внутреннее избыточное давление в резервуаре что это

Внутреннее избыточное давление в резервуаре что это

Министерство строительства и развития территорий

Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития

Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве

1 Область применения

1.2 Требования настоящего стандарта распространяются на следующие условия эксплуатации резервуаров:

1.3 Требования настоящего стандарта распространяются на стальные конструкции резервуара, ограниченные первым фланцевым или сварным (резьбовым) соединением технологических устройств или трубопроводов снаружи или изнутри корпуса резервуара.

1.4 Настоящий стандарт допускается применять при строительстве резервуаров для хранения пластовой и пожарной воды, нефтесодержащих стоков, жидких минеральных удобрений и пищевых жидких продуктов (при условии обеспечения санитарно-гигиенических норм).

1.5 Настоящий стандарт не распространяется на изотермические резервуары (хранение сжиженных газов), баки-аккумуляторы для горячей воды и резервуары для хранения агрессивных химических продуктов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

ГОСТ 1510-84 Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки

ГОСТ 6713-91 Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия

ГОСТ 6996-66 (ИСО 4136-89, ИСО 5173-81, ИСО 5177-81) Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент

ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент

ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 12820-80 Фланцы стальные плоские приварные на от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см ). Конструкция и размеры

ГОСТ 13726-97 Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

ГОСТ 14019-2003 (ИСО 7438:1985) Материалы металлические. Метод испытания на изгиб

ГОСТ 14637-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 19903-74 Прокат листовой горячекатаный. Сортамент

ГОСТ 21105-87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод

ГОСТ 22727-88 Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля

ГОСТ 23055-78 Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля

ГОСТ 23120-78 Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные. Технические условия

ГОСТ 25136-82 Соединение трубопроводов. Методы испытаний на герметичность

ГОСТ 25772-83 Ограждения лестниц, балконов и крыш стальные. Общие технические условия

ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент

ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления

ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету

ГОСТ 27772-88 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 резервуар стальной вертикальный цилиндрический: Наземное строительное сооружение, предназначенное для приема, хранения и выдачи жидкости.

3.1.2 плавающая крыша, понтон: Плавающие покрытия, находящиеся внутри резервуара на поверхности жидкости, предназначенные для сокращения потерь от испарения при хранении нефти и нефтепродуктов.

3.1.3 номинальный объем резервуара: Условная величина, принятая для идентификации резервуаров при расчетах:

— номенклатуры объемов резервуаров (типоразмеров);

— установок пожаротушения и орошения стенок резервуаров;

— компоновки резервуарных парков и складов нефти и нефтепродуктов.

Источник

Режимные испытания резервуаров: комплекс работ для контроля качества

Режимные испытания резервуаров представляют собой комплекс работ, необходимый для контроля качества резервуаров. Качество оценивается результатом проведенных испытаний на герметичность швов и соединений, а также на прочность и устойчивость крыши и корпуса. Проверка стальных резервуаров позволяет своевременно предупредить возникновение аварийных ситуаций и выявить на ранней стадии возможные дефекты емкости перед началом эксплуатации.

Виды режимных испытаний резервуаров

Испытания вертикальных резервуаров являются заключительной стадией при возведении резервуарного парка и проводятся после окончания сварочных, строительных и монтажных работ. Проверка осуществляется в несколько этапов и учитывает конструктивные особенности сосуда, а также тип установленной крыши.

Крыша на вертикальных цилиндрических резервуарах может быть стационарной (РВС), с понтоном (РВСП) и плавающего типа (РВСПК).

Проверка герметичности стального резервуара

Для крупных стальных резервуаров одним из способов проверки герметичности является пневматический метод контроля. На внешнюю поверхность резервуара и сварные швы наносится лента, смоченная фенолфталеином. Затем для создания избыточного давления внутрь емкости закачивается воздух с 1% содержанием аммиака. Аммиак при соприкосновении с фенолфталеином оставляет хорошо заметный красный след, обозначая точное место выхода воздуха.

При контроле герметичности отдельных узлов, которые не образуют замкнутое пространство, допускается создание местного избыточного давления с помощью направленного потока сжатого воздуха. На внутреннюю поверхность оцениваемого узла наносится мыльный раствор, после чего с внешней стороны направляется сжатый воздух. Такой способ наиболее оптимален для угловых швов, где более уверенно образуется зона повышенного давления.

Герметичность резервуара обеспечивает требуемую плотность соединений, оптимальную прочность сооружения и отсутствие утечек. После того, как герметичность была проверена, проводятся следующие испытания резервуара:

Гидравлические испытания резервуаров

Гидравлические испытания представляют собой постепенный налив воды до высоты, предусмотренной проектом. Вода закачивается ступенями с кратковременными временными остановками, которые требуются для контроля сварных соединений, проверки осадки резервуара и проведения измерений.

В отдельных случаях допускается проводить испытания с использованием рабочего продукта вместо воды. При этом такая замена может быть осуществлена только по согласованию с органами Ростехнадзора.

Стальной вертикальный резервуар после заполнения водой или рабочей средой до проектного уровня выдерживается под нагрузкой в течении определенного времени, рассчитываемого в зависимости от объема сосуда:

Гидроиспытания рекомендуется проводить при температуре не ниже +5°С. Если проверка осуществляется в зимний период, то необходимо предусмотреть подогрев или постоянную циркуляцию воды. Данная мера позволяет избежать замерзания воды в трубах и задвижках, а также предотвратить обмерзание стенок емкости.

Гидравлические испытания считаются успешно завершенными, если в период их проведения на корпусе и краях днища не появляются течи, а уровень жидкости остается неизменным.

При обнаружении неплотностей с просачиваемой жидкостью слив воды производится по следующим принципам:

Аварийный слив воды должен осуществляться с помощью одного из приемо-раздаточных патрубков и технологического трубопровода с установленной задвижкой.

Для проведения гидравлической проверки требуется временный трубопровод подачи и отвода воды, испытанный на давление, превышающее рабочее в 1,25-1,5 раза. Схема разрабатывается индивидуально для объекта, при этом трубопровод всегда выводится за пределы обвалования. При оценке герметичности резервуарного парка допустимо перекачивать воду между резервуарами, сливая воду из последней емкости в противопожарный или временный водоем.

Испытание резервуаров избыточным давлением и разряжением

Испытание стационарной крыши без понтона на избыточное давление производится при заполнении резервуара водой ниже проектного уровня на 10%. Созданная нагрузка выдерживается 30 минут при герметично закрытых люках крыши. Избыточное давление принимается на 25% больше проектного значения.

Устойчивость корпуса проверяется с помощью относительного разряжения. Резервуар заливается водой до отметки в 1,5 м, после чего при герметично закрытых люках крыши осуществляется слив жидкости. Под нагрузкой резервуар выдерживается 30 минут. Относительное разряжение принимается на 50% выше значения, указанного проектом.

Испытание давлением и разряжением требует непрерывного визуального контроля за состоянием сварных швов. Специалисты оценивают также фактическое состояние металлоконструкций, фундамента и основания. Успешным завершением считается отсутствие вмятин, хлопушей и иных признаков неустойчивости по окончанию проверки. После испытания такого типа запрещается приваривание к резервуару дополнительных элементов и изменений конструкции. Допускается устройство теплоизоляции, работы по антикоррозионной защите, а также установка оборудования.

Нормативная документация для проведения режимных испытаний

Качество выполнения режимных испытаний гарантируется не только высокой квалификацией специалистов, но и соблюдением отраслевых норм и правил.

Основными документами, применяемыми во время работ, являются СТО 02494680-0044-2008 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для хранения жидких продуктов. Правила проведения испытаний на прочность, устойчивость и герметичность» и СТО 02494680-0030-2004 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Правила технического диагностирования, ремонта и реконструкции».

Источник

Абсолютное и избыточное давление

Перевод избыточного давления в абсолютное

Техническая система единиц (кг/см2)

Система SI (кПа)

Перевод абсолютного давления в избыточное

Техническая система единиц (кг/см2)

Система SI (кПа)

Что такое давление?

Всё на всё оказывает давление. Значит давление – это такая физическая величина, которая равна силе, действующей на единицу площади. Другими словами, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь. В латинице для обозначения давления используют знак P.

Атмосферное давление (барометрическое)

Атмосферное давление – это давление воздуха на землю.

Давление, которое больше всего важно для земной жизни – окружающее нас давление. Обозначается как “amb” от ambiens — окружающий. Это давление, образующееся путем силы, которую оказывает атмосфера на землю. Несмотря на то, что воздух прозрачен и мы не можем его ни потрогать, ни увидеть, мы знаем, что у него есть масса. Она оказывает давление на поверхность земли. Это и принято называть атмосферным давлением. Нормальное атмосферное давление равно 101,325 кПа.

Обратите внимание: чем больше высота над уровнем моря, тем ниже давление.

Также, благодаря прогнозам погоды, нам хорошо известно, что атмосферное давление меняется в зависимости от капризов погоды.

Избыточное давление

Оно представляет собой разницу между абсолютным и атмосферным давлением. Также такое давление можно создать искусственно в сосудах, паровых или водогрейных котлах. Избыточное давление показывает разницу между давлением внутри сосуда и атмосферным.

Если давление превышает атмосферное, то говорят о положительном избыточном давлении, если наоборот — используют понятие отрицательного избыточного давления.

Абсолютное давление

Абсолютное – это давление, отсчет которого производят от абсолютного нуля (вакуума).

Обозначения

Понять, о каком давлении идет речь, можно по указателям “abs”, “amb”, “e”,которые находятся рядом с обозначением давления — буквой P:

Измерение абсолютного и избыточного давления

Атмосферное давление измеряют барометром, поэтому его еще называют барометрическим и обозначают Pamb или Pбар.

Нормальное атмосферное давление равно 1 атм=1,033 ат=1,013 x 100 000 Па=760 мм рт.ст.

Избыточное давление измеряют манометром, поэтому его еще называют манометрическим и обозначают Pe или Pизб.

Источник

Давление в резервуаре

Одной из важнейших эксплуатационных характеристик является давление в резервуаре. Оно должно распределяться равномерно для обеспечения нормального функционирования нефтехранилища. Строго говоря, это требуется и в резервуарах для воды или других жидкостей. Но оборудование нефтеперерабатывающей промышленности имеет свои особенности.

Основные теоретические моменты

Следует отметить, что такой показатель как давление в закрытом резервуаре должен быть рассчитан при проектировании емкости. Для этого используются различные методы расчета. Однако в целом они должны соответствовать требованиям технической документации и строительных нормативов. Ведь от того, насколько правильно будет рассчитано давление, зависит безопасность эксплуатации конструкции в целом. Проектирование обычно осуществляется с помощью программных комплексов. Такие работы могут проводить только квалифицированные специалисты проектной организации. Основным показателем, который используется в таких расчетах, является гидростатическое давление жидкости. Если в процессе эксплуатации давление превысит этот показатель, может быть нарушена целостность конструкции в целом, а также может возникнуть неравномерная осадка, что также приведет к разрушению конструкции.

Резервуары высокого давления

В нефтяной промышленности используются резервуары повышенного давления, которые представляют собой цилиндрические емкости вертикального расположения с показателем внутреннего давления выше 200 мм вод.ст. На такие емкости распространяются повышенные правила к технике безопасности. К такой категории относится, например, каплевидный резервуар – он отличается характерной формой, которая обладает определенными эксплуатационными особенностями. Рабочее давление в резервуаре такого типа не превышает 0,4 кгс/кв.см, то есть в пересчете на вакуум, это 500 мм вод.ст. Кроме обычных каплевидных резервуаров, могут использоваться многоторовые емкости. Такие конструкции требуют устройства плотно утрамбованной песчаной подушки. Нижняя часть оболочки такой емкости должна опираться на кольцевую плиту. Жесткость такой оболочке придает внутренний каркас особой конструкции.

Существуют резервуары повышенного давления и цилиндрической формы. Они имеют плоское днище. А их кровля делается торосферической. Вместимость таких резервуаров составляет около 5000 кубометров. Внутреннее давление может доходить до 2500 мм вод.ст. В резервуарах высокого давления замеры показателей осуществляются только с помощью специальных приборов. Не допускается нарушение герметичности таких конструкций. Поэтому открытие люка для замеров запрещается.

Резервуары низкого давления

Такие емкости служат не только для хранения воды, но и для нефти и разного типа нефтепродуктов. Такие конструкции часто имеют цилиндрическую форму. У них обычно делается коническое или сферическое днище. Помимо конструктивных особенностей, от резервуаров высокого давления они отличаются способом проведения замеров давления. Эта процедура может производится вручную, а для этого конструкцией предусмотрен замерный люк, который можно при этом открыть. Несмотря на то, что это делается не автоматическим, а ручным способом, можно получить достаточно точный результат с низкой погрешностью.

Перед введением в эксплуатацию таких резервуаров обязательно проводятся испытания. В ходе таких испытаний следует принять избыточной давление на 25% выше проектного значения, а вакуум – на 50% выше этого показателя. Впрочем, в проектной документации могут быть использованы и другие значения. Хотя низкой давление ассоциируется с закрытым резервуаром, на самом деле в этой категории есть модификации не только со стационарной крышей, и но и с плавающей кровлей и даже с понтоном. Независимо от конкретной разновидности каждый резервуар должен быть снабжен лестницей, которая необходима для осмотра оборудования и регулярного отбора проб. У места присоединения лестницы к крыше резервуара сооружается площадка, с которой также проводится контрольный замер давления.

Следует отметить, что по данным исследований резервуары низкого давления являются источниками достаточно высоких технологических потерь нефти. Однако их устройство обходится дешевле, что и обусловило их популярность. Кроме того, в настоящее время ведутся работы по минимизации таких потерь, что делает резервуары этого типа достаточно перспективным оборудованием при условии соблюдении всех строительных норм и правил.

Источник

Избыточное давление. Способы выражения гидростатического давления

При решении практических задач по определению нагрузок от давления покоящейся жидкости на различные поверхности и тела часто требуется знать не полное, а избыточное давление жидкости. Избыточным (или манометрическим) давлением называется разность между полным (абсолютным) и атмосферным (барометрическим) давлением:

(2 – 7)

где: p – полное давление в данной точке жидкости;

p_ат – атмосферное давление.

Если полное давление p меньше атмосферного p_ат, то избыточное давление будет отрицательным. Отрицательное избыточное давление, т.е. недостаток давления до атмосферного, называется вакуумом (вакуумметрическим давлением, разрежением):

. (2 – 8)

Рассмотрим определение избыточного давления в некоторых частных случаях. Если жидкость находится в закрытом резервуаре и давление на ее свободной поверхности p_o больше атмосферного p_ат (рис. 2 – 5), то избыточное давление жидкости на стенку резервуара в любой точке будет равно:

=

где: (p_o – p_ат) – есть избыточное давление на свбодной поверхности жидкости.

Величина избыточного давления p_изб в каждой точке стенки, очевидно, и будет определять действующую на стенку нагрузку со стороны жидкости.

Если в закрытом резервуаре давление на свободной поверхности p_o меньше атмосферного p_ат, то избыточное давление будет равно:

,

где: (p_ат – p_o) – есть вакуум на свободной поверхности жидкости.

В важном частном случае, когда давление на свободной поверхности жидкости равно атмосферному p_o=p_ат (открытый резервуар, водоем), избыточное давление будет равно (рис. 2- 6):

. (2 – 9)

Величина гидростатического давления (полного или избыточного) может быть выражена тремя способами:

— в единицах силы, действующей на единицу площади, например, ;

— в атмосферах; в гидравлике используется техническая атмосфера, равная

;

давление, выраженное в атмосферах, обознаают ата (абсолютное давление), ати (избыточное давление) и атв (вакуумметрическое давление);

— высотой столба жидкости.

Для уяснения последнего, практически важного, способа выражения давления преобразуем основное уравнение гидростатического давления (2 – 3), поделив его на g. Получим:

.

В этом уравнении все члены имеют размерность длины и выражают высоту столба жидкости, соответствующую тому или иному давлению. Действительно

.

Величина называется пьезометрической высотой, соответствующей

Приборы, служащие для измерения давления с помощью столба жидкости называются пьезометрами. Пьезометр представляет собой простейший жидкостной манометр в виде трубки (обычно стеклянной) с открытым верхним концом, сообщающимся с атмосферой (рис. 2 – 7). Определим давление p у нижнего конца пьезометра в точке A, применив основное уравнение гидростатического давления (2 – 3) к жидкости, находящейся в пьезометре:

.

Отсюда давление, которое показывает пьезометр высотой h_р столба жидкости в нем будет равно

. (2 – 10)

Таким образом, пьезометр измеряет в жидкости избыточное давление (разность давлений в данной точке жидкости и в той среде, куда выходит открытый конец трубки). При p_o=p_ат (открытый резервуар, водоем) пьезометрическая глубина для любой точки жидкости равна глубине ее погружения. Действительно, применяя уравнение (2 – 3) к жидкости, находящейся в пьезометре и резервуаре, получим (рис. 2 – 7):

или .

В жидкостных манометрах (пьезометрах) в качестве рабочей жидкости часто применяют ртуть, имеющую значительный удельный вес, благодаря чему становится возможным измерять более высокие давления. Определим высоту столба жидкости, соответствующую давлению для воды и для ртути:

.

.

Таким образом, имеем следующие практически важные соотношения между единицами измерения давления:

вод.ст. = 735 мм рт. ст.

Давление измеряют следующими приборами: атмосферное – барометрами, избыточное – манометрами, а вакуумметрическое – вакуумметрами.

Источник