Сооружение для хранения жидких опасных веществ

Изобретение относится к области строительства сооружений, предназначенных для хранения экологически опасных жидких веществ, например, нефти и нефтепродуктов. Сооружение для хранения жидких опасных веществ, содержащее котлован, в котором размещен резервуар с хранимым веществом, выполнен в виде эластичного и водонепроницаемого мешка. Новым является то, что стенки и дно котлована гидроизолированы, а сам котлован имеет ширину L ≥ 4R и глубину H ≥ 3R и заполнен водой до уровня Н - h, где h – высота незаполненного объема котлована, а не заполненная водой часть его объема имеет величину, превышающую величину объема емкости резервуара, находящегося в плавающем состоянии, при этом резервуар удален от дна и стенок котлована на расстояние не менее величины радиуса R резервуара, при этом для управления положением плавающего резервуара в котловане он прикреплен к стенкам котлована гибкими крепежными элементами или системой сеток. Технический результат изобретения состоит в защите хранилищ с опасными жидкими веществами от внешних ударных воздействий и от разлива этих веществ за пределы хранилища. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства сооружений, предназначенных для хранения жидких опасных для окружающей среды веществ, например нефти и нефтепродуктов.

Известно хранилище нефтепродуктов, которое имеет гидроизолированную емкость, расположенную ниже уровня грунтовых вод и связанную трубопроводом с поддонами, установленными под каждым резервуаром. Это изобретение предназначено для предотвращения загрязнения окружающей среды в основном при работе на автозаправочных станциях (см., например, патент RU 2114264, 31.07.97, Е 04 Н 7/02).

Для крупных хранилищ это конструктивное решение неприменимо из-за технических сложностей и высокой стоимости. Кроме того, оно не позволяет решать задачи по защите хранилища от внешних ударных воздействий.

Известна конструкция резервуара для хранения жидкостей, который включает заглубленный в грунт жесткий корпус с емкостью внутри, сообщенной с внешним пространством, при этом емкость выполнена в виде гибкого водонепроницаемого мешка, прикрепленного к стенке корпуса. В резервуаре находится хранимая жидкость, мешок заполняется грунтовыми водами, при этом суммарное давление хранимой жидкости и грунтовых вод в мешке на внутреннюю поверхность стенок резервуара уравновешивает наружное давление грунтовых вод на эти стенки. Изобретение позволяет предотвратить смешение грунтовых вод с хранимой жидкостью, но оно не пригодно для хранения опасных жидкостей (например, нефтепродуктов), поскольку в нем не предусмотрены меры по защите от аварийного разлива хранящихся в резервуаре жидкостей (см., например, а.с. СССР 808657, 28.03.77, Е 04 Н 7/02).

Известно более простое по конструкции и дешевое хранилище для нефти, нефтепродуктов, жидких удобрений, выбранное в качестве наиболее близкого аналога, включающее котлован, в котором размещен резервуар с хранимым веществом, выполненный в виде эластичного и водонепроницаемого мешка из полимерной пленки, помещенный в котлован. Хранилище имеет центральную стойку в виде трубы, по которой подается и выгружается хранимая жидкость. Но эта конструкция также применима для небольших хранилищ. Для хранилищ с объемом более 2000 м³ конструкция становится особенно уязвимой для землетрясений и внешних ударных воздействий, т.к. оболочка резервуара плотно прилегает к боковым стенкам котлована (см., например, а.с. СССР 190540, 27.07.64, Е 04 Н 7/02).

Техническим результатом предложенного технического решения является защита хранилища с опасными жидкими веществами от внешних ударных воздействий и от разлива этих веществ за пределы хранилищ. Этот результат достигнут в результате усовершенствования известного сооружения для хранения жидких опасных веществ, содержащего котлован, в котором размещен резервуар с хранимым веществом.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в сооружении для хранения жидких опасных веществ, содержащем котлован, в котором размещен резервуар с хранимым веществом, выполненный в виде эластичного и водонепроницаемого мешка, согласно изобретению стенки и дно котлована гидроизолированы, а сам котлован имеет ширину L≥4R и глубину Н≥3R и заполнен водой до уровня Н-h, где h - высота незаполненного объема котлована, а не заполненная водой часть его объема имеет величину, превышающую величину объема емкости резервуара, находящегося в плавающем состоянии, при этом резервуар удален от дна и стенок котлована на расстоянии не менее величины радиуса R резервуара, при этом для управления положением плавающего резервуара в котловане он прикреплен к стенкам котлована гибкими крепежными элементами или системой сеток.

Резервуар может быть выполнен в виде шара или цилиндра, например, из пластмассы или полиэтиленовой пленки.

Объем резервуара может быть разделен посредством перегородок на секторы, а котлован залит соленой водой.

Существо предложенного изобретения поясняется чертежом, на котором изображено сооружение для хранения жидких опасных веществ в поперечном разрезе.

Предложенное сооружение представляет собой котлован 1, залитый водой 2, которая поддерживает резервуар 3 с хранимым жидким веществом, например нефтью.

Котлован 1 может быть выполнен в виде сферического углубления в земле либо в виде траншеи. Параметры котлована выбирают из условия, чтобы наполненный хранимым жидким веществом (нефтью) резервуар плавал в воде и находился от дна и стенок котлована на расстоянии не менее R-радиуса резервуара. Резервуар предпочтительно выполнять в виде шара или цилиндра из легкого материала - из пластмассы, полиэтиленовой пленки, легкого металла. В некоторых случаях для локализации предполагаемых повреждений целесообразно разделить объем резервуара на секции посредством перегородок 4. Предпочтительные параметры котлована, исходя из расчетов, следующие: ширина L≥4R, а глубина H≥3R, где глубина котлована Н составляет 10 м и выше, а ширина L - 12 м и более. Диаметр резервуара предпочтительно выбрать в пределах от 6 до 30 м.

С точки зрения вибрационной защиты резервуара желательно увеличение параметров котлована, но при этом строительство сооружения удорожается. Поэтому следует учитывать, что для защиты резервуара от внешних ударных воздействий достаточно выдерживать расстояние от оболочки резервуара до дна и стенок котлована не менее R.

Стенки и дно котлована желательно гидроизолировать. Сооружение должно быть снабжено системой насосов для заполнения и откачки котлована.

Для того чтобы в аварийном случае нефть осталась в котловане, его объем заполняют водой до уровня (H-h), где h - высота незаполненного объема, при этом незаполненный водой объем резервуара: (L×h×Z), где Z - длина котлована, должен превышать объем резервуара.

Для управления положением плавающего резервуара в котловане применяют гибкие крепежные элементы 5, выполненные в виде сетки (трала) из метеллических тросов диаметром 10-20 мм, с размером ячейки сетки 50×50 см², или систему сеток в виде гамака. Возможно отслеживание положения резервуара в котловане 1 в зависимости от степени наполнения резервуара 3 и погодных условий посредством лебедок 6, на которых закреплены крепежные элементы 5. Желательно заливать котлован соленой водой.

В случае землетрясения или другого подобного ударного воздействия на котлован вода, окружающая резервуар, погасит это воздействие, а в случае разрушения резервуара нефть выльется в не заполненную водой часть объема котлована, откуда нефть можно откачать.

В процессе аварии наличие большого количества воды в котловане улучшает противопожарные характеристики объекта в результате охлаждения разлившейся нефти и уменьшения давления паров нефтепродуктов.

Аварийная обстановка будет иметь минимальные последствия. Сооружение технически легко реализуемо и экономично, поскольку для котлована можно использовать рельеф местности, например овраги, а оболочка резервуара может быть достаточно тонкой, т.к. в плавающем состоянии резервуар испытывает небольшие нагрузки.

1. Сооружение для хранения жидких опасных веществ, содержащее котлован, в котором размещен резервуар с хранимым веществом, выполненный в виде эластичного и водонепроницаемого мешка, отличающееся тем, что стенки и дно котлована гидроизолированы, а сам котлован имеет ширину L ≥ 4R и глубину H ≥ 3R и заполнен водой до уровня Н - h, где h – высота незаполненного объема котлована, а незаполненная водой часть его объема имеет величину, превышающую величину объема емкости резервуара, находящегося в плавающем состоянии, при этом резервуар удален от дна и стенок котлована на расстояние не менее величины радиуса R резервуара, при этом для управления положением плавающего резервуара в котловане он прикреплен к стенкам котлована гибкими крепежными элементами или системой сеток.

2. Сооружение для хранения жидких опасных веществ по п.1, отличающееся тем, что резервуар выполнен в виде шара или цилиндра, например, из пластмассы или полиэтиленовой пленки.

3. Сооружение для хранения жидких опасных веществ по п.1, отличающееся тем, что объем резервуара разделен посредством перегородок на секторы.

4. Сооружение для хранения жидких опасных веществ по п.1, отличающееся тем, что котлован залит соленой водой.