Сферические резервуары нашли широкое применение на объектах нефтехимической отрасли, где они используются в основном для хранения бензина и сжиженных газов.
Ключевая характеристика емкостей данного типа заключается в возможности их использования при исключительно высоком избыточном давлении. В плане экономической выгоды их разумно применять при параметре давления, превышающем 0,2 МПа. При этом государственно установленные правила эксплуатации сферических резервуаров допускают использование при показателях 0,25; 0,6; 1 и 1,8 МПа.
Сферические резервуары изготавливаются в следующих типовых диаметрах – 9; 10,5; 12; 16 и 20 метров. Обратите внимание, что в сравнении с цилиндрическими емкостями равного объема при одинаковых условиях внешней среды изготовление и применение сферических емкостей более выгодно.
Представленный типовой ряд по диаметру сферы соответствует следующим типам по объему – 300, 600, 900, 2000 и 4000 м3. Стандартизация дала возможность производить лепестки (конструктивные элементы сферических емкостей) индустриальным методом и позволила сформировать перечень типовых вариантов.
Устройство сферического резервуара не отличается конструктивной сложностью и включает в себя собственно сферическую емкость (может иметь одну или две стенки), систему опор и железобетонный фундамент кольцевого типа. Также на резервуар устанавливаются две лестницы – внешняя и внутренняя, и смотровая площадка. Дополнительно по указанию заказчика возможен монтаж любого технологического оборудования (исходя из целей, для которых предполагается использовать емкость).
Стаканный и стоечный – так называются виды опор, производимых специально для емкостей сферического типа. Однако сегодня стаканный вариант практически вышел из употребления, так как второй тип надежнее и практичнее. Стоечные опоры могут быть выполнены в нескольких формах – наклонные или вертикальные одиночные, V-образные и другие варианты.
Однако в любом случае они примыкают к корпусу емкости по касательной. Дополнительные листовые накладки, вальцованные по радиусу, усиливают места, в которых опоры крепятся к корпусу емкости. Кроме того, обычно одиночные опоры соединяют между собой для повышения устойчивости конструкции.
Толщина стенки сферического резервуара – параметр вариативный, он определяется на основании расчетов и может находиться в диапазоне от 10 до 36 мм. Лепестки, из которых выполняется тело емкости, выполняются на заводе из листового проката, который по шаблону вырезается, а потом вальцуется. Правильность радиуса кривизны деталей определяется довольно легко – этот параметр соответствует радиусу оболочки. Для производства лепестков используется только сталь с классом прочности от 345 до 440.
Сборка готовых деталей выполняется встык, при этом в зависимости от величины деталей относительно самой сферы они могут формировать одно-, двух- и трехпоясные оболочки. Нижняя часть сферического резервуара называется днищем, верхняя – куполом.