Монтаж криогенного резервуара: размещение, фундамент и разрывы

Требования к монтажу криогенного резервуара включают несущий бетонный фундамент, безопасные разрывы до зданий, границ участка и источников зажигания, подъезд автоцистерны для налива, вентиляцию в закрытых зонах и электрическое заземление. Конкретные расстояния устанавливаются национальными нормами и применяемым стандартом, поэтому уточняйте их на месте до бетонирования.

Большинство задержек в проектах с криогенными резервуарами вызвано не самим резервуаром. Их вызывает неготовая площадка: плита неверных размеров, ворота, до которых не доезжает автоцистерна, или разрыв, который местный надзорный орган не принимает.

В этом руководстве описано, что подготовить до прибытия резервуара и какие данные предоставляет KAF Cryogenics, чтобы ваши проектировщики по строительной и электрической части выполнили площадку правильно с первого раза.

Каковы основные требования к монтажу криогенного резервуара?

Криогенный резервуар для хранения, это тяжелый сосуд под давлением с вакуумной изоляцией, который заправляется автоцистерной и подключается к газификатору и технологическим трубопроводам. Поэтому в монтаже есть строительная часть, компоновочная часть и электрическая часть, и каждая должна быть решена до поставки.

• Фундамент, рассчитанный на полный эксплуатационный вес резервуара, включая сейсмические и ветровые нагрузки
• Разрывы до зданий, границ участка, мест пребывания людей и источников зажигания в соответствии с нормами, действующими на вашей площадке
• Маршрут и площадка стоянки, которыми автоцистерна может безопасно пользоваться, включая место для разворота
• Вентиляция там, где резервуар или сброс с него находятся в закрытой или частично закрытой зоне
• Обвалование или заданная поверхность для пролива там, где этого требуют продукт и местные правила
• Заземление и уравнивание потенциалов резервуара, трубопроводов и точки налива
• Знаки безопасности, контроль доступа и защита от наезда транспорта

Сначала подбирается вместимость, потому что объем и класс давления определяют вес, площадь опоры и схему подключений. Если объем еще не определен, руководство по подбору вместимости криогенного резервуара описывает методику до того, как вы примете строительные решения.

Какой фундамент нужен криогенному резервуару?

Вертикальный криогенный резервуар концентрирует большую нагрузку на малой площади опоры. Фундамент обычно представляет собой армированную бетонную плиту или кольцевую балку, рассчитанную инженером-строителем по нагрузкам, которые предоставляет изготовитель. Это не типовая плита, и ее не следует бетонировать до выдачи чертежа оборудования.

• Порожний вес, полный эксплуатационный вес и вес при испытании, поскольку гидравлическое испытание может превышать эксплуатационную нагрузку
• Схема опорной плиты или лап, расположение отверстий и размеры анкерных болтов
• Полная высота и диаметр для расчета ветровой нагрузки и подъемных зазоров
• Положение штуцеров и подключений, чтобы плита не перекрывала трассы трубопроводов и кабелей

Плита должна быть выровнена в пределах допуска, указанного в руководстве по монтажу, и полностью набрать прочность до подъема. Грунтовые условия, глубина промерзания и сейсмическая категория определяются проектировщиком площадки, а не поставщиком резервуара. Горизонтальные резервуары распределяют нагрузку через седловые опоры и часто подходят при слабых грунтах или ограничении по высоте, как объяснено в сравнении вертикальных и горизонтальных криогенных резервуаров.

Как определяются безопасные разрывы и зазоры?

Единого универсального разрыва для криогенного резервуара не существует. Требуемое расстояние до зданий, границ участка, источников зажигания, дверей и воздухозаборников устанавливается национальными нормами, действующими на месте монтажа, и стандартом, по которому выполняется установка. Оно зависит от хранимого продукта, вместимости и того, что находится рядом с резервуаром.

Поэтому правильная последовательность такова: сначала определить применимый свод правил, затем проектировать компоновку, а не переносить цифру с другой площадки или из другой страны.

• Определите нормы и стандарт, действующие для площадки, и орган, который будет согласовывать проект
• Уточните классификацию продукта, поскольку кислород, инертные газы и горючие продукты вроде LNG и LPG регулируются по-разному
• Установите расстояния до зданий с пребыванием людей, границ участка и путей общего доступа
• Установите расстояния до источников зажигания, электрооборудования, канализации, приямков и заглубленных проемов
• Проверьте, где допускается размещать выпуски сбросов и предохранительных устройств и что должно оставаться от них свободным
• Подтвердите требование в письменном виде у согласующего органа до окончательной компоновки

Два момента по продуктам стоит отметить заранее. Кислород обогащает атмосферу вокруг любой утечки или сброса, поэтому горючие материалы, масла и источники зажигания держат вдали от зоны резервуара. LNG и LPG требуют собственной классификации взрывоопасных зон. Ни то ни другое не заменяет местных требований. Если проект включает несколько сосудов, руководство по компоновке резервуарного парка разбирает группировку и запас места под расширение.

Какой подъезд нужен автоцистерне для налива?

Стационарный резервуар заправляется полуприцепом-цистерной или бобтейлом, который должен доехать до точки налива, безопасно стоять во время перелива и уехать. Именно подъезд чаще всего обнаруживается слишком поздно, потому что площадку проектируют вокруг резервуара, а не вокруг машины.

• Ширина ворот, ширина внутренних проездов и радиус разворота для автопоезда
• Несущая способность покрытия по маршруту доставки и на месте стоянки
• Габарит по высоте, включая кабели, навесы и трубные эстакады
• Расстояние от места стоянки автоцистерны до точки налива с учетом длины возимого рукава
• Место стоянки, которое не перекрывает пути аварийного доступа во время перелива
• Противооткатные упоры, отбойники или ограждения там, где требуется защита от наезда

Уточните у поставщика газа, какая машина будет обслуживать площадку, и проектируйте подъезд именно под нее.

Когда нужна вентиляция для закрытых помещений?

Криогенные резервуары обычно устанавливают на открытом воздухе. Причина проста: азот и аргон бесцветны и не имеют запаха, а малый объем жидкости дает большой объем газа, поэтому в замкнутом пространстве сброс или утечка вытесняют кислород без каких-либо признаков для находящихся рядом людей. Размещение на открытом воздухе позволяет газу рассеиваться.

• Вентиляция, рассчитанная на объем помещения и на вероятный выброс, спроектированная профильным инженером
• Контроль содержания кислорода с сигнализацией там, где персонал может войти в зону с возможным дефицитом кислорода
• Линии сбросов и предохранительных устройств, выведенные в безопасное место на улице, вдали от дверей, окон и воздухозаборников
• Отсутствие низких точек, приямков и траншей, где может скапливаться холодный тяжелый пар
• Порядок входа и знаки безопасности для любых помещений, отнесенных к замкнутым пространствам

Сама природа опасности разобрана в статье о дефиците и обогащении кислорода в криогенной службе. Всем, кто проектирует установку внутри помещения или в частично закрытой зоне, стоит прочитать ее до утверждения компоновки.

Что нужно по локализации пролива, заземлению и КИП?

Криогенные жидкости быстро испаряются, а не растекаются лужей, как топливо, поэтому подход к локализации отличается от нефтяного резервуарного парка. Тем не менее часть продуктов и часть юрисдикций требуют выделенной зоны пролива или схемы отвода, а установки LNG и LPG регулируются отдельными правилами. Уточните это у того же органа, который устанавливает ваши безопасные разрывы.

• Негорючее покрытие под резервуаром и вокруг него, свободное от масел, смазок и растительности
• Планировка поверхности и водоотвод, исключающие попадание криогенной жидкости в канализацию, приямки и подвалы
• Защита бетона и смежных конструкций от хладноломкости при проливе
• Заземление конструкции резервуара и уравнивание потенциалов между резервуаром, трубопроводами и точкой заземления автоцистерны
• Молниезащита там, где этого требует оценка рисков площадки
• Оборудование во взрывозащищенном исполнении по классификации зоны там, где хранится LNG или LPG
• Силовые и сигнальные кабели для приборов уровня и давления, а также освещение точки налива

Если планируется дистанционный контроль уровня, прокладывайте кабели во время монтажа, а не дооснащайте позже. Статья о телеметрии криогенных резервуаров объясняет, что измеряет такая система и что проверить на действующем резервуаре.

Что предоставляет KAF Cryogenics для проектирования площадки?

KAF Cryogenics поставляет оборудование и техническую информацию, которая нужна вашим проектировщикам. Мы не заменяем местного инженера или согласующий орган и не приводим безопасные разрывы как универсальную норму, потому что они устанавливаются там, где монтируется резервуар.

• Чертежи общего вида и фундамента с размерами и данными по анкеровке
• Порожний, эксплуатационный и испытательный вес для строительного расчета
• Ведомость штуцеров, размеры и ориентация подключений для проектировщика трубопроводов
• Расчетное давление, расчетная температура и данные по рабочей среде
• Сертификационное досье сосуда: PED 2014/68/EU или ASME по применимости, с EN 13458 для стационарных сосудов с вакуумной изоляцией
• Документация по монтажу, пусконаладке и эксплуатации

Оба канала поставки идут с одинаковой документацией. Новый резервуар изготавливается по вашей спецификации, а сертифицированный резервуар б/у проходит осмотр, NDT, вакуумные и пневмогидравлические испытания и продается с комплектом документации и письменной гарантией. При сжатом графике сертифицированная единица б/у может быть отгружена со склада за недели вместо месяцев, которые обычно занимает новое изготовление, и это часто определяет, что окажется на критическом пути, строительная программа или оборудование.

После установки резервуара на фундамент следующий шаг, это продувка, захолаживание и первый налив, описанные в нашем руководстве по пусконаладке.

Часто задаваемые вопросы

Читайте также

• подбору вместимости криогенного резервуара
• вертикальных и горизонтальных криогенных резервуаров
• компоновке резервуарного парка
• дефиците и обогащении кислорода в криогенной службе
• телеметрии криогенных резервуаров
• криогенные резервуары для хранения