6.5 Конструкции и устройства для надежной и безопасной эксплуатации резервуаров

6.5.1 Общие требования

6.5.1.1 Комплектация резервуара устройствами для надежной и безопасной эксплуатации определяется специализированной технологической проектной организацией совместно с заказчиком резервуара и указывается в техническом задании на проектирование.

6.5.1.2 Резервуары в зависимости от их назначения, конструкции и места расположения могут быть оснащены:

Рисунок 27 — Расположение опорных балок днища

• конструкцией крыши с легкосбрасываемым настилом;
• приемо-раздаточными устройствами и запорной арматурой, имеющими местное или дистанционное управление;
• устройствами для вентиляции (дыхательные клапаны, вентиляционные патрубки, аварийные клапаны);
• средствами и установками для обнаружения и тушения пожаров;
• устройствами молниезащиты, заземления и защиты от статического электричества;
• устройствами специального назначения (приборами местного или дистанционного измерения уровня и температуры хранимого продукта, автоматической сигнализацией верхнего и нижнего предельных уровней, устройствами отбора проб, устройствами для удаления подтоварной воды, устройствами для подогрева высоковязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов, устройствами для предотвращения накопления отложений в резервуаре, устройствами для зачистки);
• устройствами, компенсирующими нагрузки на приемо-раздаточные патрубки от трубопроводов при сейсмических воздействиях.

6.5.2 Конструкции крыши с легкосбрасываемым настилом

6.5.2.1 Безопасный (без разрушения корпуса резервуара) сброс сверхнормативного внутреннего избыточного давления, в том числе при возгорании соседних резервуаров, возможен путем создания «слабого узла» соединения настила стационарной крыши со стенкой резервуара.

«Слабый узел» соединения настила крыши со стенкой должен обеспечивать частичный или полный отрыв настила крыши от внешнего опорного узла и быстрый сброс избыточного давления.

6.5.2.2 Для крыш с легкосбрасываемым настилом необходимо соблюдать следующие требования:

• крыша должна выполняться с внутренним расположением каркаса;
• диаметр резервуара должен быть не менее 15 м;
• угол наклона радиальных балок α в местах их примыкания к внешнему опорному кольцу крыши должен быть не более 9,46° (уклон крыши меньше или равен 1:6);
• приварку настила следует выполнять в соответствии с 6.1.2.8;
• площадь поперечного сечения узла А_r, м², сопряжения крыши со стенкой определяют в соответствии со следующим требованием 20:

Ar ≤	G
	2πRtgα

где G — собственный вес крыши и оборудования за вычетом веса настила крыши, МН.

6.5.3 Приемо-раздаточные патрубки и устройства

6.5.3.1 Приемо-раздаточные патрубки и устройства (ПРП и ПРУ) предназначены для подачи продукта в резервуар и отбора продукта из резервуара. Количество и условный проход ПРП и ПРУ следует определять по максимальной производительности заполнения и опорожнения резервуара.

6.5.3.2 ПРП и ПРУ рекомендуется оснащать отсекающей продукт запорной арматурой (задвижка, заслонка, «хлопушка»), устанавливаемой внутри или снаружи резервуара и управляемой снаружи резервуара.

6.5.3.3 ПРУ могут быть совмещены с устройствами размыва донных отложений или перемешивания продукта, а также распределения потока.

6.5.3.4 Подачу продукта в резервуар с понтоном или плавающей крышей следует производить через ПРУ.

6.5.3.5 Конструкция ПРУ должна быть согласована с разработчиком проекта КМ. В проекте КМ должен быть дан усиливающий лист приварки патрубка ПРП к стенке резервуара.

6.5.3.6 Диаметр патрубка ПРУ следует определять исходя из скорости движения потока продукта. Допустимые скорости истечения через ПРУ устанавливают для каждого продукта в зависимости от объемного удельного электрического сопротивления.

При заполнении порожнего резервуара независимо от допустимой скорости производительность заполнения должна ограничиваться скоростью потока через ПРУ не более 1 м/с до момента заполнения верха патрубка ПРУ или до всплытия понтона или плавающей крыши.

Максимальная производительность заполнения и опорожнения резервуара с понтоном или плавающей крышей ограничена допустимой скоростью движения понтона или плавающей крыши, которая не должна превышать 6 м/ч для резервуаров объемом до 30 000 м³ и 4 м/ч для резервуаров объемом свыше 30 000 м³. При нахождении понтона или плавающей крыши на стойках максимальная скорость повышения или понижения уровня продукта в резервуаре не должна превышать 2,5 м/ч.

Скорость наполнения и опорожнения резервуара не должна превышать суммарной пропускной способности установленной на резервуаре дыхательной аппаратуры.

6.5.4 Общие требования к вентиляции резервуаров

6.5.4.1 Вентиляция резервуаров со стационарной крышей должна быть обеспечена установкой на крыше дыхательной аппаратуры (дыхательных и предохранительных клапанов), вентиляционных патрубков, аварийных клапанов.

6.5.4.2 Вентиляция резервуара должна обеспечивать поддержание или отсутствие внутри резервуара давления и вакуума, рабочие (нормативные) значения которых предусмотрены техническим заданием на проектирование, а также отсутствие аварийных значений давления и вакуума, которые могут вызвать разрушение корпуса резервуара.

6.5.4.3 Системы вентиляции должны быть защищены от проникновения дождевой воды, посторонних предметов, от конденсации, полимеризации и возгонки продукта, от замерзания воды или конденсата продукта, вентиляционные системы должны быть устойчивы к воздействию коррозии.

6.5.5 Дыхательная аппаратура

6.5.5.1 Дыхательные и предохранительные клапаны следует применять для резервуаров типа РВС. предназначенных для эксплуатации при избыточном давлении и вакууме.

6.5.5.2 Установочные значения избыточного давления p_u и вакуума p_vu клапанов не должны превышать нормативные значения внутреннего давления p и вакуума p_v в следующих соотношениях 21 и 22:

0,9 p ≤ p_u ≤ 1,0p;

0,9 p_v ≤ p_vu ≤ 1,0p_v;

1,1 p < p_u ≤ 1,2p;

1,1 p_v < p_vu ≤ 1,2p_v;

• для дыхательных клапанов:
• для предохранительных клапанов:

Нормативные значения избыточного давления и вакуума, устанавливаемые заданием на проектирование, принимают, как правило, p = 2,0 кПа, p_v = 0,25 кПа.

6.5.5.3 Число устанавливаемых на резервуаре дыхательных и предохранительных клапанов определяют по их суммарной пропускной способности в зависимости от максимальной производительности приемо-раздаточных операций по следующим формулам 23 и 24:

Q = 2,71M₁ + 0,026V;

Q = M₂ + 0,22V

• пропускная способность клапанов по внутреннему давлению Q, м³/ч:
• пропускная способность клапанов по вакуусу Q, м³/ч:

где M₁ — производительность залива продукта в резервуар, м³/ч;

где M₂ — производительность слива продукта в резервуар, м³/ч;

где V — полный объем резервуара, включая объем газового пространства под стационарной крышей, м³.

Не допускаются изменение производительности приемо-раздаточных операций после введения резервуара в эксплуатацию без пересчета пропускной способности дыхательной аппаратуры, а также увеличение производительности слива продукта в аварийных условиях.

6.5.5.4 Для обогащенных (например, метаном) продуктов или при температуре продукта выше 40°С пропускная способность клапанов по внутреннему давлению должна быть увеличена в 1,7 раза.

6.5.5.5 Дыхательные и предохранительные клапаны следует устанавливать совместно с огневыми преградителями, которые должны предотвращать распространение пламени в хранящий огнеопасную жидкость резервуар.

6.5.6 вентиляционные патрубки

6.5.6.1 вентиляционные патрубки следует применять для резервуаров, эксплуатируемых при отсутствии избыточного давления и вакуума, т. е. для атмосферных резервуаров со стационарной крышей без понтона, ГО и УЛФ. На вентиляционных патрубках допускается не устанавливать огневые преградители.

6 5.6.2 Пропускная способность вентиляционных патрубков Q, м³/ч, определяется как наибольшее значение, вычисляемое по формулам 25:

Q = M₁ + 0,02V

Q = M₁ + 0,22V

6.5.6.3 Вентиляционная система резервуаров с понтоном должна предусматривать установку на стационарной крыше вентиляционных проемов согласно 6.1.9.12. Использование традиционных вентиляционных патрубков для резервуаров с понтоном допускается только вместо центрального вентиляционного проема.

6.5.7 Аварийные клапаны

6.5.7.1 Аварийные клапаны устанавливают на резервуары типа РВС. Они предназначены для аварийного сброса избыточного давления, вызванного внешним температурным воздействием высокой интенсивности и (или) неисправностью других систем вентиляции, таких как дыхательные клапаны, газовые подушки и т.п.

6.5.7.2 Расчет аварийного вентилирования должен учитывать: интенсивность теплопередачи на единицу площади стенки резервуара от очага пожара внутри зоны обвалования: размер резервуара и долю общей площади, подверженной тепловому воздействию, от очага пожара: время, необходимое для доведения содержимого резервуара до кипения; время, необходимое для нагрева несмачиваемой стенки или крыши резервуара до температуры потери несущей способности металлоконструкций; влияние способа удержания и удаления пролитого продукта; применение водяного охлаждения и тепловой изоляции резервуара в целях снижения интенсивного температурного воздействия.

6.5.7.3 Аварийные клапаны должны иметь прямой вертикальный патрубок для выхода газов в атмосферу без установки огневых преградителей. Устройство защитных кожухов допускается только при наличии соответствующего расчета производительности аварийного клапана.

6.5.7.4 Установочное давление срабатывания аварийных клапанов следует определять расчетом прочности резервуара. При этом не должно происходить разрушение стенки резервуара и узлов соединения стенки резервуара с днищем и стационарной крышей.

Установочное значение давления срабатывания аварийных клапанов (АК) p_a должно находиться в пределах 1,2p ≤ p_a < 1,5р.

При проведении гидравлических испытаний резервуар следует испытать на давление p_a, при котором должно произойти срабатывание АК.

Рекомендуется применение АК условным проходом не менее 500 мм и не более 1000 мм. Количество АК следует определять с учетом пропускной способности клапана, заявленной заводом-изгоговителем в соответствии с результатами заводских испытаний, а также оно должно зависеть от номинального объема резервуара согласно таблице 16.

Таблица 16 — Рекомендуемое минимальное количество АК для РВС

Пропускная способность АК по избыточному давлению должна составлять не менее:

• 150 000 м³/ч для Д_у 500 и Д_у 600;
• 50 000 м³/ч для Д_у 1000.

6.5.8 Система инертирования

Для защиты от образования взрывопожароопасной паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара допускается применять защиту резервуара азотом или иным инертным газом (азотная защита, инертирование). Система инертирования должка иметь технико-экономическое обоснование и применяться в следующих случаях:

• хранимый продукт требует защиты от окисления;
• возникновение аварийно-пожарной ситуации повлечет за собой реальную угрозу жизни людей и экологии региона;
• в случае требования определенной категории взрывоопасности резервуара.

6.5.9 Системы тушения пожара

б.5.9.1 Системы противопожарной защиты на резервуарах для нефти и нефтепродуктов в рамках настоящего стандарта следует проектировать на основании двух возможных сценариев развития аварийной ситуации:

• горение продукта и пожар резервуара происходят внутри его корпуса, т.е. без разрушения стенки и днища;
• для резервуара с защитной стенкой происходят разрыв основной стенки резервуара и разлив продукта в объем защитного резервуара. Обязательным условием рассмотрения первого сценария аварийной ситуации является наличие на резервуаре стационарной крыши с легкосбрасываемым настилом или аварийных клапанов.

Второй сценарий предполагает наличие в проекте резервуара расчета защитной стенки резервуара на гидродинамическое воздействие и полное удержание волны жидкости, образующейся при разрушении основного резервуара.

6.5.9.2 Резервуарные парки должны быть оборудованы системами пожарной сигнализации в соответствии с СП 5.13130.2009*.

6.5.9.3 Установки для тушения пожара подразделяют на следующие:

• по типу установок тушения пожара: установки пенного пожаротушения: установки углекислотного пожаротушения: установки гаэопорошкового пожаротушения: установки водяного и углекислотного охлаждения;
• по принципу действия: установки поверхностного, подслойного, объемного и локального пожаротушения;
• по расположению: стационарные (автоматические и неавтоматические), полустационарные и передвижные установки.

Для ликвидации и локализации возможных пожаров в резервуарах и резервуарных парках следует предусматривать совместное использование установок пожаротушения и установок охлаждения резервуаров.

6.5.9.4 Установки тушения и охлаждения резервуаров следует выполнять в соответствии с нормами проектирования резервуарных парков на складах нефти и нефтепродуктов или на основе инженерного обоснования в зависимости от температуры вспышки хранимых нефти или нефтепродуктов, конструктивною вида и пожаровзрывоопасности резервуара, объемов единичных резервуаров и общей вместимости резервуарного парка, расположения площадки строительства, организации пожарной охраны на предприятии размещения резервуаров, с учетом норм проектирования установок пенного тушения и водяною охлаждения, включая предварительное плакирование тушения возможного пожара.

6.5.9.5 Стационарные установки пенного пожаротушения должны предусматривать установку пеногенераторов или пенокамер в системах подачи пены средней и низкой кратности для поверхностного или подслойного пожаротушения.

Размещение оборудования стационарных установок пенною пожаротушения на конструкциях резервуара следует выполнять с учетом:

• расчетного состояния и возможных перемещений (деформаций) стенки и крыши резервуара при пожаре или взрыве;
• возможных перемещений (деформаций) частей противопожарного оборудования (насадок, распылителей, оросителей);
• требований к расстояниям между сварными швами стенки и швами крепления постоянных конструктивных элементов, присоединяемых к стенке резервуара.

Кольцевые трубопроводы и стояки должны опираться на приваренные к стенке резервуара кронштейны. Крепление трубопроводов к кронштейнам следует выполнять на болтовых хомутах и скобах.

Пеногенераторы и пенокамеры следует устанавливать:

а) для РВС и РВСП — в верхнем поясе стенки или на крыше (установка на крыше допускается только при устройстве дополнительной защиты от повреждений при взрыве или опасных факторов пожара);
б) для РВСПК — выше стенки;
в) для резервуаров с защитной стенкой РВС ЗС, РВСП ЗС, РВСПК ЗС:
— для основного резервуара — в соответствии с перечисленными а), б);
— для защитного резервуара — в верхнем поясе защитной стенки или выше защитной стенки.

6.5.9.6 Стационарные установки водяною охлаждения резервуаров состоят из верхнего горизонтального кольца орошения {перфорированного трубопровода или трубопровода с дренчерными оросителями), стояков и нижнего кольцевою трубопровода, соединенною с противопожарным водопроводом или с устройствами для подключения пожарных машин.

Требования к размещению оборудования стационарных установок водяного охлаждения резервуаров аналогичны соответствующим требованиям для стационарных установок пенного пожаротушения.

Интенсивность (удельные интенсивности — на единицу охлаждаемой площади стенки или длины периметра охлаждаемого резервуара) подачи воды на охлаждение горящего резервуара и соседнего с горящим резервуара должна быть обоснована теплотехническим расчетом или принята по нормам проектирования резервуарных парков.

6.5.9.7 Системы противопожарной защиты вертикальных резервуаров класса КС-За. а также резервуаров для хранения нестабильного газового конденсата допускается применять после разработки специальных технических условий на противопожарную защиту конкретного объекта, согласованного в установленном порядке.

6.5.10 Молниезащита и защита от статического электричества

6.5.10.1 Устройства молниезащиты резервуаров должны быть запроектированы в составе проекта «Оборудование резервуара» согласно требованиям действующих нормативных документов**. Уровень и надежность защиты устанавливают в пределах 0.9-0.99 в зависимости от типа резервуара, хранимого продукта и вместимости склада (категории склада) в соответствии с таблицей 17.

6.5.10.2 Защиту от прямых ударов молнии следует проводить отдельно стоящими (при уровне защиты I или II) или установленными на самом резервуаре молниеприемниками (молниеотводами) — при уровне защиты III. Расчет молниеприемников следует выполнять исходя из требуемого уровня защиты.

Молниеприемники, устанавливаемые на резервуаре, изготовляют из круглых стержней или труб с поперечным сечением не менее 100 мм². Крепление молииеприемника к резервуару (к верхнему поясу стенки или к стационарной крыше) следует осуществлять сваркой.

Таблица 17 — Параметры молниезащиты резервуаров

Для защиты от коррозии молниеприемники оцинковывают или красят с применением цинконаполненных лакокрасочных материалов (по указанию заказчика). Вершина молниеприемника на длине около 1 м должна быть подвергнута горячему оцинкованию.

6.5.10.3 Нижний пояс стенки резервуаров должен быть присоединен через токоотводы к заземлителям, установленным на расстоянии не более чем 20 м по периметру стенки, но не менее четырех на равных расстояниях. Присоединение резервуара к токоотводам и токоотводов к заземлителям следует выполнять, как правило, сваркой. Допускается присоединение через медные или оцинкованные токоотводы с использованием латунных болтов, гаек и шайб. Каждое соединение (стенка — токоотвод — заземлитель) должно иметь импульсное сопротивление не более 50 Ом (переходное сопротивление > 0,05 Ом).

Токоотводы и заэемлители следует выполнять из стального проката с размерами в сечении не менее указанных в таблице 18.

6.5.10.4 В проекте «Молниезащита резервуара» должны быть разработаны мероприятия по защите резервуара от электростатической и электромагнитной индукции в зависимости от электрических характеристик продукта, производительности и условий налива продукта, свойств материала и защитных покрытий внутренних поверхностей резервуара.

Для обеспечения электростатической безопасности нефть и нефтепродукты следует заливать в резервуар без разбрызгивания, распыления или бурного перемешивания (за исключением случаев, когда технологией предусмотрено перемешивание и обеспечены слециальные меры электростатической безопасности).

Продукт должен поступать в резервуар ниже находящего в нем остатка.

Таблица 18 — Минимальные размеры стальных токоотводов и заземлителей

6.5.10.5 Защита резервуаров от электростатической индукции и накопления статического электричества обеспечивается присоединением металлических корпусов установленных на резервуарах аппаратов, а также трубопроводов, которые вводятся в резервуар, к контуру заземления.

6.5.10.6 На резервуарах с понтонами или плавающими крышами необходимо дополнительно устанавливать не менее двух гибких металлических перемычек между понтоном или плавающей крышей и корпусом резервуара.

6.5.11 Конструкции для зачистки

6.5.11.1 Конструкции для зачистки служат для выполнения следующих операций:

• удаление остатков (придонного слоя) продукта;
• удаление донного осадка (отложений), образовавшегося в период эксплуатации резервуара;
• удаление подтоварной воды;
• удаление атмосферной воды из межстенного пространства резервуаров с защитной стенкой.

6.5.11.2 Патрубки зачистки с отводом

Патрубки зачистки с отводом служат для удаления из резервуара остатков продукта и подтоварной воды. Патрубки изготовляют условным проходом 100, 150, 200 и 250 мм. Конструкция патрубков должна соответствовать рисунку 28.

6.5.11.3 Круглые зумпфы зачистки

Круглые зумпфы зачистки служат для удаления из резервуара остатков продукта, подтоварной воды и донного осадка. Конструкция зумпфов должна соответствовать рисунку 29 и таблице 19. Необходимость установки, конструкцию и требуемое количество опор для трубы определяют при проектировании в зависимости от расстояния от зумпфа до стенки резервуара.

Таблица 19 — Конструктивные параметры круглых зумпфов зачистки

Рисунок 28 — Патрубки зачистки с отводом

Рисунок 29 — Круглый зумпф зачистки

6.5.11.4 Лотковый зумпф зачистки

Лотковый зумпф зачистки служит для удаления из резервуара донного осадка и для удаления из межстенного пространства резервуаров с защитной стенкой атмосферных осадков. Конструкция лоткового зумпфа зачистки должна соответствовать рисунку 30. Толщины конструктивных элементов зумпфа даны без учета припуска на коррозию.

6.5.11.5 Придонные очистные люки

Придонные очистные люки служат для удаления из резервуара донного осадка и рекомендуются для применения в резервуарах для хранения нефти и вязких нефтепродуктов. Номинальный размер люка определяется высотой и шириной обечайки люка. Конструкция придонных очистных люков должна соответствовать рисунку 31 и таблицам 20 и 21.

Рисунок 30 — Лотковый зумпф зачистки

Примечания
1 Поверхности, прилегающие к прокладке, обработать до Ra S 12,5 мкм.
2 Усиливающий лист должен иметь контрольное отверстие Мб — М10.
3 Все кромки и утлы внутренней поверхности скруглить радиусом не менее 3 мм.
4 Внутренние швы должны быть гладко зашлифованы.
5 Поворотное устройство не показано.

Рисунок 31 — Придонный очистной люк

Таблица 20 — Конструктивные параметры придонных очистных люков

Таблица 21 — Толщина фланца t_F и крышки t_C придонного очистного люка

6.5.12 Устройства специального назначения

6.5.12.1 Для обеспечения безопасной эксплуатации на резервуарах следует устанавливать соответствующие контрольно-измерительные приборы и автоматические устройства для обеспечения безопасности (КИПиА — сигнализаторы максимального и минимального уровня нефти и нефтепродукта), уровнемеры, датчики температуры и давления, пожарные извещатели и прочее.

6.5.12.2 КИПиА должны соответствовать требованиям нормативных документов и подзаконных актов***.

6.5.12.3 Приборы контроля уровня должны обеспечивать оперативный контроль уровня продукта. Максимальный уровень продукта должен контролироваться сигнализаторами уровня (минимум двумя), передающими сигнал на отключение насосного оборудования. В резервуарах следует устанавливать на равных расстояниях не менее трех сигнализаторов уровня, работающих параллельно.

6.5.12.4 Резервуары всех типов следует оснащать пробоотборниками, у которых выдача проб продукта осуществляется через устройства, расположенные в первом поясе стенки резервуара. В резервуарах с избыточным давлением в газовом пространстве до 2 кПа допускается измерять уровень и отбирать пробы через замерный люк вручную с соблюдением требований безопасности.

6.5.12.5 Для слива подтоварной воды резервуары следует оснащать сифонными кранами, которые рекомендуется устанавливать на расстоянии не более 2 м от усиливающей накладки люка-лаза в первом поясе стенки.

6.5.12.6 Резервуары для хранения нефти следует оборудовать устройствами для предотвращения накопления осадка. Необходимость применения и выбор устройств определяются технологическими особенностями режимов хранения.

6.5.12.7 Вязкие нефть и нефтепродукты следует хранить в резервуарах, имеющих теплоизоляционное покрытие и оборудованных устройствами подогрева, которые обеспечивают сохранение качества продукта и пожарную безопасность.

* На территории Российской Федерации действует СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования»
** На территории Российской Федерации действует СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений и промышленных коммуникаций».
*** На территории Российской Федерации действуют Правила применения технических устройств на опасных производственных объектах, утвержденные постановлением Правительства Российской Федерации от 25 декабря 1998 т. № 1540.