Современные газгольдеры постоянного объёма (шары Хортона). НПЗ в Карлсруэ, MiRO
Шаровой резервуар (ШР или шар Хортона) — большая ёмкость шаровой формы, установленный вертикально резервуар объёмом от 25 до 2 000 м3 и более для хранения жидких (в том числе агрессивных) продуктов и газообразных под давлением до 1,8 МПа[~ 1].
Количество шаровых резервуаров в установках определяется технологическими требованиями Заказчика и составляет от 1, 2, 4 до резервуарных парков, состоящих из 30-40 штук[~ 2].
Шаровой резервуар применяется для хранения продуктов при избыточном давлении от 0,25 до 1,8 МПа при климатическом и изотермическом температурном режиме[~ 1]:
Шары Хортона рассчитаны на сравнительно небольшое рабочее давление, они снабжаются рефрижераторной установкой, предупреждающей об избыточном давлении. По мере испарения продуктов, например аммиака, компрессор, установленный внутри резервуара, откачивает пары, сжижает их и возвращает в резервуар[~ 3]. Иногда используются шаровые резервуары с теплоизоляцией[~ 3]. Однако каплевидные (сферические) и шаровые резервуары в производстве сложнее, чем вертикальные цилиндрические и, соответственно, стоят дороже[1].
Конструкции
Шаровые резервуары имеют одинаковое конструктивное решение[~ 2]:
шаровая оболочка, опирающаяся на вертикальные трубчатые стойки;
шахтная или кольцевая наружная лестница для подъёма;
наружные площадки обслуживания;
внутренняя смотровая стационарная подвижная лестница (только в резервуарах объёмом 600 и 2 000 м3).
Изготовление
При изготовлении шаровых оболочек применяются следующие методы[~ 2]:
метод рулонирования из плоских лепестков — для резервуаров объёмом 25 — 600 м3 с толщиной стенки 4-6 мм;
метод холодной вальцовки — для резервуаров объёмом 600 — 2 000 м3 с толщиной стенки 16-30 мм;
метод горячей штамповки — для резервуаров объёмом 25 — 2 000 м3 и более с толщиной стенки до 120 мм.
Шаровые резервуары независимо от их метода изготовления производятся с толщиной стенки более 30 мм, в этом случае они подвергаются объёмной термообработке в проектном положении[~ 2].
Техническое обследование с применением неразрушающего метода контроля:
акустико-эмиссионный (АЭ) контроль целостности оболочки шарового резервуара;
Комплексное техническое обследование выполняется для следующих элементов шарового резервуара:
оболочка сферического корпуса, верхнее и нижнее сферические днища;
сварные швы приварки лепестков оболочки друг к другу, а также к верхнему и нижнему сферическим днищам;
продольные сварные швы сопряжения верхнего и нижнего сферических днищ;
места пересечений сварных швов;
узлы приварки горловин люков к верхнему и нижнему сферическим днищам;
места приварки штуцеров, опор и других элементов;
конструкции опор;
технологическое оборудование (газоуравнительная система, дыхательные, предохранительные клапаны, задвижки, арматура трубопроводов, система заземления и молниезащиты и др.);
вспомогательные металлические конструкции (лестницы, площадки обслуживания, переходы и т. д.)
РД РТМ 26-01-111-78 «Резервуары шаровые стальные сварные. Методы расчета на прочность»
МИ 3282-10 ГСИ «Резервуары шаровые (сферические). Методика поверки электронно-оптическим методом»
Техническая литература
Берлинер Ю. И., Балашов Ю. А. «Технология химического и нефтяного аппаратостроения» / Реценз. — канд. техн. наук В. А. Беленький. — М.: «Машиностроение», 1976. — С. 256.
Садилов А. И., Лосев Д. А., Селезнёва А. А., Хмелев С. В. «Оценка применения метода акустической эмиссии при определении технического состояния вертикального цилиндрического стального резервуара» (рус.) : Журнал / Гл. ред. Г. Д. Ахметова. — Казань: «Молодой учёный», 2015. — Октябрь (вып. 19, № 99). — С. 174—175. — ISSN2072-0297.
Адамс Дж. Р., Андерсон М. С., Халберт У. С. «Жидкие азотные удобрения и их использование» = англ.Liquid nitrogen fertilizers for direct application. — Пер. с англ. Е. М. Потаповой; ил. — М.: «Колос», 1965. — 112 с.
