Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет ..., печатный экземпляр отправим ...
Опубликовать статью

Молодой учёный

Сравнительный анализ характеристик резервуаров с понтоном из различных сплавов

Технические науки
20.01.2023
116
Поделиться
Библиографическое описание
Лещинский, С. А. Сравнительный анализ характеристик резервуаров с понтоном из различных сплавов / С. А. Лещинский, Н. А. Белых. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2023. — № 3 (450). — С. 101-104. — URL: https://moluch.ru/archive/450/99220/.


В статье авторы сравнивают понтоны из различных сплавов.

Ключевые слова: сравнение, сплав.

Широкое применение получили резервуары с понтоном. Понтон позволяет сократить потери нефти при испарениях. При их изготовлении применяют различные материалы для понтонов. Проведём сравнительный анализ характеристик понтонов из различных сплавов.

Нефть, которая хранится в РВС имеет, свойство испаряться и чтобы предотвратить и уменьшить эти потери, применяют плавающие покрытия — это и есть понтон (см. рисунок 1).

Схема блочного алюминиевого понтона

Рис. 1. Схема блочного алюминиевого понтона

1 — Кольцо периферийное; 2 — Поплавок рядный; 3 — Стойка; 4 — Профиль силовой; 5 — Лента; 6 — Тоннель; 7 — Клапан; 8 — Люк перехода;

9 — Устройство слива; 10 — Уплотнение

Для уплотнения понтонов, могут использоваться следующие типы затворов (см. рисунок 2).

Схема Затвора

Рис. 2. Схема Затвора

— Специально разработанные затворы для определенных понтонов

— Щелочные затворы, изготавливаются из полиуретана с покрытием из тефлонова. Если, невозможно применить стандартный затвор, то применяют щелочной.

— Пружинный тип затвора, который создает зазор около 45мм и подходит для РВС, номинальным диаметром меньше 8м

При принятии решении об установке понтона (см. таблицу1) нужно руководствоваться тем, какой хранится продукт и его давление, температура вспышки.

Таблица 1

Описание технических характеристик понтона

Рассматриваемый параметр

Значение

Геометрический объём РВС, м 3

20000

Диаметр РВС, мм

39,9

Диаметр понтона (без затвора), мм

39, 500

Высота понтона (без затвора и стоек), мм

350

Масса понтона (на стойках переменной высоты), тонн

6,7

Зазор между понтоном и стенкой РВС, мм

200

Электрическое сопротивления заземления, Ом

100

Промежуток температур, при которых возможно использование

От -60 до +110

Принятие решение о том, будет ли резервуар с понтоном или без, осуществляется на этапе составления задания на проектирование.

При производстве понтонов используют легкие металлы, которые могут обеспечивать поплавковый эффект и непотопляемость.

Например:

— Алюминий;

— Нержавеющая сталь.

Алюминий очень устойчивый к жидким углеводородам, из-за чего очень часто используют именно его при производстве. Одним из главных плюсов понтона из алюминиевого сплава, является способность установки его уже на возведенный РВС.

Нержавеющая сталь является коррозионностойкой и в основном эксплуатируется с высокоагрессивными нефтепродуктами. Минусом является цена изготовления понтона. Допускаются ситуации, когда при алюминиевом понтоне детали, которые контактируют с рабочей средой, изготавливаются из нержавеющей стали, по-другому это комбинированный понтон. Этот вариант экономически целесообразен, по сравнению с полным изготовлением понтона из нержавеющей стали.

Таблица 2

Сравнение стали и алюминия

Сплав

Предел прочности, МПа

Удельный вес, кг/м 3

Температура плавления, о С

Твердость по Бриннелю, кг/мм 2

Сталь

380

7870

1460

131

Алюминий

196

2700

658

80

Из сравнения (см. таблицу 2) можно заметить, что твёрдость алюминия меньше, чем стали, что очень упрощает обработку металла при подготовке к возведению РВС. Ещё стоит обратить внимание на удельный вес алюминия, который так же меньше, чем удельный вес стали, что позволить уменьшить денежные затраты на транспортировки и монтажа.

В условиях низких температур, сталь по отношению алюминия быстрей теряет свою пластичность, что усложняют условия эксплуатации.

Так же можно обратить внимание на то, что температура плавления у стали в 2,2 раза выше, чем у алюминия, что со стороны пожарной безопасности более подходящее для эксплуатации, но множество опытов показало, что алюминий способен сохранять несущую способность и полную целостность конструкции.

Для того, чтобы сравнить сталь и алюминий — можно использовать параметры прочности, веса и его магнитных свойств. По прочности сталь и алюминий почти одинаковые, но сталь тяжелей алюминия примерно в 3 раза. Хоть сталь и алюминий имеют почти одинаковую прочность, но сталь способна сохранять свой первоначальный вид и качество в течении длительных циклов использования, на алюминий же будет действовать усталость и разрушение. Алюминий немагнитный и отклоняющийся.

Вывод: Хоть сплавы из стали намного дороже, чем сплавы из алюминия, но алюминий зарекомендовал себя, как сплав способный эксплуатироваться в холодных условиях или различных сейсмических активностях. Так же он выдерживает различные нагрузки и используется в местах, где важна высокая стойкость к коррозии, огню, долговечности и именно поэтому предпочитают выбирать сплавы из алюминия.

Литература:

  1. СП 155.13130.2014. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы. — Введ. 01.01.2014. — Москва: МЧС России, 2013. — 55 с.
  2. ГОСТ 31385–2008. Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов.
  3. СНиП 12–04–2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство / Госстрой России. — Москва 2002. — 35 с.
  4. ГОСТ 12.0.002–11. Система стандартов безопасности труда. Термины и определения.
  5. Коновалов Н.И, Мустафин Ф.М, Коробков Г. Е. и др. Оборудование резервуаров. — Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2005. — 214 с.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
сравнение
сплав
Молодой учёный №3 (450) январь 2023 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 101-104):
Часть 2 (стр. 67-147)
Расположение в файле:
стр. 67стр. 101-104стр. 147

Молодой учёный