и от полного жизненного цикла емкости. Важно заранее оценить вероятность перевода объекта на другие нефтепродукты, расширение объёмов хранения, необходимость подключения дополнительных линий и систем автоматики. На стадии проекта стоит заложить запас по штуцерам, предусмотреть места для установки средств контроля утечек и дополнительных предохранительных устройств.

Для объектов с высокими требованиями к экологической безопасности и строгими нормами надзора разумно сразу рассматривать двустенных или подземных исполнениях, даже если на старте это увеличивает бюджет. Такие решения снижают риски аварий, упрощают согласование проектов и повышают устойчивость инфраструктуры к внештатным ситуациям. На промышленных площадках, где есть возможность обвалования и локализации разливов, часто оправдан выбор одностенных наземных РГС с качественной антикоррозионной защитой и регулярным техническим обслуживанием.

Подробно разобраться в типах конструкций, вариантах опор, схемах обвязки и подходах к проектированию помогает специализированный раздел, посвящённый горизонтальным резервуарам. Использование системной информации о требованиях ГОСТ, параметрах стальных конструкций и практике монтажа позволяет подобрать оптимальное решение для любых эксплуатационных условий.