Содержание
- Чем отличаются наземные и подземные резервуары
- Когда стоит выбрать наземный резервуар
- Преимущества наземного размещения
- Ограничения наземных резервуаров
- Когда целесообразен подземный резервуар
- Преимущества подземного размещения
- Особенности эксплуатации подземных резервуаров
- Как условия площадки влияют на выбор
- Что учитывать при хранении воды и нефтепродуктов
- Сравнение наземного и подземного резервуара
- Что влияет на стоимость проекта
- Как выбрать оптимальный вариант
- Заключение
Металлические резервуары используются на промышленных предприятиях для хранения воды, нефтепродуктов, топлива и различных технологических жидкостей. Еще на этапе проектирования необходимо решить, где будет находиться емкость — на поверхности или под землей. От этого зависят конструкция резервуара, требования к площадке, монтажу и антикоррозионной защите, а также удобство дальнейшего обслуживания.
Нельзя однозначно сказать, что подземный резервуар лучше наземного или наоборот. Выбор определяется назначением емкости, характеристиками хранимой среды, доступной площадью, инженерно-геологическими условиями, требованиями к эксплуатации и общей экономикой проекта.
Разберем основные различия и ситуации, в которых предпочтителен каждый вариант.
Чем отличаются наземные и подземные резервуары
Главное различие заключается не просто в месте установки. Условия эксплуатации емкости существенно меняются в зависимости от способа размещения.
Наземный металлический резервуар находится на открытой площадке или внутри производственного объекта и устанавливается на подготовленное основание или специальные опоры.
Подземная конструкция заглубляется в грунт полностью или частично. Поэтому на нее дополнительно воздействуют:
- давление грунта;
- грунтовые воды;
- сезонное изменение влажности почвы;
- коррозионное воздействие грунта;
- возможные подвижки и деформации основания.
Из-за этого подземный резервуар должен быть рассчитан на соответствующие внешние нагрузки, а его наружная поверхность требует особенно надежной защиты от коррозии.
Наземная емкость доступнее для осмотра и обслуживания, но занимает полезную площадь территории и сильнее подвержена воздействию наружной температуры, солнечного излучения, осадков и других атмосферных факторов.
Поэтому выбирать вариант размещения необходимо исходя из условий конкретного промышленного объекта.
Когда стоит выбрать наземный резервуар
Наземное размещение является одним из наиболее распространенных решений для промышленных предприятий.
Такой вариант целесообразно рассматривать, если:
- на территории достаточно свободного места;
- необходим постоянный доступ к резервуару;
- планируется регулярный технический осмотр;
- необходимо упростить монтаж и подключение оборудования;
- требуется возможность оперативного ремонта;
- нет жестких ограничений по размещению оборудования на поверхности.
Наземные резервуары используют для хранения технической и питьевой воды, нефтепродуктов, топлива и различных технологических сред.
В зависимости от требуемого объема и условий объекта применяются горизонтальные или вертикальные конструкции.
Преимущества наземного размещения
Удобство контроля состояния
Одно из главных преимуществ — доступность конструкции.
Специалисты могут визуально контролировать:
- состояние стенок;
- сварные соединения;
- патрубки;
- запорную арматуру;
- лестницы и площадки;
- теплоизоляцию;
- наружное антикоррозионное покрытие.
Это упрощает плановое техническое обслуживание и позволяет раньше обнаруживать внешние признаки повреждений.
Более простой ремонт
При необходимости отремонтировать покрытие, заменить оборудование или провести диагностику не требуется освобождать резервуар от грунта.
Для промышленного предприятия это может быть особенно важно, если необходимо минимизировать продолжительность остановки оборудования.
Относительно простой монтаж
Наземная конструкция обычно устанавливается на заранее подготовленное основание или опоры.
Объем земляных работ значительно меньше по сравнению с подземным размещением. Не требуется выполнять котлован с последующей обратной засыпкой всей емкости.
Однако фундамент или основание в любом случае должны рассчитываться с учетом массы самого резервуара и хранимого продукта.
Удобство модернизации
В процессе эксплуатации предприятия требования к системе хранения могут измениться.
К наземному резервуару обычно проще добавить:
- дополнительные патрубки;
- насосное оборудование;
- датчики уровня;
- контрольно-измерительные приборы;
- теплоизоляцию;
- системы подогрева;
- дополнительные трубопроводы.
Это особенно актуально для производств, которые постепенно расширяются или модернизируют технологические линии.
Ограничения наземных резервуаров
Несмотря на перечисленные преимущества, наземное размещение подходит не для каждого объекта.
Требуется свободная территория
Резервуар, технологическая обвязка и зона его обслуживания занимают определенную площадь.
Для крупного предприятия это может не представлять проблемы, однако на небольших или уже плотно застроенных производственных площадках свободного пространства часто недостаточно.
Воздействие температуры
Наземная металлическая емкость непосредственно контактирует с наружным воздухом.
Летом ее поверхность может нагреваться, зимой — значительно охлаждаться. Для некоторых жидкостей температурный режим имеет большое значение.
В зависимости от условий эксплуатации может потребоваться:
- теплоизоляция;
- система подогрева;
- защита трубопроводов;
- дополнительный контроль температуры.
Воздействие атмосферных факторов
На наружную поверхность воздействуют осадки, влажность, перепады температуры и другие факторы.
Поэтому важно правильно подобрать защитное покрытие и регулярно контролировать его состояние.
Когда целесообразен подземный резервуар
Подземные металлические резервуары чаще выбирают, когда необходимо максимально эффективно использовать территорию предприятия или существуют специальные требования к размещению оборудования.
Такое решение может быть оправдано:
- при дефиците свободного места;
- на компактной производственной площадке;
- при необходимости сохранить территорию для проезда транспорта;
- при архитектурных или планировочных ограничениях;
- при необходимости уменьшить влияние наружных температур на хранимую среду;
- если технологическая схема предусматривает подземное расположение емкости.
Особенно востребовано такое размещение на объектах, где каждый квадратный метр поверхности используется для производственных, складских или транспортных операций.
Преимущества подземного размещения
Экономия территории
Это одно из наиболее очевидных преимуществ.
После установки большая часть конструкции находится ниже уровня земли. Поверхность площадки можно использовать рациональнее с учетом требований проекта и допустимых нагрузок.
Именно поэтому подземное размещение часто рассматривают для предприятий с ограниченной территорией.
Меньшее влияние температуры окружающего воздуха
Грунт частично сглаживает резкие суточные изменения температуры.
Подземная емкость не нагревается солнечными лучами непосредственно и меньше подвергается воздействию резких температурных колебаний наружного воздуха.
Однако это не означает, что температуру содержимого всегда можно оставлять без контроля. Для сред с особыми требованиями могут понадобиться дополнительная теплоизоляция или подогрев.
Защищенность от некоторых наружных воздействий
Корпус подземного резервуара не подвергается прямому воздействию ветра, осадков и солнечного излучения.
Одновременно появляются другие нагрузки — давление грунта и воздействие грунтовых вод. Поэтому конструкция подземной емкости должна проектироваться именно с учетом условий заглубленного размещения.
Особенности эксплуатации подземных резервуаров
Основное преимущество подземного размещения одновременно становится причиной его главного недостатка: корпус резервуара значительно менее доступен для внешнего осмотра.
Поэтому повышенное внимание необходимо уделять проектированию, монтажу и защите металла еще до засыпки котлована.
Антикоррозионная защита
Контакт металла с грунтом и влагой создает условия для развития наружной коррозии.
Для защиты корпуса используются специальные системы покрытий и изоляции, выбор которых зависит от конструкции резервуара и условий эксплуатации.
Особенно важно обеспечить качество покрытия до монтажа, поскольку после засыпки доступ к наружной поверхности будет ограничен.
Нагрузка от грунта
Стенки подземного резервуара испытывают внешнее давление.
Необходимо учитывать:
- глубину заложения;
- характеристики грунта;
- уровень грунтовых вод;
- возможные нагрузки на поверхность;
- сезонные изменения состояния почвы.
Обычный наземный резервуар нельзя просто поместить в котлован и считать подземным. Конструкция должна быть рассчитана на соответствующий режим эксплуатации.
Подготовка основания
Под резервуар необходимо подготовить надежное основание.
Конкретное решение определяется проектом. Это может быть подготовленный грунт или железобетонное основание.
От правильности подготовки зависит устойчивость конструкции и распределение нагрузок.
Сложность ремонта
Если повреждение находится на наружной поверхности корпуса, доступ к нему может потребовать проведения земляных работ.
Из-за этого диагностика и восстановление подземной емкости обычно сложнее, чем наземной.
Поэтому экономить на качестве изготовления, защитном покрытии и монтаже подземного резервуара особенно невыгодно.
Как условия площадки влияют на выбор
Решение о размещении нельзя принимать только исходя из желания освободить территорию.
Перед проектированием необходимо оценить характеристики площадки.
Площадь территории
Если свободного места достаточно, наземный вариант часто оказывается проще с точки зрения монтажа и обслуживания.
При плотной застройке преимущество может перейти к подземной конструкции.
Грунтовые воды
Высокий уровень грунтовых вод усложняет устройство подземного резервуара.
Необходимо учитывать воздействие воды на конструкцию, защиту от коррозии и возможные дополнительные меры по закреплению емкости.
Пустой или частично заполненный резервуар при неблагоприятных условиях также необходимо рассчитывать с учетом воздействия грунтовых вод.
Тип грунта
Разные грунты обладают различной несущей способностью, влажностью и склонностью к деформациям.
Это влияет на:
- подготовку основания;
- конструкцию фундамента;
- способ обратной засыпки;
- требования к корпусу.
Поэтому инженерно-геологические данные желательно получить еще до выбора окончательной конструкции.
Транспорт на территории
Если над местом размещения подземной емкости предполагается движение автомобилей или специальной техники, эти нагрузки должны учитываться проектом.
Нельзя исходить из того, что после засыпки резервуара поверхность автоматически можно использовать как автомобильную дорогу или стоянку.
Что учитывать при хранении воды и нефтепродуктов
Выбор способа установки связан не только с территорией, но и с характеристиками хранимого продукта.
Вода
Металлические резервуары могут применяться для хранения:
- технической воды;
- производственного запаса;
- противопожарного запаса;
- питьевой воды при соответствующем исполнении оборудования.
Важное значение имеет защита внутренней поверхности резервуара и совместимость используемых материалов с назначением воды.
Если емкость устанавливается на улице в холодном регионе, для наземной конструкции необходимо особенно внимательно оценивать риск замерзания воды и трубопроводов.
Нефтепродукты и топливо
При хранении топлива и нефтепродуктов требования к резервуарной системе определяются характеристиками среды и условиями конкретного объекта.
При выборе необходимо учитывать:
- свойства продукта;
- рабочую температуру;
- требования к герметичности;
- оборудование для налива и выдачи;
- контроль уровня;
- вентиляцию;
- требования пожарной и промышленной безопасности.
Нельзя выбирать вариант размещения только по критерию экономии территории. Проект должен учитывать весь комплекс требований к объекту.
Сравнение наземного и подземного резервуара
| Критерий | Наземный резервуар | Подземный резервуар |
|---|---|---|
| Использование территории | Требует места на поверхности | Позволяет экономить площадь |
| Доступ для осмотра | Удобный | Ограниченный |
| Ремонт корпуса | Относительно простой | Может потребовать земляных работ |
| Земляные работы | Небольшой объем | Требуется устройство котлована |
| Воздействие наружной температуры | Более выраженное | Частично сглаживается грунтом |
| Атмосферные осадки | Воздействуют непосредственно | Корпус от них защищен грунтом |
| Воздействие грунтовых вод | Как правило, отсутствует | Необходимо учитывать |
| Давление грунта | Отсутствует | Необходимо учитывать |
| Требования к наружной антикоррозионной защите | Высокие | Особенно высокие |
| Возможность модернизации | Обычно проще | Более ограничена |
| Контроль корпуса | Удобнее | Сложнее |
Нельзя выбирать тип резервуара только по одному параметру. Например, экономия территории при подземном размещении может сопровождаться увеличением расходов на земляные работы и подготовку площадки.
Что влияет на стоимость проекта
Сравнивать только цену двух металлических емкостей неправильно.
Необходимо оценивать стоимость резервуарного объекта в целом.
Для наземной установки следует учитывать:
- изготовление резервуара;
- фундамент или опорную конструкцию;
- доставку;
- монтаж;
- трубопроводы;
- запорную арматуру;
- теплоизоляцию при необходимости;
- подогрев;
- средства контроля и автоматики.
Для подземного варианта дополнительно могут потребоваться:
- разработка котлована;
- подготовка основания;
- усиленная защита наружной поверхности;
- мероприятия, связанные с грунтовыми водами;
- крепление резервуара;
- устройство горловин;
- обратная засыпка;
- восстановление территории.
Поэтому подземное размещение не следует автоматически считать более экономичным только потому, что оно позволяет освободить поверхность участка.
Для корректного сравнения желательно подготовить два варианта проекта и определить полную стоимость каждого решения.
Как выбрать оптимальный вариант
Для предварительного выбора можно использовать простой алгоритм.
Наземный металлический резервуар стоит рассматривать в первую очередь, если:
- территория позволяет разместить оборудование;
- важен удобный доступ к корпусу;
- планируются регулярные осмотры;
- необходимо упростить обслуживание;
- требуется минимизировать земляные работы;
- возможна дальнейшая модернизация системы.
Подземное исполнение целесообразно рассматривать, если:
- свободная площадь ограничена;
- необходимо сохранить поверхность территории;
- конструкция должна быть скрыта ниже уровня земли;
- условия площадки позволяют выполнить безопасное заглубление;
- дополнительные расходы на монтаж оправданы преимуществами такого размещения.
На практике окончательное решение принимается после анализа сразу нескольких факторов:
- Назначение резервуара.
- Тип хранимой жидкости.
- Необходимый объем.
- Температура эксплуатации.
- Свойства грунта.
- Уровень грунтовых вод.
- Свободная площадь объекта.
- Требования к обслуживанию.
- Необходимое дополнительное оборудование.
- Стоимость строительства и дальнейшей эксплуатации.
Для некоторых объектов оптимальным решением становится не один резервуар, а система из нескольких емкостей. Это позволяет распределить запас продукта, упростить обслуживание и повысить гибкость технологической схемы.
Какой вариант выбрать в итоге
Если территория предприятия позволяет свободно установить металлическую емкость и приоритетом являются удобство эксплуатации, контроль состояния и ремонтопригодность, обычно рационально рассматривать наземный резервуар.
Если основная проблема заключается в дефиците пространства или технологическая схема требует заглубленного размещения, стоит оценить возможность установки подземного резервуара.
При этом подземная конструкция требует более тщательной оценки грунтов, грунтовых вод, наружной антикоррозионной защиты и нагрузок на корпус.
Выбор должен выполняться не по принципу «какой резервуар лучше», а по принципу «какой вариант соответствует условиям конкретного промышленного объекта».
Заключение
Наземные и подземные металлические резервуары решают схожие задачи, но эксплуатируются в существенно разных условиях.
Наземное размещение обеспечивает удобный доступ к оборудованию, упрощает осмотр, обслуживание и модернизацию. Подземное позволяет рациональнее использовать территорию и уменьшить влияние некоторых внешних факторов, однако предъявляет более высокие требования к проектированию, защите корпуса и монтажным работам.
Поэтому еще до заказа оборудования необходимо определить назначение резервуара, требуемый объем, характеристики хранимой среды и условия площадки.
Компания «Каскад-металл» производит металлическое емкостное оборудование для промышленных объектов, в том числе горизонтальные стальные наземные и подземные резервуары различных объемов, а также оборудование по индивидуальным проектам. При выборе конструкции специалисты могут учесть условия эксплуатации, характеристики рабочей среды и требования конкретного объекта.