Konstrukce a údržba skladovacích nádrží na ropu a ropné produkty

Konstrukce ropných nádrží

K uskladnění ropy se používá více typů nádrží, jejichž konstrukce je ovlivněna rokem výstavby a s ní souvisejícími dostupnými technologiemi, legislativou, provozními potřebami, klimatickými podmínkami, investiční a údržbovou politikou provozovatele. Tak jak se vyvíjely technologie a zpracování materiálů, měnil se i způsob konstrukce nádrží. První ocelové nádrže byly nýtované. Dodnes jsou některé z nich i po více než 60 letech v provozu především v Severní Americe. Významným posunem bylo zavedení procesu svařování při konstrukci nádrží. Svařované ocelové nádrže dominují dodnes.

výstavba ropných nádržíDo konstrukce nádrží vstupovaly další aspekty než jen vývoj technologií a materiálů. Z vojensko-strategických důvodů byla snaha o ukrytí skladovacích nádrží do podzemí během studené války, proto byly konstruovány podzemní zakryté nádrže.
V tektonicky aktivních oblastech jsou nádrže z bezpečnostních důvodů umísťovány do speciálních betonových sil, která nádrž v případě zemětřesení ochrání, nebo jsou uloženy ve formě plovoucích terminálů na moři. Významnou roli při konstrukci nádrží hrají i klimatické podmínky především v arktických oblastech nebo v tropech s extrémním množstvím srážek.

V současnosti lze sledovat trend nástupů nových materiálů, jako jsou lamináty a speciální hmoty, které mohou zlepšit provozní vlastnosti ocelové nádrže nebo i v některých případech zcela ocel nahradit. Dále samozřejmě zesiluje tlak na bezpečnost a provozování nádrží co nejšetrnější k životnímu prostředí.

Základní dělení v současnosti provozovaných ropných nádrží:

a) dle pláště
  • jednoplášťová nádrž v ochranném valu nebo betonovém dvoře
  • dvouplášťová nádrž (nádrž umístěná v ochranné jímce)

b) dle konstrukce střechy
  • s pevnou střechou
  • s plovoucí střechou
  • s pevnou střechou a s vnitřní plovoucí střechou
c) dle dna
  • s jednoplášťovým dnem
  • s dvojitým dnem
  • s dvojitým dnem s detekčním systémem úniku média
d) dle umístění
  • nadzemní nádrž
  • částečně zakrytá nádrž
  • podzemní nádrž
  • plovoucí nádrž

Kromě výše uvedeného dělení lze nádrže kategorizovat dle technické, ekologické a bezpečnostní úrovně, která je kromě základních konstrukčních parametrů uvedených výše odvozena od konkrétního vybavení nádrže, instalovaných bezpečnostních prvků, požárního zabezpečení, protikorozní ochrany a řídícího systému tankoviště nebo terminálu.

Moderní současné nádrže bývají vybaveny automatickým měřením hladiny na mechanickém či radarovém principu obvykle s dalším nezávislým prvkem zabraňujícím přeplnění nádrže. Dno nádrží i venkovní plochy jsou opatřeny ochrannými protikorozními nátěry, aby nedocházelo k nežádoucímu úbytku materiálu a tím pádem i ke zkrácení životnosti. Povrchovou korozní ochranu doplňuje aktivní katodická ochrana či pasivní anody instalované dovnitř nádrže. Plovoucí střechy s kvalitním dvojitým těsněním minimalizují množství uhlovodíků odpařené do okolí a eliminují jejich nebezpečné úniky. Prvky požárního systému tvoří speciální termosenzitivní či optická čidla, která zajišťují on-line monitoring a mohou spustit v případě iniciace požáru do několika minut poplach nebo zcela automatický požární systém. Půda a spodní vody jsou maximálně ochráněny v případě nádrží s dvojitým dnem, jehož těsnost muže být on-line monitorována. Všechny tyto moderní prvky musí být doplněny správným a bezpečným provozováním a vhodným systémem údržby.

Údržba ropných nádrží

Ropné nádrže představují klíčovou a významnou hodnotu pro provozovatele. I přesto někteří provozovatelé vyčkávají na výskyt závady a ty pak teprve následně odstraňují, namísto preventivního systému inspekce a údržby.

Progresivní způsoby údržby zavádí systém preventivní inspekce a údržby od samého počátku provozování skladovacích zařízení. K dispozici je celá řada nedestruktivních metod ke zjištění aktuálního stavu zásobníku. V posledních letech se v metodice preventivní údržby v petrochemickém průmyslu přejímají postupy z leteckých a jaderných technologií zabývající se rizikem plynoucím z případné poruchy, pokud by nebyla provedena preventivní údržba. V zahraničí se tento způsob údržby nazývá PPM (Probabilistic Preventive Maintenance – preventivní údržba na základě pravděpodobnosti výskytu poruch) a jeho nedílnou součástí je metoda RBI (Risk Based Inspection).

Nový systém údržby je založen na komplexním hodnocení okamžitého stavu nebo-li integritě každé jednotlivé nádrže, kdy se posuzují její technické, ekonomické, ekologické, bezpečnostní a jiné parametry a z nich vyplývající potenciální rizika. Pomocí moderních nedestruktivních metod se zjišťují materiálové tloušťky, necelistvosti a anomálie, kontroluje stav svárů, stanovují korozní úbytky a prověřují registrované vady. Komplexní stav zařízení na základě výstupů dílčích měření a kontrol, stanovené korozní rychlosti pak hodnotí tým složený z projektantů, výpočtářů, pracovníků údržby, inspekce provozu a dalších specialistů.

ukázka lokalizace vady ve sváru hrdla nádrže
Ukázka lokalizace vady ve sváru hrdla nádrže

Metoda preventivní údržby na základě rizikového posouzení skutečného stavu zařízení přispívá k pružnému plánování odstávek nádrží s důrazem na bezpečný a ekologický provoz, které pak mají menší vliv na výrobní procesy a na ekonomiku provozu, případně i na dostatek petrochemických výrobků a prodloužení životnost zařízení.

Kontakty


fiogf49gjkf0d
Vysoká škola
chemicko-technologická
Technická 5
166 28 Praha 6 - Dejvice

Ústav technologie ropy a alternativních paliv
Ing. Daniel Maxa, Ph.D.
daniel.maxa@vscht.cz
Odborný garant

fiogf49gjkf0d
Odborným garantem tohoto portálu je Česká národní rada světové rady pro ropu (WPC). Česká národní rada reprezentuje Českou republiku ve Světové radě pro ropu.

WPC


Světová rada pro ropu (World Petroleum Council – WPC) je mezinárodní nevládní organizace, jejíž cílem je prosazování využití vědeckého pokroku, přenosu technologií a posuzování ekonomických, finančních, environmentálních a sociálních vlivů na využívání ropy. Více informací...

Odběr novinek


Přihlásit k odběru novinek
Partner projektu

MERO ČR

MERO ČR

fiogf49gjkf0d
MERO ČR, a. s. (mezinárodní ropovody), vlastník a provozovatel české části ropovodu Družba a ropovodu IKL, je jediným přepravcem ropy do České republiky a nejvýznamnější společností zajišťující skladování nouzových strategických zásob ropy. Více informací...