Первоначально в России нефть накапливалась в простых земляных ямах, что приводило к ее утечкам и утрате ценных свойств. Параллельно в западных странах нефть уже сохраняли в прямоугольных емкостях из металла. Однако, конструкция из плоских металлических листов не способна выдерживать высокое гидростатическое давление.
В 1878 году российский инженер В. Г. Шухов изобрел первый стальной вертикальный резервуар клепаной конструкции в форме цилиндра, предназначенного для хранения керосина. Теория расчета и проектирования, предложенная изобретателем, не утратила своей актуальности и в наши дни. Сосуд Шухова стал прототипом современных резервуаров для хранения нефтепродуктов, и его идея быстро распространилась по миру благодаря эффективности и практичности решения.
Развитие индустриального производства стальных резервуаров
Классический метод
С момента изобретения вертикальные резервуары цилиндрической формы строились из отдельных листов. Метод полистовой сборки требует использования самоходных кранов, оснащенных стрелами различной длины. В настоящее время эта технология применяется при строительстве резервуаров значительных габаритов.
Подращивание
Внедрение этого метода стало значимым шагом в оптимизации процесса строительства стальных резервуаров. Технология позволила перенести часть сложных операций на производственные площадки, оснащенные необходимым оборудованием, что, в свою очередь, ускорило процесс монтажа и повысило его качество. Однако, такой подход имеет и недостатки, включая сложности логистики, связанные с транспортировкой крупногабаритных элементов, а также риски, обусловленные ветровыми нагрузками.
Существует несколько вариантов реализации метода подращивания. Один из них, предложенный чешскими инженерами, основан на «спиральном» принципе. Технология подразумевает изготовление первого пояса резервуара, который служит шаблоном для последующих элементов. Вращение конструкции ведется с помощью специальных электроприводов, что обеспечивает возможность выполнения сварочных работ в специально оборудованном месте. К сожалению, высокие требования к оснащению и оборудованию пока не позволяют широко применять этот метод в России.
Другой подход, разработанный шведскими специалистами, предполагает использование специальных домкратов, которые поднимают конструкцию емкости поэтапно, обеспечивая возможность проведения сварочных и монтажных операций на уровне земли.
Рулонирование
Суть этой технологии, разработанной в 50-е годы прошлого века, заключается в предварительной сборке и сварке стенок и днища резервуара в заводских условиях. Затем эти элементы, свернутые в рулоны, транспортировались на строительную площадку, где проводилось их разворачивание, соединение и окончательный монтаж кровли.
Тенденции развития резервуаростроения
Композитные материалы
Строители резервуаров активно изучают возможности применения композитных материалов, в частности, стеклопластика, изготавливаемого методом намотки. Он состоит из полиэфирных или эпоксивинилэфирных смол (в качестве связующего) и стекловолокна (в качестве армирующего компонента). Наибольший интерес представляет разработка малогабаритных горизонтальных резервуаров из стеклопластика, предназначенных для подземного размещения. Ключевыми преимуществами таких емкостей являются их стойкость к агрессивным средам, исключающая коррозию, и продолжительный срок эксплуатации, превосходящий аналогичный параметр для стальных аналогов. Эти особенности позволяют упростить и обезопасить процесс хранения нефтяных продуктов.
Ограничения на пути внедрения композитов
Несмотря на очевидные достоинства, широкое распространение композитных резервуаров сдерживается рядом факторов. Основным из них является высокая стоимость материалов, что делает стеклопластиковые емкости менее привлекательными по сравнению с традиционными стальными конструкциями. Затраты на приобретение, ремонт и обслуживание композитных резервуаров оказываются выше.