Применение шаровых резервуаров

Резервуары со сферической оболочкой используются для хранения под давлением (2,5 атм и более) легковоспламеняющихся жидкостей, сжиженных  газов и жидкой продукции химических производств: аммиака, бутан – бутилена, гексана, изопентана, и др., а также воздуха и инертных газов (газгольдеры).

Характеристики шаровых резервуаров

Шаровые резервуары диаметрами от 5 до 20 м с объёмами соответственно от 300 до 4000 м³ , рассчитаны на давления от 2,5 до 18 атм. (при давлениях менее 2 атм применение шаровых резервуаров неэкономично).

Шаровые резервуары применяются также при производстве игристых вин. Вино содержится в резервуарах  с объемами от 50 до 600 м³  под давлением до 6 атм при температуре 60-65⁰С внутри резервуара.

Все шаровые резервуары устроены одинаково: сферическая оболочка опирается на трубчатые вертикальные колонны, приваренные непосредственно к корпусу. Эти колонны передают давление емкости на бетонный фундамент.  Колонны для большей жесткости могут быть соединены между собой растяжками. Резервуар оборудуется наружными площадками обслуживания, кольцевой или шахтной лестницей для подъема. Резервуары больших объемов дополнительно оснащаются внутренними смотровыми  стационарными подвижными лестницами.

Эксплуатационное оборудование для технического обслуживания резервуара и его ремонта включает в себя

– манометры для замера давления в шаровом резервуаре;
– предохранительные клапаны;
– указатели уровня;
– термометры для контроля температуры;
– сигнализаторы, фиксирующие предельный верхний уровень жидкой фазы;
– люки для проведения осмотра, вентиляции и ремонтных работ;
–  запорные органы;
– устройства для удаления из резервуара тяжёлых остатков и промывочной воды;
– устройства для продувки и вентиляции  инертным газом или паром.

Приёмо-раздаточный трубопровод оснащается скоростным клапаном, позволяющим при повреждении трубопровода отключить его Обратный клапан, устанавливаемый на трубопроводе поступления жидкого или газообразного продукта в резервуар, автоматически закрывается под действием внутреннего давления, что предотвращает попадание продукта из резервуара обратно в трубопровод.

Для защиты от чрезмерного нагревания шаровые резервуары окрашивают в белый цвет, применяют  также водяное охлаждение и другие способы.

Для изготовления сферических оболочек шаровых резервуаров используются марки  сталей с хорошей свариваемостью и пластичностью. Оболочки шаровых резервуаров свариваются  из отдельных лепестков. Толщина лепестков может достигать 30 мм.

Монтаж шаровых резервуаров очень сложен, так как безопасность их эксплуатации требует минимальных отклонений от идеальной формы сферы. Большие размеры сооружаемых сейчас шаровых резервуаров не позволяют собирать их на заводе, так что они монтируются непосредственно на фундаментах.

В последние годы начали сооружать двустенные шаровые резервуары – для хранения сжиженного газа при обычном давлении, но очень низкой температуре (доходящей при хранении водорода или гелия до -273⁰С). Внутренняя оболочка служит емкостью для продукта, а внешняя защищает изоляцию и дает возможность поддерживать небольшое избыточное давление между оболочками.

Шаровой резервуар имеет меньшую поверхность по сравнению с цилиндрическим резервуаром такого же объема, благодаря чему при одном и том же рабочем давлении хранящегося продукта для изготовления шарового резервуара тратится меньше металла на единицу веса продукта.

Шаровые резервуары устанавливаются надземно, группами, образуя резервуарные парки.

Преимущества шаровых резервуаров состоят еще и в том, что они позволяют сократить:
– более чем в два раза площадь всего резервуарного парка при том же объеме хранящегося продукта;
– более чем в три раза количество приборов контроля и датчиков, используемых в каждой емкости;
– более чем в три раза разводку трубопроводов между резервуарами в парке.