При хранении нефтепродуктов или химических агрессивных сред возникает проблема испарения летучих веществ. Это приводит к уменьшению объемов продукции (от 2.5 кг на тонну), ухудшению ее качества. Горючие газы создают угрозу пожара и загрязнения окружающей среды. Как следствие, хранилища начинает нести экономические потери. Чтобы предотвратить подобные ситуации, в вертикальных резервуарах устанавливаются понтоны – своеобразные плавучие «пробки», которые располагаются между крышей оборудования и поверхностью жидкости.
Обратите внимание, наша компания на данный момент не занимается производством данного оборудования. Статья носит информационный характер и призвана познакомить с разновидностями плавучих понтонов и их применению в различных сферах.
Виды понтонов для резервуара
Понтон представляет собой тонкостенный диск с кольцевой стенкой по периметру. На основании размещается система поплавков, которая позволяет устройству плавать на зеркале нефтепродукта (допускается погружение поплавков на 40%). Как правило, диаметр кольца на 400 мм меньше диаметра внутренней стены. В образовавшийся промежуток монтируются гидрозатворы или уплотнители, которые обеспечивают оборудованию герметичность и препятствуют испарению жидкости. При снижении уровня диск опускается, при повышении – поднимается. Когда хранилище опорожняется полностью, дека не ложится на дно, а остается в приподнятом состоянии за счет удлиненных стоек.
По конструкции выделяют следующие виды:
- Однодечные. Название получили из-за однослойной деки (мембраны). Могут быть рулонируемыми (с кольцевыми коробами, размещенными по периметру) и щитовыми (с прямоугольными коробами, соединенными настилом). Последние применяются для хранилищ объемом от 5000 м3.
- Двудечные. Вокруг центрального круглого блока размещаются радиальные – с коробами четырех- или шестиугольной формы. Тонколистовые настилы образуют верхнюю и нижнюю деки, между которыми находится каркас.
- Поплавковые. Герметичный настил из металлических полос оснащается увеличенным количеством поплавков. Преимуществом оборудования является легкий монтаж без сварочных работ.
- Многослойные. Мембрана (дека) дополнительно усиливается пенополиуретаном и обшивается металлом (или тем же полиуретаном).
У каждого вида есть свои преимущества и недостатки, поэтому выбор определяется характеристиками резервуара, потребностями оператора, а также его финансовыми возможностями. Практика показала, что установка даже простого однодечного оборудования способна сократить потери нефтепродукта на 90-95%. То есть приобретение окупится уже в течение года, при этом бережно сохраняя не только средства, но и нервы владельца.
Производство понтонов для резервуаров
Главным требованием к понтону является непотопляемость и прочность. При расчетах плавучести обязательно учитывается плотность нефтепродукта и собственный вес конструкции. Оборудование должно выдерживать дополнительную нагрузку без значительного погружения в рабочую среду (до 150 мм). Каркас выполняют достаточно жестким, чтобы избежать деформации во время перемещения людей по поверхности (даже если это будет бег с препятствиями или прыжки в высоту). Для производства чаще всего используют металлы:
- Алюминий. Самый распространенный и доступный вариант. Высококачественные алюминиевые сплавы отличаются стойкостью к соединениям, содержащим углеводороды, и являются очень легкими, что важно для плавучести устройства.
- Нержавеющая сталь. Если резервуар предназначен для хранения продукции, негативно воздействующей на алюминий, то стальной понтон – подходящее решение.
- Биметалл. Использование в конструкции алюминия и нержавеющей стали расширяет сферу применения, обеспечивает сохранность продуктов.
По нормативам толщина металлических элементов должна составлять 3-7 мм. Чтобы избежать вращения или наклона изделия пока оно плавает, его оснащают антиротационными направляющими. Блочные устройства имеют от двух до трех поплавков, у поплавковых их значительно больше. При производстве обязательно проводятся проверки на герметизацию и прочность конструкций. Время изготовления – около 45 дней, средний срок эксплуатации – около 20 лет.
Преимущества резервуаров с понтонами
Какой бы ни была функциональной емкость, сохранить жидкость в неизменном виде ей не удастся. Нефтепродукт потеряет в объеме из-за естественного испарения. Возможным риском остается и загрязнение субстанции пылью. Зато резервуар с понтоном обладает множеством плюсов:
- снижение уровня испарений с поверхности хранимого продукта;
- сохранение качества его состава;
- предотвращение выброса в атмосферу токсичных и воспламеняющихся газов;
- повышение уровня пожаро- и взрывобезопасности;
- оборудование можно установить как в эксплуатируемый, так и строящийся резервуар;
- экономия средств за счет сохранение объема продукции.
Серьезных недостатков у такой системы нет. Каждые 10-20 лет рекомендуется проводит осмотр и профилактику оборудования, в случае необходимости – ремонт. Но это небольшая цена за годы эксплуатации, а резервуар прослужит дольше.
Проектирование и монтаж
При проектировании понтонов учитывают объем резервуара (от 100 до 100000 м3). Также имеют значение плотность хранимого нефтепродукта и его агрессивность по отношению к материалам, умение конструкции «плавать» и запас плавучести (в среднем 115-120% от общего веса). Кроме уплотнителей и антиповоротных направляющих, обязательными элементами оборудования являются люк-лаз, дыхательный клапан, вентиляционные окна, дренажные трубки, заземление, опорные стойки.
Монтаж в резервуар производится в течение 3-4 суток. Все комплектующие доставляются внутрь хранилища через люк-лаз, после чего начинается сборка конструкции, от периферии к центру. По окончании работ осуществляется проверка рабочих параметров – герметичность, угол наклона, показатели плавучести и глубина погружения. При монтаже в строящейся емкости тесты проводятся в водной среде, и только когда все характеристики будут соответствовать нормам, запускают хранимый нефтепродукт.
