proiectarea unui rezervor cilindric

8/13/2019 Proiectarea Unui Rezervor Cilindric.

1/71

I. Analiza constructiv-funcional a princioalelor tipuri de rezervoareatmosferice de depozitare a produselor volatile

Prin REZERVOARE SE !E"E# RE$I%IE&E"E AV'( $A%A$I&)!I (E (E%OZI&ARE *AI *ARI (E + m+, OR*E I (I*ESI/IVARIA&E I (IERI&E, E0E$/&A&E (I (IERI&E *A&ERIA"E I (ES&IA&E RE$E%!IO)RII, (E%OZI&)RII, (ESA$ERII I prelu$R)RII&E1O"O#I$EA(IERI&E"OR%RO(/SES&ARE"I$1I()SA/SE*I"I$1I(). RE$I%IE&E"E$/$A%A$I&)!IRE(/$E2(EO3I$EI, &RE+ m+SI455m+6,(ES&IA&E&RAS%OR&/"/I(IERI&E"OR*E(IIA"A&ES&ARE"I$1I()SA/SE*I"I$1I(), SE/*ES$$IS&ERE.

$A(R/"/EIA/*I&EVARIA&E(E(E%OZI&ARE, A"E#EREA&I%/"/I$ORES%/Z)&OR(EREZERVORSEA$E/$!IE(E*AI*/"!IA$&ORI, (I&RE$ARE$EI*AII*%OR&A!IS/&/R*)&ORII7- condiiile(E"/$R/I*%/SEI$O(I!II"E$"I*A&I$E8- caracteristici"E$OS&R/$&IVEA"EREZERVOARE"OR(E(IERI&E&I%/RI8- I(I$A&ORII &E1I$O-E$OO*I$I AI %ROIE$&)RII, $OS&R/$!IEI, *O&A9/"/I I E0%"OA&)RII 2&RE!IERII6

REZERVOARE"OR8

Din pun$&/"(EVE(EREA"$O(I!II"OR(E"/$R/, REZERVOARE"E&RE3/IES)corespund)/R*)&OARE"OR$ERI!E8- s fie impermeabile i etane n raport cu produsul depozitat;- s nu se aprind, s fie durabile i puin sau de loc sensibile la aciunea chimic,

electrochimic sau mecanic a produsului depozita&8- S)%ER*I&)O/OAR)$/R)!ARE(E(E%/ERI, %RE$I%I&)RISA/(E$A&)RI8

- s fie prevzut cu echipamentul necesar, coreapunztor att umplerii !ncrcrii", ct i

#olirii !descrcrii" lor;- s asi#ure o perfect securitate a depozitrii produsului;- s fie eoonomice n e$ploatare i usor de deservit, suprave#heat, controlat etc%&vnd n vedere caracteristicile constructive, rezervoarele trebuie s corespund

urmtoarelor cerine'- ()*+*./)0(12+/13.&D)P1&1.45)26.*.2.7.23)&2.*)2 s fi.(6P*., &20

/&7+* 2.7.23)&2.*)2 /*0D2/. 3.21/&*., s asi#ure posibilitatea montrii i funcionriicorecte a capacelor plutitoare, ecranelor plutitoare etc%;

- capacitatea lor de depozitare s fie optim;- construcia rezervoarelor s permit e$ecutarea i montarea rapid a tuturor elementelor lor

componente, iar dimensiunile semifabricatelor s se nscrie n limitele #abaritelor transportabile pedrumuri, osele auto, autostrzi, calea ferat etc%;

- D6.0(+0*.2.7.23)&2.*)24&*..*.6.01.*)2*)2/)6P)0.01.s fie tipizate8- S) IE O"OSI&E, "A *A0I*/* I *O( EE$&IV, $ARA$&ERIS&I$I"E *E$AI$E A"E

*A&ERIA"E"OR (E $OS&R/$!IE, )RA A (I*I/A $A%A$I&A&EA %OR&A&) A REZERVOR/"/I,ASI#/R'(/-SE, &(15.*, +n consum specific de metal minim%

ndicatorii tehnico-economici ce se pot meniona, n cazul rezervoarelor sunt'- costul rezervorului propriu-zis8- costul instalaiilor ane:e ale parcului de rezervoare 2instalaiile de protecie, prevenire i

combatere a incendiilor8 /)0D+/1. 1.80)*)9/.; /)0D+/1. D. &P 4 /&0&*7&2.; /)0D+/1. D. 0/*72. .1/%",:0.0.*.(, 2&P)21&**&5./&2.2.7.23)20P&21.;

- /)0(+6+*D.6.1&*!0(P./&*(+:5)26D.1&:*4P2)5*+2";

- /)0(+6+* D.:.1)04D.:.1)0&26&1;- 3)*+6+**+/22*)2D./)0(12+/..1/%

$"ASII$AREAREZERVOARE"OR

/onstrucia de rezervoare, de diferite tipuri, forme i (I*Ensiuni, S-A (EZVO"&A&, pe plan mondial, ;nconcordan cu cerinele activitii industriale ndiferite domenii, ;n pas cu tei rezervoarele ;n?ropate pe mai puin de umtate din nlimea lor;


2/71

- rezervoarele semin#ropate, din cate#oria crora fac parte rezervoarele n#ropate pe mai mult de umtatedin nlimea lor, far ca nivelul ma$im &*produsului depozitat s depeasc nlimea de = m fa desuprafaa solului;- rezervoarele n#ropate, din cate#oria crora fac parte rezervoarele n care nivelul ma$im posibil al

produsului depozitat se afl cu 0,2 m sub nivelul solului%:" Dup forma #eometrica'- REZERVOARE$I"I(RI$EVER&I$A"E2I#. 4.46 sau orizontA"E2I#. 4.@6

- rezervoare sferice !fi#% ";- rezervoare sferoidale 2fi?. 4.6 8- rezervoare toro(5.2)D&*.!59%


3/71

i?. 4.+2ezervorul sferic i?. 4. 2ezervorul sferoidal a$ial simetric

Rezervoarele $I"I(RI$EVER&I$A"E(E(E%OZI&AREA&*OSERI$).+rm)RI(/-SE OR*E"E $OS&R/$&IVE (E REZERVOARE A&*OSERI$E $I"I(RI$E

VER&I$A"E, SE%OA&E$OS&A&AOmare varietate a acestora, dintre care cele mai importante sunt'rezervoarele atmosferice cu capac fi$ !forma capaoului fiind plat, conic sau bombat, denumite irezervoare de tip standard; rezervoarele atmosferice cu capac plutitor, de mare i foarte marecapacitate; rezervoarele atmosferice cu capac respirator !rezervoarele cu capac autoportant frmoment"%

Din punct de vedere constructiv, mantaua i fundul acestor rezervoare se soluioneaz n

mod identic, de la caz la caz diferind doar construcia cA%A$/"/I.REZERVOARE"E$I"I(RI$EVER&I$A"E$/$A%A$I0S/& REZERVOARE*/"&/&I"IZA&E %RA$&I$A $/RE&), (A&ORI&)SI*%"I&)!II $OS&R/$!IEII %RO3"E*E"OR(E *O&A9/OR REZO"VA3I"E. A$ES&E REZERVOARE S/& E$1I%A&E $/ (IS%OZI&IVE(E(ESERVIRE I E0%"OA&ARE $O*/E E$1I%A*E&/"/I O3"I#A&ORI/ A" REZERVOARE"OR A&*OSERI$E. I#/RA 4.D SE %REZI&),S$1E*A&I$, S&R/$&/RAREA$OS&R/$&IV)A//IREZERVORA&*OSERI$$/$A%A$I0.

n #eneral, aceste rezervoare se compun din fund, manta, construcie metalic de susinere icapac%

/lasificarea acestor tipuri de rezervoare se poate face dup mai multe criterii, IA/*E7A6 (/%AOR*A$A%A$/"/I7

- rezervoare atmosferice cu capac plat, la care un#hiul fcut de capac iorizontal !B6 ES&E*AI*I$(E+8

- REZERVOARE$/$A%A$$OI$, "A$AREFG D ... 4C8

- rezervoare cu capac autoportant, fr moment !fi#%


4/71

i?. 4.C2ezervorul torosferoidal i?. 4.B2ezervorul de tip tranee

i?. 4.D3.D.2.D.&0(&6:*+&2.7.23)2+*+&16)(P8.2//+/&P&/5F'-/)0(12+/&D.(+(0.2.&/&P&/+*+; G-03.*1&)2.&/&P&/+*+;

?-5+0D&&; H-9+2&D.371&2.; I-2&/)2D+*./8P&6.01+*+D.3.01*&.; C- 2&/)2D+*P.012+*)&1P2):.;

-2&/)2D+*./8P&6.01+*+2.(P2&1)2;


5/71

II. Ale?erea pe criterii teifizice ale acestora, staLilirea coeficientului de rezisten al ;mLinrilor sudate >i

calculul rezistenelor admisiLile

6aterialele utilizate n construcia utilaului petrolier trebuie s satisfac anumite cerinetehnice i economice% Principalii indicatori tehnico-economici folosii la ale#erea materialelor sunt'

- indicatorul tehnico-economic de rezistena, acesta impune ale#erea unui material care sprezinte o rezistent ridicat n condiiile unui cost cat mai mic;

- indicatorul tehnico-economic de coroziune, acesta reprezint costul unitii de volum dematerial corodat ntr-un interval de timp% n acest caz se impune ca materialul sa prezinte o bunrezistenta la coroziune;

- indicatorul eficacitii economice a utilizrii unor materiale bimetalice, aceasta impuneelaborarea unor tehnolo#ii de obinere i de mbinare a bimetalului conducnd n acest fel la ocretere a costului instalaiei%

0otaiile folosite n acest capitol sunt'

c - limita de cur#ere convenional, care reprezint efortul unitar er corespunztor seciunii iniiale ale epruvetei pentru carelun#irea specific remanent plastic e atin#e valoarea prescris de @,=J; f0Kmm=L

r

- rezistena la rupere care reprezint raportul dintre sarcina ma$im 5ma$ suportat dectre epruvet i aria &o a seciunii transversale iniiale a epruvetei;M0Kmm=L

N/+ - reziliena materialului care se definete ca fiind raportul dintre lucrul mecanic necesarruperii dintr-o sin#ur lovitur a unei epruvete de ncovoiere, i aria seciunii transversale iniiale aepruvetei n dreptul crestturii% 5orma #eometric a crestturii este O+;MQKcm=L

N3 - ener#ia de rupere este ener#ia consumat la ruperea epruvetei cu cresttura n form de3; MQL

8: - duritate :rineil care este raportul dintre sarcina de ncercare 5 i aria amprentei sfericelsat de bila penetratoare de diametru D pe piesa de ncercat;

Deoarece rezervorul ce urmeaz a fi proiectat este destinat depozitrii propanului lichefiat latemperaturi sczute, se vor ale#e oelurile de tip 2%

6aterialele se vor ale#e n funcie de mediul tehnolo#ic i temperatura de calcul% n acest sensse ale# oeluri slab aliate de uz #eneral destinate pentru temperaturi ambiante i sczute%

6aterialele alese sunt' - pentru tablele virolelor i fundurilor' (=>?Q=9> din (2 .0 din (2.0


6/71

oelului tMmmL / 6n (i P ( &l(=>?Q=9> =,@%%%, iar compoziia chimic n tabelul G%

1abelul >%

6arcaoelului

9rosimeatMmmL

/aracteristici mecaniceminCR

M6PaLmR

M6PaLmin

A ,Jmin

KV

MQL

ndoire

?@ C@ =@@ ?,H? @S @

D@ @? =I?>@%%%?


7/71

=C%%%@,G?

@,H@%%%@,@

@,I

@,%%%@,


8/71

GH@=r =K mmN ;=??=@ =c =K mmN ;

Pentru =>,>@C>H@;>>,>@Cmin?,i a capacului 2M6

YWscRsfWRCW,


13/71

IV. %redimensionarea mantalei in=nd seamade aciunea presiunii


14/71

i?..4 (chema de calcul a mantalei rezervorului ce inecont de aciunea presiunii hidrostatice

9rosimea virolelor se determin cu relaia'

G M =K mmN L

unde' 2 E raza rezervoriului; 2W,G m;!

E densitatea produsului depozitat; I?@=! >Kmkg ;[ E coeficient de corecie ce ine seama de influena stlpului central; [W= ;

# E acceleraia #ravitaional; #W


15/71

@,,


16/71

=" m;

C>,@

>C,@?>,,

>

=

==

==

k

H

"

R

H

u

conform mono#ramei;

@?I,@@@=G,@@?>,@@@=,@>>>

=++=++= dhgC pphp =K mmN ;

( ) ( ) ?>@@@G,G?>,,,

G

=

==

==

k

H

"

R

H

u

conform mono#ramei;

@G@>,@@@=>,@@>H,@@@=,@GGG =++=++= dhgC pphp =K mmN ;( ) ( ) >H@@@H,H?>,


17/71

?>,,@@,@=

=K mmN

[W,@HH,


18/71

G,


19/71

i?. .@(eciune prin mantaua cilindric a rezervorului proiectatV. $alculul construciei metalice de susinere a capacului

i?. C.4 (chema de calcul a semifermelor

4. (eterminarea numrului necesar de semiferme7HG,C

DC,


20/71

>?@I?@?,I@HG>=< =+++=+++= iiii

ci %%%%% =KmN ;

b" Determinarea solicitrii pe capac pe timp de var'innd cont de condiiile atmosferice pe timp de var, solicitarea elementar pe capac are

urmtoarele componente'E solicitarea din #reutatea tablei a capacului'

?,I@H@@D,@ m;

=,@=

G,@

=< ====

SS

DRR m;

>?,,==,@

=,==,@=

>,=?,=

==

]= =+=+=

!RR m;

I,G>,=?,=>> =+=+= !RR m;

?I,@

?,< ==]

=

=

=

S

RRA m=;

b" /alculul forelor din nodurile fermelor

/onsidernd condiiile cele mai #rele de lucru, pe timpul iernii, forele din nodurile fermelorsunt'


22/71

i?. C.C (chema de calcul a reaciunilor dinnodurile semifermelor

(tructura din #rinzi cu zbrele a semifermei a fost bine echilibrat, valorile acesterorreaciuni din nodurile structurii sunt trecute n tabelul '

1abelul 0r% 3alori 1ip de solicitare

>]= == NN 0 ntindere% C,CGI>>]> == NN 0 /ompresiune

d" Dimensionarea #rinzii cu zbrele- Dimensionarea la flamba'

C,CGI> === NNNN ecompresiui*ecompresiu 0;

GCI


23/71

G==- mm E limea tlpilor;D,?=t mm E #rosimea medie a tlpilor;

D,>] ==Rd mm E #rosimea inimii, respectiv raza de rotunire interioar a tlpilor;

>,==r mm E raza de rotunire a tlpilor la vrf;?C,I=A cm=E aria seciunii;

C,II=&, cmGE moment de inerie dup a$a !$-$";?,=G=". cm>E modulul de rezinsten dup a$a !$-$";

=,>=&i cm E raza de #iraie dup a$a !$-$";=,H=/, cmGE moment de inerie dup a$a !^-^";@@,>=

0. cm>E modulul de rezinsten dup a$a !^-^";D


24/71

-verificarea la stabilitate a ntre#ii mantale%

a6Verificarea la staLilitate a tronsonului de varf sau a virolei de varf, fi?. B.4

i?. B.4 (tabilitatea virolei de vrf

3irola de varf ii poate pierde stabilitatea datorit aciunii conu#ate a urmtorilor factori'-vacuumul din spaiul de vapori caracterizat prin presiunea vacuumetric, pvMPaL3 respectiv

presurizarea e$terioar uniform a virolei;-compresiune a$ial uniform datorat #reutii proprii a virolei i #reutii cumulate a

capacului, constructiei metalice i zpezii depuse pe capac%

i?. B.@(eciune prin virola de vrf

2ezistena la stabilitate a virolei de vrf este descris din punct de vedere cantitativprin'

- presiunea critic minim e$terioar la care i poate pierde stabilitatea, mininf,p MPaL;- sarcina a$ial critic inferioar la care i poate pierde stabilitatea, mininf,2 M0L;- presiunea critic minim e$terioar, care depinde de mai multe elemente'

( )# HDs+fp ,,,,mininf, = %( ) ( )

D

cs

HD

cs+p

#

C/%

Din nomo#rama prezentat n fi#%I%< a,b, se vor e$tra#e n funcie de tipul produsuluidepozitat !uor sau #reu", n funcie de capacitatea de depozitare i de productivitatea pomprii,debitele de #aze ce urmeaz a fi vehiculate prin supap, dup cum urmeaz'

a" pentru produse uoare !benzin, ulei, petrol"'- din curba = rezult debitul vde #aze !aer" vehiculat n faza de inspiraie !vacuum";- din curba G rezult debitul # de #aze !aer" vehiculat in faza de e$piraie !umplere";

b" pentru produse #rele !iei, pcur"'

- de pe curba < rezult debitul vde #aze !aer" vehiculat n faza de inspiraie !#olire";- de pe curba > rezult debitul #de #aze !aer" vehiculat n faza de e$piraie !suprapresiune"%

i?.D.4 a,L 6ono#rama debitelor de respiraie ale rezervorului%

&vem ' ( ) ?HH=@@@@, === ftph4V44 (( hm>

( ) G,==HC@@@, === ftph4&44 gg hm>

unde' 4 E debitul de respiraie al rezervorului n mii ft%p%h% !< ft%p%h%W@%@=C>h

m> ";

7 E productivitatea pomprii produsului depozitat la ncrcare-descrcare; 7W ;

3 E capacitatea rezervorului, 3W>


29/71

VIII. (imensionarea din punct de vedere tei a principalelor elemente dimensionale ale supapein vederea realizrii echipamentului respirator al rezervorului se poate ale#e o supap tip

(%6%2% E +%P%9% produs i omolo#at n +niversitatea Petrol-9aze Ploieti%&ceste supape sunt realizate ntr-o #am restrns de

tipodimensiuni' Dn?@; DnC@; Dn


30/71

1abelul

=? ?@ C@ H@@ @@

min4

hm K>- =? ?@ C@ H@@

n funcie de debitul de #aze Mm>KhL stabilit anterior putem ale#e un anumit tip de supap!cu un anumit Dn" astfel ncat acesta s aiba valori cuprinse ntre min i ma$de #aze ce pot fivehiculate cu acel tip de supap% (e ale#e o supap cu =?@=D mm;

Pentru supapele asfel alese conform fi#urii C si a tabelului


31/71

Verificarea ale?erii supapelor mecanice de respiratie

3erificarea const n calculul diametrelor scaunelor de aezare ale clapetelor, att pecircuitul de e$piraie cat i pe cel pentru inspiraie% Deoarece supapa a fost aleas s poat funcionala debitul W ma$ !#; v" ipentru ca supapele (%6%2% - +%P%9% sunt concepute s permitvehicularea unor debite mai mari prin circuitul de inspiraie dect pe circuitul de e$piraie, este

suficient calculul diametrului scaunului circuitului de e$piraie%2elaia de calcul este urmatoarea'

( )[ ] ( )[ ] =H@,@GI>,@


32/71

ener#etice privind vehicularea mediilor tehnolo#ice #azoase prin sistemul dat%(upapele de securitate hidraulice au funcia principal de a protea rezervoarele

petroliere atmosferice cilindrice verticale n alternativa defectrii supapelor mecanice de respiraiesau atunci cnd capacitatea de evacuare a supapelor de respiraie mecanice se dovedete a fi insufici

ent pentru echilibrarea presiunii n spaiul de #aze-vapori%

4. $alculul te

?

DDA

=

Mm=L%

@. Ipoteze de calcul

A7 2aportul dintre viteza n faza #azoas n seciunea circular !=


33/71

#azoas n seciunea inelar !=", ! =8 "este constant i se determin cu relatia'

>=

>>>

=> +=

+=

=Mm>L;

D7 Pentru a nu se aun#e la tran#ularea seciunii, la trecerea din seciunea circular !Wcoeficient determinat e$perimental;

+7 nlimea de pra# ! ph "se determin cu condiia ca ntre ariile seciunilor !>" i !G" se$iste relaia'

=>>G AcAA == ;

)7 3olumul de umplere, ! uV ", n funcie de care se determin nlimea de umplere ! uh "trebuie s fie e#al cu volumul de lichid la pra# ! pV ", sumat cu volumul n cilindrul !=" !n condiiide inspiraie" sau cu volumul vehiculat n cilindrul !>" !n condiii de e$piraie"%.$primat mathematic, aceast ipotez este definit de urmatoarea relatie'

>= VVVVV ppu +=+= Mm>L%

+. $alculul dimensiunilor cu rol funcional

a6 Diametrul D: se ale#e e#al cu diametrul anterior al tuului supapei mecanice derespiraie'

=?@< == DDD mm;

L6 /alculul diametruluiD9/onform ipotezei & i innd cont de le#ea continuitii, se pot scrie relaiile'

>,C>H


34/71

( ) ( )>==

=

=

=

=

>

=>?

=

=

=(

(a(

dhgG

;

C


37/71

i?. K.@ (upapa de secutitate hidraulic'- capac; G- record; ?- sistem de umplere;

H- flan disc; I- #arnitur; C- urub cu cap necat; - piuli 6H;


38/71

ptrunderea n canale de laminare !canale n#uste"; flacra intrnd n opritor este obli#at s treacprintr-un sistem de canale de seciune redus, divizndu-se i orientndu-se dup mai multe directii;n acest mod suprafaa de contact cu elementele de rcire E stindere crete, se intensific schimbulde cldur cu pereii canalelor i flacra se stin#e%

*a dimensionarea opritoarelor de flcri se va ine seama de condiia ca, la o vitez a aeruluisau a amestecului de aer i #aze n seciunea sa de trecere de %%% @%? mm, distana ntre ele de obiceinu depete < mm, iar materialele folosite sunt' aluminiu, alam, cuprul %-

A(ata*e

- construcie simpl;- rezisten hidraulic mic;- e$ploatare nepretenioas%

A!egerea tipu!ui 6i stai!irea pricipa!e!or e!emete dimesioa!e a!e opritoru!ui de f!cri-

*a rezervoarele petroliere, opritoarele de flcri se monteaz n serie cate unul cu supapamecanic de respiraie i cu supapa hidraulic de securitate n paralel%

&ceste opritoare de flcri sunt de tip uscat, cu discuri casetate% /aseta este o baterie deelemente din &l, /u e$ecutat sub forma nfurrii pe oinim !buc central" a unor benzi late i

profilate !ondulate" care au funcie de laminare a flcrii i de stin#erea acesteia%.ficacitatea tehnolo#ic a opritoarelor de flcri depinde de dimensiunea canalelor de

stin#ere !de laminare", de limea lor i mai putin de lun#imea lor%(tructura casetei, schema opritorului de flcri tip )%5%2%9%-+%P%9% Ploieti, precum i

prile componente sunt date n fi#%C


39/71

i?. 45.4 /aseta opritorului de flcri'-inelul inferior al casetei;

G-#rila inferioar; ?-elementul distanier; H-piulia; I-prezonul%

2ealizarea #rilei pentru opritoarele de flcri de tip )%5%2%9%-+%P%9% Ploieti se face prinrularea succesiv, fi#


40/71

>i ale roLinetului de sifonare

4. Racordul de ;ncrcare-descrcare

2acordul de ncrcare-descrcare este elementul care face le#tura ntre conducta dencrcare-descrcare i sorbul mobil montat n interiorul rezervorului%

0umrul de racorduri se stabilete n funcie de frecventa i productivitatea pomprii%2acordurile se monteaz pe virola de baz !pe prima virol"%

Diametrul racordului de ncrcare-descrcare se poate determina, n funcie deproductivitatea pomprii i de viteza admisibil a lichidului prin conduct, conform mono#rameidin fi#%


41/71

i?. 44.+ 2acord de ncrcare-descrcare'-racord; G-flane; ?-fundul rezervorului%

Principalele elemente dimensionare ale racordului de ncrcare-descrcare, fi#%@gG@ MmmL deasupra fundului, aceasta fiind considerat ca ntime

normal a pernei de ap;- poziia :, de splare, corespunzatoare splrii robinetului de lichid depozitat, aceastsplare se face n scopul ndeprtrii apei, pentru a evita n#hearea robinetului pe timp de iarn;

- poziia /, de repaus, cnd robinetul nu funcioneaz%

0II. *iNloace de comLatere a pierderilor de produse petroliere dinG


42/71

rezervoare. S se estimeze pierderile totale anuale pentru R$V dimensionat.

Produsele petroliere, ndeosebi cele uoare, depozitate la presiunea atmosferic au puncte defierbere !temperatura la care' se produce vaporizarea", ncadrate n domeniul de variaie altemperaturii ambiante% /a urmare n orice rezervor se #sesc n prezen o faz #azoas, compusdintr-un amestec de aer i produs petriler n faz de vapori, i o faz lichid% &flate n echilibru la

presiunea corespunzatoare tensiunii de vapori !care variaz cu temperatura" cele dou faze ocupadin volumul #eometric al rezervorului, prima volumul suplimentar, cea de a doua volumul util deumplere% Dac rezervorul fie prin neetanietai fie prin orificii special amenaate n scopul de a

protea capacul mpotriva suprapresiunilor i vacumurilor are scpri n mod conitinuu ndeosebipentru temperaturi ridicate, din faza lichid, !n funcie de nivelul termic", trece n faza #azoas oanumit cantitate de produs, care, fie c oprete vaporizarea pe mai departe !prin creterea presiuniin volumul auplimentar",fie c e$pandnd n aer se pierde, conducnd la binecunoscutele pierderi de produse prin respiraie%

Pierderile de produse n faz #azoas se produc n dou condiii' prin respiraii mici i prin respiraii mari%Prima cate#orie de pierderi se produc atunci cnd numai sub aciunea variaiei temperaturii mediului ambient, se produs n

succesiune' vaporizarea fazei lichide, creterea suprapresiunii din spaiul suplimentar, e$pandarea amestecului de vapori de produs iaer n e$teriorul rezervorului, cu consecina pierderilor de produse petroliere%

/ea de a doua cate#orie de pierderi !prin respiraii mari" se produc n condiiile ncrcrii, cnd alturi de pierderile ce seproduc dup schema descris mai sus intervin i pierderile prin dislocuire !lichidul ncrcat dislocuiete amestecul de aer i produs n

faz #azoas", i care pierderi sunt tot att de mari%Pierderile de produse deci implicit pierderile valorice prin evaporare, n cazul depozitrii n rezervoare atmosferice suntfoarte mari%

Pentru combaterea acestor pierderi s-a recurs la succesiunea de soluii constructiv-de e$ploatare, care se pot n#loba nurmtoarele cate#orii de rezolvri'

4. Rezolvri privind sc


43/71

i?. [email protected] (istemul de etanare mecanic'- membranea elastic

de etanare; G- pontonul%

i?. 4@.@ (istemele de etanare cu #arnitur n form de bucl'a-cu bucl simpl; b-cu bucl dubl; -#arnitura; G-contra

placa de strn#ere; ?-uruburile%

i?. 4@.+ a"(istemul de etanare cu #arnitur- inel' -sistemul de fi$are; G-pontonul;

b" (istemul de etanare cu #arnitur toroidal umplut cuaer sau ap' -sistem de fi$are; G-pontonul%

e" rezolvri privind mbuntirea constructive-de e$ploatare arezervoarelor dedepoziatre%

n aceast cate#orie se include'- izolarea termic mpotriva nclzirii prin radiaie;- rcirea cu stropire cu ap;- rcirea prin inecie cu #az inert;- amplasarea subteran a rezervoarelor%

@.4 *etoda de calcul a pierderilor de produse petroliere la depozitare, ;n cazulR$V cu capac fi:.

2ezervoarele cilindrice verticale, cu capac fi$, produc emisii de compui or#anici prinevaporare, #rupate n dou cate#orii'

- prin respiraie, produse de dilatarea i contractarea spaiului de vapori ca rezultat alG>


44/71

variaiei temperaturii mediului pe parcursul a =G ore;- de lucru, produse prin modificarea nivelului de lichid, care includ att vaporii eliminai la

ridicarea nivelului !umplerea rezervorului" ct i vaporii produi la intrarea aerului proaspt !la#olirea rezervorului"%

Pierderile totale se obin din nsumarea celor dou valori% Pierderile prin respiraie larezervoare cilindrice verticale, cu capac fi$, se pot determina cu relatia'

pVA

VR KC)tHD

22

2M2

=

?,@?,6otorin HC


46/71

&luminiu refr% &lb


47/71

referitoare la rezervor, 0cse poate estima n funcie de diametrul rezervoruui, din tabelul


48/71

>@ T D >I I>I T D G< CG< T D GH GH T D ?= IC= T D CG G>CG T D C G

C T D


49/71

- din tabelul


50/71

n conte$tul noilor re#lementri referitoare la protecia mediului, eliminarea n atmosfer avaporilor i #azelor volatile trebuie reanalizat% ntroducerea ultimelor re#lementri le#islative areun impact deosebit asupra activitilor de stocare de lichide inflamabile i alte produse volatile%1endina de moment este dezvoltarea de sisteme nchise de distribuire sau colectare a vaporilor!vezi fi#% %< i fi#% %=" n care toi vaporii sunt colectai i redistribuii spre alte locaii de

procesare !epurator de #aze, facl, dispozitiv de racire etc%"%

i?. 4+.4 (istem de recuperare a vaporilor%

Din motive economice, la unitatea de procesare trebuie le#ate mai mult de un rezervor%&ceasta nseamn c parcurile de rezervoare independente sunt le#ate prin sisteme de conducte

comune% 3aporii inflamabili care nainte, erau eliberai n atmosfera, acum sunt nchii, prini nacest sistem% nchiderea vaporilor inflamabili ntr-un sistem de conducte de colectare a vaporilor ile#area mai multor rezervoare la un centru de procesare, dau natere unor serii de pericole cetrebuie controlate i care nu apreau n vechile sisteme independente% 1ransportul prin conducten acest sistem tip manifold este n #eneral mai lun# i mai comple$ dect n vechile sisteme% n

plus, chiar n sistemul de colectare a vaporilor pot apare surse poteniale de aprindere a vaporilorinflamabili din conducte% (ursele de aprindere din afara rezervorului nu mai sunt opreocupare

primordial%)pritoarele de flcri poziionate la captul liniei sau montate n linie, dac sunt montate

corect, sunt nite dispozitive de si#uran foarte eficiente% n sistemele de rezervoare le#ate,opritoarele de flcri proiectate special pentru rezervoarele independente pot fi montate #reit,

destul de uor% .ficiena unui opritor de flcri depinde n mod direct de localizarea sa n sistemulde conducte%

?@


51/71

i?. 4+.@(istem de recuperare a vaporilor,cu montarea n sistemul de conducte al opritoarelor de detonaie%

) defla#raie nchis este oflacr care traverseaz o

zon nchis !n acest caz conducta"cu ovitez mai mic dect viteza sunetului% Presiunea din interiorul conductei este creat de #azele

de combustie care se dilat% 1urbulena vaporilor neari care se afl chiar n faa flcrii determinaccelerarea rapid a flcrii !fi#% %>"

i?. 4+.+Defla#raie n spaiu nchis, n interiorul tubulaturii%

Pe o distan relativ scurt aceast flacr se poate transforma ntr-o e$plozie% ) e$plozieeste naintarea flcrii prin #az sau vapori cu viteza sunetului !denumit i detonaie stabil"%Deoarece turbulena din vaporii neari este cea care provoac mecanismul de accelerare a flcrii,orice ire#ularitate din interiorul sistemului de conducte, cum ar fi schimbrile de seciune date decoturi sau reducii, tinde s creasc turbulena, facilitnd accelerarea flcrii i producerea detonrii%

1estele efectuate pe diferite confi#uraii i dimensiuni de conducte au demonstrat n modconcludent faptul c oflacr care nainteaz cu oviteza sub viteza sunetului !defla#raie nchis"

poate accelera i se poate transforma ntr-o flacr ce nainteaz cu viteza sunetului !detonaie" n

interiorul sistemului de conducte% 6ai poate fi ntlnit i fenomenul numit detoa@iesupraacce!erat3 cnd flacra circul cu ovitez mult peste viteza detonrii stabile !vezi fi#% %G"%

?


52/71

i?. 4+.Dia#rama vitezei flcrii prin tubulatur%

+n opritor convenional supap-linie, n-linie, proiectat pentru aopri defla#raiile de vitezerelativ mici, nu va oferi nici oprotecie fa de defla#raiile nchise de vitez mare, detonaii saudetonaii supraacelerate%

@. %rezentarea constructiva a opritoarelor de flcri

)pritorul e un dispozitiv static% 6iezul unui opritor de flcri este elementul su, elementcare este format din mici ci de trecere sau orificii%

/onstrucia acestei treceri permite vaporilor s treac liber prin opritor, dar nu va permitetrecerea frontului flcrii prin opritor%

&stfel, opritorul interzice transmiterea frontului flcrii din partea neproteat n parteaproteat a dispozitivului, n prezena amestecurilor de #aze sau vapori inflamabili, !vezi fi#% %?"%

i?. 4+.C Principiul de funcionare al opritorului de flacr%

)pritorul acioneaz n mod simultan att pentru dispersia ct i pentru rcirea frontuluiflcrii care se apropie la otemperatur aflat sub punctul de aprindere a amestecului de #aze sauvapori% &cesta are rolul de a lamina, stin#e flacra%

/apacitatea unui opritor de flacra simplu sau a unui opritor pentru ardere cu e$plozie, de apreveni propa#area frontului flcrii, depinde de modul n care opritorul este proiectat i construit%)pritoarele trehuie s realizeze simultan mai multe funcii critice% n condiii normale de operare,trebuie s permit otrecere relativ liber a #azelor sau vaporilor prin sistemul de conducte% n cazulunei aprinderi opritorul trebuie s aib capacitatea de a face fa forei asociate frontului flcriicare se apropie i n acelai timp s asi#ure dispersia i stin#erea flcrii%

.ste important studierea proiectrii i caracteristicilor de construcie ale opritorului, pentrua putea nele#e care este tipul de opritor necesar ntr-o situaie specific%

%arametrii de construcie - c


53/71

parametru denumit diametru hidraulic !Dh"% &cest diametru hidraulic este o caracteristic aelementului opritorului% Pentru orice deschidere !orificiu" specific se aplic formula'

( )

perimetru

aletransverssectiuniisuprafataG =hD

i?. 4+.B9rila%orificiilor opritorului de flacr%

$ugime ecesar trecerii pri orificii!e e!emetu!ui

(e direcioneaz o flacr prin orificiile care au un diametru hidraulic specific% *un#imeatrecerii prin aceste orificii !lun#imea de stin#ere" care va asi#ura stin#erea flcrii poate fi estimat

pentru orice vitez a flcrii%n #eneral, pe masur ce crete viteza flcrii, dimensiunea cerut diametrului hidraulic

scade i lun#imea trecerii prin element crete% &stfel se menin proprietile corespunzatoare aleelementului, absorbie caldurKdispersie%

&tt diametrul hidraulic ct i lun#imea trecerii prin element, sunt parametrii eseniali nproiectarea elementului% Dac parametrii sunt determinai corect, frontul flcrii care se apropie iva reduce semnificativ viteza i va fi ulterior stins !fi#% %I,a i %I,b"%

i?. 4+.D, a5uncionarea opritorului de flacr%

i?. 4+.D, L5unctionarea opritorului de flacr

n #eneral, datorit faptului c trebuie s fac fa unor viteze ale flcrii mai mari,

construcia unui opritor de flcri destinat arderilor cu e$plozie va avea diametre hidraulice maimici i lun#imi de trecere mai mari dect un opritor destinat s fac fa cerinelor unor situaiinormale%

?>


54/71

'ser(a@ie

1ermenul diametru de stin#ere este adesea utilizat incorect cu sensul de dimensiune adeschiderii pentru elementu uniu opritor de flcri% .ste important s se nelea# faptul cdiametrul de stin#ere este o caracteristic a unui vapor sau #az particular%

Diametrul hidraulic lun#imea de stin#ere pentru un element sunt caracteristici ale nsuidispozitivului de oprire a flcrii%

"ocalizarea opritorului in sistem)pritoarele de flacr i detonare sunt produse i proiectate conform condiiilor specifice%'pritor de f!acr !a capt de !iie

&a cum s-a artat mai devreme, sistemele de rezervoare independente impun montareaopritorului de flcri la captul liniei de supape a rezervorului !vezi fi#% %C, a"% &ceasta pentru a

preveni ntoarcerea unei defla#raii deschise !aprinderea unui nor de vapori #azoi n atmosfer" ipropa#area prin opritor napoi n spaiul de vapori al rezervorului% n aceast aplicaie rezervoruleste izolat de celelalte rezervoare i opritorul de flcri, de cap de linie, este sufficient pentru a

preveni patrunderea flcrii n rezervor.

i?. 4+.J, a)pritor de flacr la capat de linie !oprete ntoarcerea unei defla#raii deschise

'pritor de f!acr de !iie K motat 5 !iie

&ceast aplicaie poate fi folosit i n cazul rezervoarelor independente% )pritorul poate filocalizat n amontele unui dispozitiv de eliberare a presiuniiKvacuum sau la odistan specificat decaptul unei conducte drepte cu supap deschis% )pritorul trebuie s poata face fa unei defla#raiinchise, adic odefla#raie n cadrul creia vaporii inflamabili se aprind i formeaz frontul flcriidin conduct sau eav, care a traversat doar o scurt distan n interiorul sistemului nchis deconducte% Presiunile sunt oase i vitezele flcrii sunt relative sczute% )pritorul de flacr previne

ptrunderea unei surse e$teme de aprindere n rezervor% !vezi fi#% %C, b"% Din nou rezervorul esteizolat de alte rezervoare%

?G


55/71

i?. 4+.J, L)pritor de flacr de linie K montat n linie!oprete ntoarcerea unei defla#raii nchise"%

Ap!ica@ii de detoare >Sisteme de parcuri de re"er(oare?

Dac condiiile sunt propice, flacra va continua s traverseze conducta !o defla#raienchis"% n momentul n care flacr trece prin vaporii turbuleni din interiorul conductei, crete

presiunea i flacra accelereaz rapid% Pe scurt, se poate transforma intr-o def!agra@ie 5chis de(ite" mare i se poate transforma ntr-o detonare%

ntr-un sistem tipic a unui parc de rezervoare, de colectare a vaporilor, dac nu sepoziioneaz corect opritoarele de detonare n cadrul sistemului de conducte, flacra ce se dezvoltn unitatea de distru#ere a vaporilor poate nainta i distru#e ntre#ul sistem%

Daca opritoarele de detonare sunt amplasate corect, flacara poate fi stins n condiii desi#uran, indiferent dac sursa de aprindere este unitatea de distru#ere a vaporilor sau rezervorul dedepozitare !vezi fi#% %"%

i?. 4+.K5rontul de flacr ce trece prin sistemul de conducte%

??


56/71

+. Sisteme de recuperare a vaporilor 21OdrocarLon Vapor RecoverO /nit6*e#islaia n vi#oare impune montarea de uniti de recuperare a vaporilor la terminalele de

distribuie a benzinei%

i?. 4+.45+niti de recuperare avaporilor.+nitile de recuperare a vaporilor permit nlturarea celei mai mari pri a coninutului de

hidrocarburi din vaporii ce se evapor din autocisterne la umplere, la o rat int de @,@@?J din#reutatea produsului trecut prin unitate% &ceasta nseamn apro$imativ J vol% sau >? #rame pemetru cub de aer emis dintr-un sistem de recuperare a vaporilor% *und n considerare c,concentraia de vapori dintr-o autocistern poate fi de pn la G@J dac se ntoarce dintr-o staie deservice modern, unitatea de recuperare a vaporilor trebuie s aib o capacitate de recuperare ahidrocarburilor de cel putin IJ%

Dei motivul primordial al montrii unei uniti de recuperare a vaporilor este reducereaposibilelor efecte nocive a vaporilor de benzin, sunt i beneficii secundare cum ar fi conditiile deoperare mai curate i reducerea cantitii poteniale de vapori inflamabili din urul terminalului%

(unt trei mari tipuri de uniti de recuperare a vaporilor, folosite n terminalele de distribuiea benzinei'- &dsorbie pe baz de crbune;- n#heareK/ondensare;- (istemul cu membran%&lternativ, la terminalele unde se face ncarcarea pe vase, unde recuperarea este nesi#ur

sau imposibil din punct de vedere tehnic, vaporii pot fi incinerai%Dac investiia initial n achiziionarea i montarea echipamentului este destul de ridicat i

costurile de operare i ntreinere sunt de asemenea ridicate, aceste cheltuieli pot fi contrabalansatede veniturile obtinute din cantitatea de produs recuperat% /antitatea combinat de produs recuperatva fi de apro$imativ


57/71

i?. 4+.44 (chema funcional a sistemului de recuperare a vaporilor pe baz de crbune%

Pentru a procesa amestecul aer-vapori de hidrocarbur, amestecul se ridic mai nti n vasuladsorbant aflat pe linia deschis% &colo crbunele activ adsoarbe vaporii de hidrocarbur, astfelnct natmosfer este ventilat aer curat, cu un coninut minim de hidrocarburi%

(imultan, al doilea adsorbant aflat pe linia nchis este re#enerat% 2e#enerarea stratului decrbune se face printr-un proces care combin vacuumul putemic i ventilarea cu aer pentrunlturarea vaporilor de hidrocarbur adsorbii din carbune i red capacitatea carbunelui de aadsorbi vapori n ciclul urmtor% Pompa de vacuum cu inel lichid e$tra#e vaporii de hidrocarburconcentrai n stratul de crbune i i elimin n separatorul !n trei faze", care separ lichidul deetanare al pompei de vacuum, condensatul de hidrocarbur i vaporii de hidrocarburKaernecondensai%

*ichidul de etanare este pompat din separator printr-un racitor, al lichidului de etanare,pentru a nltura cldura de compresie din lichidul de etanare% *ichidul de etanare este apoiretumat n pompa cu inel lichid% n unele aplicaii, cum ar fi recuperarea vaporilor de hidrocarburiclorinate, pompa cu inel lichid poate fi nlocuit cu alte tipuri de #eneratoare de vacuum pentru a

evita incompatibilitatea dintre vapori i lichidul de etanare al pompei cu inel lichid%&poi, vaporii de hidrocarburi i condensatul, cur# din separator ntr-o seciune a coloaneiabsorbante care funcioneaz ca dispozitiv de recuperare final% 3aporii de hidrocarbur se ridic

prin stratul absorbant, unde este recuperat treptat prin absorbie, ntr-un absorbant de hidrocarburi?I


58/71

lichid% &bsorbantul care circul, preluat din produsul depozitat, ndeplinete o funcie dubl'absoarbe vaporii de hidrocarbur recuperai i rcete lichidul de etanare al pompei de vacuum%&cest absorbant este n mod normal chiar hidrocarbura care a constituit sursa formrii vaporilor% Dee$emplu, benzina dintr-un rezervor de depozitare este fluidul de absorbie n aplicaiile de control alvaporilor de benzin% Produsul recuperat este pur i simplu returnat, odat cu benzina care circul,napoi n rezervorul de depozitare%

Pompa de furnizare a absorbantului care nu s-a ncrcat nc cu vapori i pompa de retur a

absorbantului care a absorbit vaporii sunt prevzute cu sistemul &D&: pentru a circula absorbantulnecesar% n vrful coloanei de absorbie, se creeaz un curs mic de aer i vapori reziduali care intrpe linia deschis, pentru a fi reciclat cu autorul stratului de crbune activ, unde vaporii dehidrocarbur reziduali sunt readsorbii %

i?. 4+.4@ /ornponena sistemului de recuperare a vaporilor' adsorbantul, separatorul, absorbantul%

(chema tehnolo#ic a sistemului de recuperare a vaporilor !conform fi#% %"%% 3aporii adsorbii sunt dizolvai n benzin, produse chimice, etc%

Pentru a respecta cerinele actuale referitoare la protecia mediului, aceast unitaterecupereaz vaporii de benzin, benzen i alte hidrocarburi poluante de la rezervor sau staiile decisterne, uzine chimice, centre petroliere, terminale de iei% ak

?C


59/71

i?. 4+.4+(chema tehnolo#ic a sistemului de recuperare a vaporilor pe baz de crbune%

Caracteristici

2ata de recuperare e$celent, !cel puin C?J, respect cerinele de mediu"; 5oarte si#ure, !fr cldur de absorie, specificai privind protearea contra e$ploziei"; Durabilitate !rezisten la uzur" deosebit, !adsorbantul are odurat de via de cel putin C

ani"; .conomic, !structura simpl reduce costurile de instalare i spaiul necesar"; )perare uoar, !complet automatizat"%

2rocesu! de recuperare

&dsorbia;(uflanta impin#e #azul neprocesat n coloana de adsorbie, unde hidrocarburile suntnlturate% &poi este eliberat n atmosfer ca aer curat !nepoluat";

2e#enerarea;8idrocarburile adsorbite sunt supuse unei presiuni ne#ative de ctre pompa de vacuum ieliberate din adsorbant;

2ecuperarea;8idrocarburile eliberate din adsorbant sunt rcite cu autorul unui rcitor% &poi, n coloanade recuperare, acestea sunt absorbite i recuperate cu autorul unui lichid format din aceeaicompui%

)!uide corespu"iitoare3apori de benzin, benzen, toluen i alte hidrocarburi%

3. Sistemul de recuperare prin rcire

&cest unitate va asi#ura reduceri e$traordinare de costuri prin recuperarea #azelor foarterarefiate ale compuiloror#anici volatili, iar #azul astfel recuperat va fi reciclat ca produs%

?


60/71

i?. 4+.4 +niti de recuperare a vaporilorn sisteme de recuperare prin rcire%

i?. 4+.4C (chema funcional-tehnolo#ic de recuperare a vaporilor n sisteme derecuperare prin rcire%

$. Recuperarea vaporilor de Lenzin ;n sistemul cu memLran.

(taiile de benzin folosesc pentru minimalizarea pierderilor de vapori de hidrocarbur natmosfera sisteme de distribuie pe baza de vacuum% &ceste sisteme folosesc opomp mic pentru atra#e aerul i vaporii eliberai prin orificiul de distribuie a benzinei% Pentru fiecare litru de benzindistribuit de pomp, n rezervorul de depozitare se ntorc doi litrii de aer i vapori de benzin%&cumularea aerului n rezervor determin eliberrile n atmosfer%

&stfel a fost dezvoltat un sistem, membran de recuperare a vaporilor pentru rezervoarele destocare a combustibilului din staiile de distribuie a benzinei% (istemul la care se monteaz acet tipde membrane, recupereaz vaporii de #azolin i i aduce napoi n rezervor% .misiile de

H@


61/71

hidrocarburi sunt reduse cu ?-J%&erul din distribuitorul staiei de benzin este colectat i trimis n rezervorul de stocare%

/nd presiunea din rezervor atin#e ovaloare prestabilit, un presostat activeaz un mic compresorcare nltur e$cesul de vapori% ) parte din vaporii de hidrocarbur condenseaz i se ntorc nrezervor n form lichid% Partea de vapori ramas trece prin membran i se ntorc n rezervor cavapori concentrai% &erul, eliberat de ?-J din hidrocarburi, este ventilat% n afar de faptul caelimin emisiile de hidrocarburi, contravaloarea unitii este recuperat prin valoarea benzinei

recuperate%

i?. 4+.4B 2ecupererea vaporilor de benzin n sistemul cu membran%

H


62/71

0IV. Analiza din punct de vedere tei economic a te


63/71

e" n cazul dimensiunilor optim E economice, se folosesc #reutile convenionale, practic,volumele fde metal folosite%

&ceast metod a fost dezvoltat n capitolul al proiectului.

0V. %rincipii economice de realizare a montaNului.

&ipul >i metode de planificare a lucrrilor de montaN, principiile realizrii?raficelor cu aplicarea concret la te


64/71

Analiza de reea. Sc


65/71

orele suplimentare efectuate n zilele de lucru sau n cele libere, ceea ce duce la plisuplimentare;

lucrul n schimbul de noapte conduce la pli suplimentare, cheltuieli pentru supervizarea,iluminarea zonei de lucru i a drumului de acces;

folosirea de aditivi speciali pentru scurtarea timpului necesar tratrii betonului ceea ce faceca, costurile s creasc;

Ap!icarea metodei drumu!ui critic 5 p!aificarea e1ecu@iei metodei*ucrrile de pro#rame i urmrirea e$ecuiei prin metoda drumului critic cuprinde

urmtoarele etape' studiere i stabilirea condiiilor de lucru; precizia obiectivelor urmrite prin aplicarea drumului critic, estimarea duratei de e$ecuie,

urmrirea respectrii duratei, reducerea costurilor totale, alternativele unei componente aleacesteia;

precizia nivelului e detaliere a #raficului; identificarea activitilor; stabilirea intercondiionrii activitilor; elaborarea #raficului reea pe baza lidtei de activiti de mai sus; stabilirea duratei activitilor pe baz statistic; calculul termenilor i stabilirea drumului critic efectuarea activitilor periodice%

Aplicarea metodei drumului critic pentru e:ecutarea lucrrilor de construcie-montaN aleunui rezervor cilindric vertical ;n construcie sudat, cu capacitatea de +4C5 m+, cu capac fi:.

)peraia tehnolo#ic )peraiaprecedent nde$

0r% zilenecasar/od Denumire

& 3erificarea i transportul ruloului de fundaie -G ?D 2idicarea i ancprarea stlpului central / G-? >. Derularea mantalei / G-H


66/71

- modificrii confi#uraiei ineriale, provacat prin deformaii iremediabile plastice sau deflua al structurii, distorsiunii #eometrice #enerate de pierderea stabilitii;

- neetaneitii, datorate fisurilor strpunse n materialele de baz folosite ct i n cele deadaos, nsoite de scur#eri mai mult sau mai puin sesizabile n mediu nconurtor a unor produse

periculoase, nocive, inflamabile, fierbini sau e$plozive;- avarierii, autoavarierii sau distru#erii brutale a sistemului nsui #enerate de o stare de

defecte acumulate n timp%

n procesul e$poaltrii lor ndelun#ate, 2/3 petroliere sunt supuse unui proces lent dedistru#ere prin coroziune, n asemenea condiii putnd fi distinse urmtoarele trei zonecaracteristice ale rezervoarelor respective'

a" zona zuperioar, care include capacul, construcia metalic a capacului !fi$" i una-douvirole de sus ale mantalei cilindice; dup cum se tie, n aceast zon, mediul corosiv este constituit,n principal, din faza #aze-vapori a hidrocarburilor depozitate n rezervor, consinnd de asemeneao$i#en i umiditate, hidro#en sulfurat etc;

b" zona milocie, cre include mantaua cilindric E cu e$cepia virolei sale de la baz i a unasau dou virole de sus; n aceast zon, se resimte aciunea corosiv direct a hidrocarburilordepozitate, care, de re#ul, conin #aze a#resive n soluie;

c" zona inferioar, care include fundul i virola inferioar a mantalei cilindrice; n aceast

zon, principalul a#ent corosiv este apa, care conine E n soluie E o ntrea# serie de sruriminerale%

Principalele tipuri de coroziune sunt'- $oroziunea c


67/71

- $oroziunea uniform.&ceast coroziune se caracterizeaz printr-o aceeai vitez cpe ntrea#a suprafa amaterialului aflat sub aciunea mediului corosiv considerat% n aer, coroziunea uniform aproape nu ne observ, ns, n unele mediichimice, ea poate avansa cu viteze, de e$emplu, de ordinul milimetrilor pe an% Dac mediul corosiv este lichid, atunci procesul decoroziune evolueaz ca i cum materialul Os-ar dizolva necontenit; dac ns mediul corosiv este #azos, atunci fenomenul respectivapare ca o o$idare, pe suprafaa materialului formndu-se sau depunndu-se o pelicul colorat, de alt compoziie dect cea amaterialului de baz, corodat%

- $oroziunea nauniform. &ceast coroziune se caracterizeaz prin viteze c diferite, n diferite zone alesuprafeei materialului aflate sub aciunea mediului corosiv considerat% n acest caz este, deci, vorba despre un atac preferenial alcoroziunii, acest fenomen ntlnindu-se mai ales acolo unde structura suprafeei materialului este neomo#en !n urma prelucrrii

mecanice, a o$idrii locale, a dizolvrii aerului n soluiile ce acoper, uneori, poriuni de suprafa etc"%- $oroziunea selectiv% &ceasta este o coroziune eleotrochimic prin care se distru#e fie un sin#ur component

chimic al aliaelor, fie un sin#ur constituent structural al aliaelor%

- $orozinea ;n puncte >i coroziunea cu ciupituri 2pttin?-ul6. &ceasta este o coroziune puternic, localizat n punctedistincte, care se amorseaz la suprafaa metalului i continu dedesubtul ei, concentrndu-i aciunea n anumite zone ale auprafeeii dup anumite direcii% .ste o form primedioas de coroziune, de cele mai multe ori viteza ei fiind mare% &cest tip de coroziune sentlnete, mai frecvent, la metalele i aliaele la care, n urma atacului coroziunii, apare pelicula de o$izi protectori, i anume laotelurile ino$idabile%

- $oroziunea n cavern.Aceasta este un caz particular de piting, atacurile fiind foarte izolate, nsadnci (dar neptrunse). n adnciturile (cavernele) formate astfel apare un produs de coroziune primar, iar vitezadecoroziunepoate fi de mii de ori mai mare dect n restul suprafeei materialului.

- $oroziunea suL form de pete >i pl?i. n general, aceast coroziune este generat de aceleaicauze ca i pitting-ul. oroziunea su! form de pete cuprinde por"iuni mari de suprafa" i are o ptrundererelati# mic, iar coroziunea su! form de plagi se caracterizeaz prin distrugeri mai adnci, localizate pe

suprafe"e relati# mici.- $oroziunea prin contact 2frettin?-ul6. Aceasta, care se mai numete coroziune local prin

frecare, se refer la distrugerea metalelor i alia$elor produs prin ac"iunea concomitent a mediului corosi# ifrecrii, respecti# a contactului strns, local, dintre elemente.

- $oroziunea ;n ?aze. Aceasta se refer la distrugerea metalelor i alia$elor su! ac"iunea gazelor.n practic, coroziunea n gaze se produce, de obicei , la temperaturi ridicate.

OLoseala la coroziune. Aceasta se ntelege ca fiind o anumit micorare a rezisten"ei la o!oseal amaterialelor metalice su! ac"iunea concomitent a solicitrilor #aria!ile i a mediului corosi#.

%rotecia anticoroziv.Aprarea metalelor i a alia$elor mpotri#a coroziunii se numete protec"ieanticorozi#, aceasta referindu-se la micoarea sau oprirea coroziunii prin mrirea rezinten"ei la corozine amaterialului metalic sau prin reducerea agresi#it"ii mediului corozi#.

%rotec"ia anticorosi# se mai poate asigura prin intermediul acoperirilor (straturilor) protectoare, prinanodizare i prin protec"ie electroc&imic - catodic sau anodic.

Stratul care se formeaz pe metal sau alia$, la interac"iunea acestuia cu mediul corosi# am!iant i carempiedic desfurarea n continuare a proceselorde coroziune, se numete strat protector sau pelicul protectoare.

&coperirile protectoare sunt constituite din straturi depuse pe !la" suprafaa metalelor sau a aliaelor, n scopul de a leizola demediule$terior i de arealiza, astfel, o diminuare sau o suprimare a coroziunii%&ceste acoperiri pot fi'a" metalice, din categoria crora fac parte' acoperirile chimice

(nichelarea chimic, fosfatarea etc.); acoperirile electrochimice;acoperirile termice !prin imersare n metale topite"; acoperirile prin difuziune !cromarea etc";acoperirile prin metalizare cu piotolul; acoperile prin placare; acoperirile prin vaporizaren vacuumcondensare (aplicare de aluminiu etc);

b) nemetalice, din categoria crora fac parte! acoperirile nemetalice organice (lacuri i vopsele, bitum,cauciuc, materiale plastice etc.); acoperirile nemetalioe anorganice (ciment, batoane, roci, emailuri, fosfaietc.).

Anodizarea este procedeul prin care se realizeaz o pelicul protectoare de o'id, la suprafa"amaterialului metalic, prin tratarea acestuia ntr-o !aie electrolitic, n care materialul considerat are rol deanod. Acest procedeu este folosit pentru prote$area aluminiului (elo'are) sau a otelului (!runare).

%rotecia electroc


68/71

i?. 4B.4 Protecia catodicDrept anozi se folosesc plci sau blocuri metalice, n#ropate la distane convenabile de

elementele metalice proteate, intensitatea curentului de polarizare, n raport cu cea a curentului saua sumei curenilor a#resivi, variind dup natura mediului prin care acetia se propa#%

.$emplificarea schematic reprezentativ a montaului individual, pentru protecia catodice$terioar, este facut n fi#urile urmtoare'

Eroziunea reprezint procesul de distru#ere fizic a materialelor de ctre mediiletehnolo#ice care au n suspensie particule solide n timpul vehiculrii prin utilaele de transport idepozitare%

Atacul


69/71

prin ndeprtarea hidro#enului sulfurat i apoi a altor elemente chimice;- folosire de materiale metalice corespunztoare rezistente la blisterin#, asfel se recomand

utilizarea urmtoarelor tipuri de oeluri' )*/, )*/F, 2, toate bine dezo$idate i ct mai puinedefecte interne;

- protearea materialelor metalice prin acoperirea suprefeelor de lucru cu vopsele i lacurispeciale sau acoperirea cu straturi nemetalice, de cptuire i izolare, d ediferite tipuri sau cu straturide acoperir metalice;

- folosire de inhibitori;- adoptarea de soluii constructive speciale care s permit evacuarea din sistem ahidro#enului atomic format;

- adoptarea unor soluii tehnolo#ice i constructive de protecie antihidro#enare tehnolo#ic;- evitarea soluiilor constructive cu icane, deversare afar de scur#ere i funduri fr

dispozitive de drenare%

i?. 4B.+6odul distructiv de aciune a hidro#enului atomic'-produi de coroziune;

G-discontinuitate sau defect de material; ?-protonii de hidro#en rezultai n urma reaciei anodice de o$idare;H-electronii liberi rezultai n urma reaciei anodice de o$idare; I- atomii de hidro#en rezultai n urma

reaciei catodice; C-transformarea defectului de material n microcolector de hidro#en molecular; -moleculede hidro#en rezultate la suprafaa e$terioar a peretelui metalic%

Principalele soluii constructive i tehnolo#ice d ecombatere blisterin#ului sunt prezentate nfi#%


70/71

i?. 4B. 6etodea de combatere a blisterin#ului prin folosirea unui lainer care va fi hidro#enat n loculperetelui metalic al utilaului'

-mediul tehnolo#ic; G-spaiul liber,

eventual vacuumat; ?-evacuarea, continu sau periodic a hidro#enului #azos%

i?. 4B.C6etode de combatere a blisterin#ului'a" circulaia la perete a unui #az inert;

b" cptuirea cu tubulatur interioar din oel feritic ipracticarea de #uri strpunse n peretele de baz proteat;

c" perete pe baz multistrat, rulat din band neted sau profilat pe suport tubularinterior din oel feritic

Pe ln# coroziune, asupra 2/3 petroliere, n mod direct, acioneaz, deasemenea, variailediurne i sezoniere ale temperaturii ambiante, presiunea hidrostatic i hidrodinamic ahidrocarburilor depozitate !care, uneori, #enereaz stari de eforturi e$trem de periculoase",

cmpurile electrostatice, tasarea uniform i mai ales neuniform a terenului de sub rezervor,efectele previzibile sau imprevizibile ale unor manevre i manipulri tehnolo#ice #reite sauhazardate, efectele abaterilor de form i ale defectelor de material E e$ecuie E montare E sudare%

(ub aciunea distinct, predominant sau combinat, a tuturor acestor factori, n timp, n

I@


71/71

componentele alctuitoare ale 2/3 apar fisuri !unele strpunse", caverne, crpturi etc%, care,afectnd etaneitatea de ansamblu, provoac mari pierderi de hidrocarburi preioase i creaz stride avarie, soldate adeseori cu scoaterea prematur din serviciu a rezervoarelor afectate%

proiectarea unui rezervor cilindric

Documents