Proiectarea unui Rezervor Cilindric Vertical

Analiza constructiv-funcţională a princioalelor tipuri de rezervoare atmosferice de depozitare a produselor volatile

Prin rezervoare se înţeleg recipientele având capacităţi de depozitare mai mari de 3 m3, forme şi dimensiuni variate şi diferite, executate din diferite materiale şi destinate recepţionării, depozitării, desfacerii şi prelucrării tehnologice a diferitelor produse în stare lichidă sau semilichidă. Recipientele cu capacităţi reduce (de obicei, între 3 m3 si 100 m3), destinate transportului diferitelor medii aflate în stare lichidă sau semilichidă, se numesc cisterne.

În cadrul unei anumite variante de depozitare, alegerea tipului corespunzător de rezervor se face în funcţie de mai mulţi factori, dintre care cei mai importanţi sunt următorii:

- condiţiile de lucru impuse şi condiţiile climatice;

- caracteristicile constructive ale rezervoarelor de diferite tipuri;

- indicatorii tehnico-economici ai proiectării, construcţiei, montajului şi exploatării (întreţinerii) rezervoarelor;

Din punctul de vedere al condiţiilor de lucru, rezervoarele trebuie să corespundă următoarelor cerinţe;

- să fie impermeabile şi etanşe în raport cu produsul depozitat;

- să nu se aprindă, să fie durabile şi puţin sau de loc sensibile la acţiunea chimică, electrochimică sau mecanică a produsului depozitat;

- să permită o uşoară curăţare de depuneri, precipitări sau decantări;

- să fie prevăzut cu echipamentul necesar, coreapunzător atât umplerii (încărcării), cât şi golirii (descărcării) lor;

- să asigure o perfectă securitate a depozitării produsului;

- să fie eoonomice în exploatare şi usor de deservit, supravegheat, controlat etc.

Având în vedere caracteristicile constructive, rezervoarele trebuie să corespundă următoarelor cerinţe:

- soluţiile constructive adoptate şi formele rezervoarelor să fie simple, iar în cazul rezervoarelor cilindrice verticale, să asigure posibilitatea montării şi funcţionării corecte a capacelor plutitoare, ecranelor plutitoare etc.;

- capacitatea lor de depozitare să fie optimă;

- construcţia rezervoarelor să permită executarea şi montarea rapidă a tuturor elementelor lor componente, iar dimensiunile semifabricatelor să se înscrie în limitele gabaritelor transportabile pe drumuri, şosele auto, autostrăzi, calea ferată etc.;

- dimensiunile rezervoarelor şi ale elementelor lor componente să fie tipizate;

- să fie folosite, la maximum şi în mod efectiv, caracteristicile mecanice ale materialelor de construcţie, făra a diminua capacitatea portantă a rezervorului, asigurându-se, astfel, un consum specific de metal minim.

Indicatorii tehnico-economici ce se pot menţiona, în cazul rezervoarelor sunt:

- costul rezervorului propriu-zis;

- costul instalaţiilor anexe ale parcului de rezervoare (instalaţiile de protecţie, prevenire şi combatere a incendiilor; conducte tehnologice; conducte de apă şi canalizare; conducte de încălzire etc.), bineînţeles, raportal la fiecare rezervor în parte;

- consumul de metal (în special sub formă de tablă şi profiluri);

- consumul de beton şi de beton armat;

- volumul lucrărilor de construcţie etc.

Clasificarea rezervoarelor

Construcţia de rezervoare, de diferite tipuri, forme şi dimensiuni, s-a dezvoltat, pe plan mondial, în concordanţă cu cerinţele activităţii industriale în diferite domenii, în pas cu tehnica modernă.

S-a ajuns, astfel, să se dispună de o mare varietate de soluţii constructive de rezervoare. Clasificarea lor se poate face după numeroase criterii, urmând a se trata numai criteriile de clasificare determinante.

a) După poziţia faţă de suprafaţa solului, se deosebesc:

- rezervoarele de suprafaţă (rezervoarele supraterane), din categoria cărora fac parte rezervoarele montate direct pe sol sau deasupra solului (supraînălţate), precum şi rezervoarele îngropate pe mai puţin de jumătate din înălţimea lor;

- rezervoarele semiîngropate, din categoria cărora fac parte rezervoarele îngropate pe mai mult de jumătate din înălţimea lor, fară ca nivelul maxim al produsului depozitat să depăşească înălţimea de 2 m faţă de suprafaţa solului;

- rezervoarele îngropate, din categoria cărora fac parte rezervoarele în care nivelul maxim posibil al produsului depozitat se află cu 0,2 m sub nivelul solului.

b) După forma geometrica:

- rezervoare cilindrice verticale (fig. 1.1) sau orizontale (fig. 1.2)

- rezervoare sferice (fig. 1.3);

- rezervoare sferoidale (fig. 1.4);

- rezervoare torosferoidale (fig. 1.5);

- rezervoare paralelipipedice;

- rezervoare de formă specială (fig. 1.6);

c) După capacitatea de depozitare:

- rezervoare de capacitate mică, până la 100 m3, cu capac co¬nic susţinut de o construcţie metalică uşoară;

- rezervoare de capacitate mijlocie şi mare, între 100 m3 şi 50000 m3, cu capac plat pe construcţie metalică cu forme - pentru 100 ... 1000 m3, cu capac conic pe grinzi şi stâlpi de susţinere - pentru 1000 ... 5000 m3 şi cu capac bombat, cu capac în formă de umbrelă sau cu capac plat pe stâlpi - pentru 30000 ... 50000 m3;

- rezervoare de capacitate foarte mare, de peste 50000 m3;

d) După natura materialelor din care se execută:

- rezervoare metalice, cuprinzând rezervoarele sudate şi nituite, cilindrice verticale sau orizontale, sferice, sferoidale şi sub forme şi construcţii speciale;

rezervoare nemetalice, cuprinzând rezervoarele din beton, beton armat, piatră, cărămidă, pământ, materiale plastice obişnuite sau armate etc.;

e) După presiunea interioară maximă de depozitare:

- rezervoare de joasă presiune, denumite şi rezervoare atmos¬ferice, care sunt, în general, rezervoare cilindrice verticale;

- rezervoare de medie presiune, din categoria cărora fac parte, în general, rezervoarele cilindrice orizontale, rezervoarele sferoidale, rezervoarele cilindrice verticale cu capac bombat etc.;

- rezervoare de presiune ridicată, din categoria cărora fac parte rezervoarele cilindrice orizontale de construcţie specială, rezervoarele sferice şi alte rezervoare de construcţie specială.

Fig. 1.1 Rezervoare cilindrice verticale.

Fig. 1.2 Rezervoare cilindrice orizontale.

Fig. 1.3 Rezervorul sferic Fig. 1.4 Rezervorul sferoidal axial simetric

Rezervoarele cilindrice verticale de depozitare atmosferică.

Urmărindu-se formele constructive de rezervoare atmosferice cilindrice verticale, se poate constata o mare varietate a acestora, dintre care cele mai importante sunt: rezervoarele atmosferice cu capac fix (forma capaoului fiind plată, conică sau bombată, denumite şi rezervoare de tip standard; rezervoarele atmosferice cu capac plutitor, de mare şi foarte mare capacitate; rezervoarele atmosferice cu capac respirator (rezervoarele cu capac autoportant fără moment).

Din punct de vedere constructiv, mantaua şi fundul acestor rezervoare se soluţionează în mod identic, de la caz la caz diferind doar construcţia capacului.