Характерные особенности конструкции изотермических резервуаров для аммиака

Изотермические резервуары для аммиака представляют собой стальной цилиндрический корпус, который может быть размещён как на поверхности земли, так и под ней. Это крупные инженерные сооружения диаметром 15–46 м, высотой 20–35 м и объёмом 20 000–60 000 м³ (10–30 тыс. тонн жидкого аммиака).

Классификация изотермических резервуаров

В соответствии с СП 495.1325800.2020 «Резервуары изотермические для хранения сжиженных газов. Правила проектирования», ИР классифицируют по трём основным признакам:

По объёму (вместимости) хранимого продукта:

• Малотоннажные — объём продукта менее 5 000 м³
• Среднетоннажные — объём от 5 000 м³ до 60 000 м³
• Крупнотоннажные — от 60 000 м³ и выше

По количеству контуров сдерживания аварийного разлива:

• Одинарного сдерживания - внутренний силовой корпус (на гидростатическое давление жидкости) + наружный герметичный корпус (на избыточное давление газа, но не на разлив продукта)
• Двойного сдерживания - силовой корпус + открытая защитная ограждающая стенка (или закрытая навесом) для сдерживания аварийного разлива
• Полного сдерживания - два силовых корпуса, каждый из которых предназначен для сдерживания гидростатического давления жидкости; наружный корпус герметичен и рассчитан на давление газа

По конструктивному исполнению крыши внутреннего корпуса:

• С купольной самонесущей герметичной крышей
• С подвесной паропроницаемой крышей

Дополнительное оборудование для изотермических резервуаров для аммиака

Холодильные установки — индивидуальные для каждой группы резервуаров с одинаковым рабочим давлением, с 100%-ным резервом. Производительность рассчитывается на компримирование и сжижение всего испаряющегося аммиака при максимальной температуре окружающей среды.

Системы подачи азота — для поддержания давления в межстенном пространстве устанавливаются газгольдеры на 490,3 Па (50 мм вод. ст.) с упругой диафрагмой. Вместимость — не менее 8–10 % объёма межстенного пространства.

Насосное оборудование — для сливных, наливных и эвакуационных насосов минимальная температура принимается –34 °C. Для насосов на открытых площадках — температура самой холодной пятидневки, если она ниже –34 °C. Эвакуационные насосы оснащаются дистанционным управлением.

Арматура и трубопроводы:

• Применяется стальная арматура и фасонные части.
• Запрещается использование чугунной арматуры, деталей из меди, цинка и их сплавов.
• Арматура у резервуаров вместимостью 100 тонн и более — с дистанционным и ручным управлением.
• Отключение резервуаров — двумя запорными органами с контрольным вентилем между ними.
• На трубопроводах подачи и выдачи — отсекатели, скоростные и обратные клапаны, задвижки с электроприводом.

Предохранительные и вакуумные клапаны:

• Резервуары оборудуются рабочими и резервными предохранительными клапанами.
• Вакуумные клапаны — для гашения вакуума при 490,3 Па (50 мм вод. ст.).
• Допускается установка клапанов из алюминиевых сплавов.
• Системы безопасности:
• Заземление и молниезащита — по СП 495.1325800.2020.
• Факельная система — для утилизации выбросов аммиака при продувках и сбросах от предохранительных клапанов. На линиях сброса устанавливается сепаратор.
• КИПиА:
• Датчики уровня (буйковые, магнитные, радарные, ёмкостные)
• Датчики давления и температуры
• Сигнализаторы уровня
• Системы автоматизации, диспетчеризации и удалённого мониторинга

Комплектация и основное технологическое оборудование

Состав основного технологического оборудования:

• Внутренняя и наружная стальные ёмкости
• Система теплоизоляции (в том числе в межстенном пространстве)
• Погружные насосы с колоннами (шахтами)
• Система трубопроводов с запорной арматурой
• Система КИПиА (датчики уровня, давления, температуры, влажности, вибродатчики)
• Предохранительные и вакуумные клапаны
• Системы молниезащиты и заземления

Способ хранения жидкого аммиака, количество, вместимость и тип резервуаров определяются проектом из условия обеспечения безопасной эксплуатации. Для уточнения параметров под вашу задачу свяжитесь с нашими специалистами.

Наиболее распространены двухслойные конструкции с зазорами между стенками, крышками и днищами.

Основные элементы конструкции:

1. Внутренняя ёмкость — изготавливается из хладостойкой стали (для аммиака — сталь типа II, марка 09Г2С) с предъявлением повышенных требований к химическому составу, механическим свойствам и качеству листа. Внутренний корпус может быть как герметичным (с собственной стационарной крышей), так и негерметичным (с паропроницаемой подвесной крышей, закреплённой на подвесках к крыше наружного корпуса).
2. Система теплоизоляции — многослойная, обеспечивающая минимальную теплопередачу между содержимым и внешней средой.
3. Наружный корпус — обеспечивает защиту от механических повреждений и погодных условий.
4. Кольца и рёбра жёсткости — предусматриваются на каркасе и крыше для сохранения геометрии резервуара в течение всего срока эксплуатации.
5. Соотношение высоты стенки и диаметра внутреннего корпуса ИР рекомендуется выбирать от 0,7 до 1,0.

Особенности конструкции для аммиака

• Температура хранения аммиака составляет –33…–35 °C, что определяет выбор хладостойкой стали типа II (09Г2С) для внутреннего корпуса.
• Избыточное давление в ИР для аммиака поддерживается в пределах 0,004–0,008 МПа (4,9×10³–6,8×10³ Па), что близко к атмосферному.
• Наружная оболочка резервуара с засыпной изоляцией оборудуется люками для засыпки межстенного пространства теплоизоляционным материалом (перлитом).

Теплоизоляция

• Межстенное пространство двустенных резервуаров заполняется вспученным перлитовым песком или теплоизоляцией из стекловолокна, пеностекла.
• Осуществляется просушка теплоизоляции сухим азотом.
• Возможно добавление компенсационного слоя из эластичного минерального войлока для предупреждения температурных деформаций.

Саратовский завод РМК располагает собственными подъездными железнодорожными путями, что является нашим стратегическим преимуществом. Это позволяет:

• Ускорить отгрузку крупногабаритных металлоконструкций напрямую с территории завода
• Снизить логистические издержки, отказавшись от промежуточного автомобильного плеча.
• Обеспечить сохранность груза, минимизируя количество перевалок.

География и опыт поставок

Завод РМК имеет успешный опыт доставки в сложнейших климатических условиях, включая проекты в Арктической зоне (бухта Север, Таймыр), что подтверждает нашу способность организовывать логистику в любом регионе России.

Варианты доставки изотермического резервуара для аммиака

В зависимости от требований к срокам и удаленности объекта, мы предлагаем оптимальную схему перевозки:

• Ж/Д транспорт: Отгрузка на 5 универсальных платформах (при полистовом исполнении) или специальных платформах для рулонов грузоподъемностью 60 тонн. Благодаря собственным путям, процесс начинается без задержек
• Автотранспорт: Отправка 5 низкорамными тралами (до 20 тонн) под стенку, днище и крышу + 1 еврофура для навесного оборудования. Для версии с каркасной крышей достаточно 4 тралов.
• Смешанные перевозки: Комбинация Ж/Д + авто + морской теплоход для труднодоступных регионов (проект «Бухта Север»).

Организация процесса

Доставка осуществляется строго по согласованному графику. Мы обеспечиваем полное сопровождение: от подготовки маршрута (разрешение КГТ на верхнюю погрузку) до передачи груза заказчику с полным пакетом товаросопроводительных документов (ТН, сертификаты).

Изотермические резервуары следует изготовлять из сталей с предъявлением повышенных требований к химическому составу, механическим свойствам и качеству листа.

В соответствии с СП 495.1325800.2020 материал основных листовых конструкций для ИР подразделяют на следующие пять типов:

Для хранения аммиака (температура хранения –33…–35 °C) применяется сталь типа II (углеродистая, низколегированная, кремний-марганцевая хладостойкая сталь), которая обеспечивает требуемую ударную вязкость при минимальной рабочей температуре –80 °C. На практике часто используется сталь марки 09Г2С.

Требования к химическому составу стали типа I и II:

• Содержание углерода: не более 0,20 %
• Углеродный эквивалент Cэкв: не должен превышать 0,43

Требования к ударной вязкости:

Рекомендации по выбору

1. Материал стали: для хранения аммиака при температуре –33…–35 °C применяется сталь типа II (углеродистая, низколегированная, кремний-марганцевая хладостойкая сталь) с минимальной рабочей температурой –80 °C. На практике часто используется сталь марки 09Г2С.
2. Конструктивное исполнение выбирается в зависимости от требуемого объёма и условий площадки:
• Одностенные — для меньших объёмов, с осушкой теплоизоляции инертным газом.
• Двустенные — для крупнотоннажного хранения, с заполнением межстенного пространства теплоизоляцией.
3. Расчётное давление необходимо принимать больше рабочего на 25%, но не менее 98,06 Па (10 мм вод. ст.).
4. Расчёт на вакуум — не менее 490,3 Па (50 мм вод. ст.).
5. Коэффициент заполнения — не более 0,93 от высоты цилиндрической части изотермического резервуара.
6. Нормативная база: проектирование выполняется в соответствии с СП 495.1325800.2020 «Резервуары изотермические для хранения сжиженных газов. Правила проектирования». Свод правил распространяется на проектирование конструкций резервуаров изотермических стальных вертикальных объёмом менее 60 000 м³ для хранения сжиженных газов при температурах до минус 165 °C и давлении, близком к атмосферному. Требования не распространяются на проектирование резервуаров в районах с сейсмическими воздействиями более 5 баллов по шкале MSK-64.