СПЕЦПРОЕКТ

Mining World Russia 2020

ПЕРЕЙТИ

Эластичный резервуар для нефти. Особенности эксплуатации

В России, самой богатой кладовой полезных ископаемых, денно и нощно скорыми темпами идёт разведка и освоение новых месторождений. Для приёма и хранения чёрного золота нужны оперативные склады резервуаров.

Пока формируется достоверная картина объёмов залежей, режимов работы, составления проекта для установки парка стационарных металлических баз, проходят годы. Это время — звёздный час высоких технологий эластичного хранения для топливной логистики.

Чем дальше в лес, тем больше дров

Самый простой и удобный способ содержать добытую кровь земли — нефтяные амбары.

Они представляют собой яму, устланную противофильтрационным пологом. Без таких естественных резервуаров не обходится ни одно разведочное бурение. Это вполне объяснимо, ведь отсутствие дорог, высокие цены на авиаперевозки и сезонность работ, а значит, и завоза оборудования делают практически невозможной установку каких-либо ёмкостей.

Поэтому последствия котлованов в виде утечек и испарений нефти ставят под удар легкоранимую природу.

Освоение сложных территорий, а это всё чаще Арктика и Крайний Север, требует новых условий для хранения нефти и нефтепродуктов на отдалённых объектах и оперативной транспортировки.

Традиционные ёмкости из металла или бетона с такой задачей уже не справляются, поэтому внимание специалистов обращено к «мягким» эластичным резервуарам. Да, срок службы таких решений меньше традиционных металлических, но есть у них и неоспоримые достоинства.

«Везде, где есть ограниченные временные или логистические рамки использования ёмкостей, преимущества у эластичной упаковки. Для неё не требуются фундамент, сварочные работы и бригада монтажников, массивный парк цистерн и габаритных платформ, чтобы его перевозить.

Нет необходимости в специальном зимнем подогреве.

Упрощаются демонтаж и утилизация после использования. Она не подвержена коррозии, в то время как весь Север уставлен ржавыми резервуарами и бочками — и совершенно непонятно, что с этим делать…», — досадует заместитель генерального директора ООО НПФ «Политехника» Игорь Александров.

В сравнении с металлическими горизонтальными резервуарами эластичное передвижное нефтехранилище не требует капитальных подготовительных работ, монтаж могут произвести несколько человек без привлечения спецтехники, займёт это не больше недели.

Разрешение на строительство тоже не нужно: в соответствии с Градостроительным кодексом РФ, полевые склады на базе резервуарного оборудования относятся к временным сооружениям. Налицо и отличия самой конструкции.

«На стенках резервуаров не образуется конденсат, поэтому подтоварной воды в топливе нет. Отсутствие воздушной прослойки является конструктивной особенностью таких конструкций, что позволяет исключить потери топлива естественным путём, то есть испарения.

Кроме того, точный учёт топлива возможен благодаря насосно-перекачивающему оборудованию с системами фильтрации и газоотделения», — добавляет руководитель департамента маркетинга ООО «ГК Нефтетанк» Виталий Жигарёв.

Размер имеет значение

«В линейке нашей продукции есть мягкая фляжка на 6 литров, которую можно носить на поясе. Максимальные ёмкости, которые мы производили, — 500 м3, но они оказались очень громоздкими и неудобными в эксплуатации.

Поэтому мы остановились на размере 250 м3, а парки большей вместимости комплектуются из нескольких резервуаров с единой трубопроводной обвязкой.

В сложенном состоянии они укладываются в ящик объёмом 1,5 м3, поэтому их легко перевозить в легковом автофургончике», — рассказывает Игорь Александрович.

В сложенном виде оболочка эластичного резервуара ООО НПФ «Политехника» вместимостью 250 м3 имеет транспортный объём около кубометра и весит всего 800 кг.

«На сегодня стандартная линейка мягких резервуаров представлена номиналом от 1 м3 до 500 м3, полевых складов горючего (ПСГ) на базе мягких ёмкостей — от 1000 до 10 000 м3.

Самым востребованным объёмом при организации хранения нефти и нефтепродуктов является резервуар номиналом 250 м3.

Связано это с компактностью и малым весом при перевозках: комплект, состоящий из резервуара и защитного полога, упаковывают в транспортировочный ящик размерами всего 1х2х1 м и общим весом не более 1 т», — объясняет Виталий Жигарёв.

Как изменение размеров сказывается на цене ёмкости?

Для традиционных металлических увеличение стенки резервуара в два раза означает утяжеление в несколько тонн, удорожание, заказ большегрузного транспорта и тому подобное.

Эластичный резервуар, прибавив в весе несколько десятков килограммов, незначительно изменится в цене и тратах на транспортировку.

Что касается площади, у мобильного резервуара она варьируется от 50 до 300 м2.

Для транспортировки ёмкости используются как на открытых бортовых площадках, так и вложенными в контейнер — так называемый флекситанк — или в картонную коробку (битум, гофрокубы объёмом 1 000 литров).

Если говорить о комплектовании склада, модульная компоновка позволяет увеличивать объёмы хранимого топлива в соответствии с задачами, которые необходимо решить. При этом максимальная загрузка склада — 1 000 м3.

Мягкий, но прочный

Мягкий — ещё не значит пригодный для хранения нефти. Например, принцип флекситанков и аналогов — это лёгкий «мешок», который не используют в качестве самостоятельного резервуара, а вкладывают в контейнер или другую тару для герметичности.

Если флекситанки можно назвать «мягкой упаковкой», то полимерные эластичные ёмкости производства ООО НПФ «Политехника» вместимостью до 250 000 литров — это полноценные резервуары специализированного назначения.

Как правило, они имеют форму подушки, стенки которой выдерживают напор содержимого.

«Для изготовления полимерных эластичных резервуаров применяется высокопрочная полиэфирная ткань баллистического (полотняного) плетения с двусторонним покрытием.

Её прочность в семь раз превышает прочность стали: полоска композитного эластомера шириной 50 мм выдерживает нагрузку от 180 до 750 кг и более, она обеспечивает механическую стойкость материала к разрыву, раздиру и проколу», — описывает свойства материала технический директор ООО НПФ «Политехника» Игорь Барышев.

Полиэфирная ткань — полиэстер или нейлон с полимерным покрытием полиуретаном. Как основа материала она принимает на себя силовую нагрузку, а полиуретан обеспечивает герметичность и износостойкость.

«Широкий выбор материалов позволяет подобрать наиболее подходящий для любого продукта, в том числе для агрессивных сред.

Например, поверхностный слой полиуретана устойчив к нефтепродукту с минимальной проницаемостью, а включение в состав покрытия углерода (частиц сажи) или других токопроводящих составов снижает уровень статического электричества до безопасно допустимых величин.

К сожалению, полотно с полиуретановым покрытием в нашей стране пока не создают, поэтому мы используем ткань германских, американских и израильских изготовителей.

Недавно наша компания открыла в городе Сергиев Посад линию для производства полимерных технических тканей широкого назначения.

В перспективе — собственное производство материалов с полиуретановым покрытием, пригодных для хранения нефти и нефтепродуктов», — отмечает г-н Александров.


Эксперт


Игорь Барышев,
научный руководитель ООО НПФ «Политехника»

«Передвижной эластичный резервуар-сепаратор нефтегазовый предназначен для приёмки скважинной продукции по промысловым трубопроводам после первой ступени сепарации в дожимной насосной станции.

В ПЭР-НГ нефть накапливается и подвергается глубокой гравитационной очистке от нефтяного газа и воды. После чего уже товарную нефть можно подавать на транспортировку.

В свою очередь, пластовая вода накапливается в нижней части сепаратора и отводится в открытые амбары. Откуда её забирают для последующей доочистки и закачки в скважину или оставляют для естественного испарения.

Нефтяной газ выделяется через специальную арматуру и по трубопроводу подаётся для дальнейшего использования на буровой площадке.

Это может быть котельная, генератор или факел горелки ПНГ. Всё оборудование и системные узлы имеют разрешение Ростехнадзора для применения по назначению на опасных производственных объектах.

Нефтяной газ выделяется через специальную арматуру и по трубопроводу подаётся для дальнейшего использования на буровой площадке. Это может быть котельная, генератор или факел горелки ПНГ. Всё оборудование и системные узлы имеют разрешение Ростехнадзора для применения по назначению на опасных производственных объектах.

После завершения буровых работ резервуар-сепаратор ПЭР-НГ зачищают, проверяют, упаковывают и транспортируют для работы на новой площадке».


Эластичную упаковку испытывают на качество в лаборатории 25 ГосНИИ Химмотологии МО РФ.

Также у ООО НПФ «Политехника» есть собственная аккредитованная лаборатория физико-химических исследований полимерных материалов (ЛФХП), организованная на производственной базе в Тверской области.

Её профиль — исследование процессов растворения и физико-химических свойств природных полимеров и их производных, деформационно-прочностных свойств термопластичных полиуретановых эластомеров, композитов, плёнок и волокон.

Полимерный материал должен быть стойким не только к углеводородам, но и к попутным химическим составляющим, ведь нефть — субстанция с большим количеством химических элементов в разных процентных соотношениях.

Компания «Нефтетанк» заказывает материалы немецкого производства Mehler Teхnologies GmbH и Valmex Enviro.

Valmex служит для создания мягких резервуаров с эксплуатацией в российском климате и регионах Крайнего Севера.

«Упаковка обладает повышенной морозостойкостью, широким спектром температурного режима эксплуатации от -60 °С до +85 °С, стойкостью к осадкам, инертностью к нефтепродуктам, высокой эластичностью, механической прочностью, защитой от УФ-излучения.
Технология изготовления предусматривает специальную двухстороннюю лакировку, которая обеспечивает износостойкость и сохранность полимерного покрытия, а пластификаторы не мигрируют на поверхность и не вымываются из защитного слоя ПВХ, что делает мягкий резервуар эластичным на весь срок его эксплуатации», — отмечает Виталий Жигарёв.

Условия эксплуатации

Показатель морозоустойчивости говорит о критической температуре, ниже которой материал теряет эластичность и становится хрупким — всё зависит от его технических характеристик.

Производители утверждают: надёжность резервуаров проверена в условиях Якутии, Таймыра, Ханты-Мансийска, Чукотки, Камчатки, Ямала, Магаданской области и в контрастных по погодным условиям регионах Средней и Юго-Восточной Азии.

Но, независимо от региона эксплуатации, для установки эластичных резервуаров нужна ровная площадка без уклонов и острых предметов.


Справка

ООО НПФ «Политехника» проводит серию совместных исследований с ООО «Газпром ВНИИГАЗ» по программе «Хранение компримированного природного газа и гелия в отработанных тоннелях шахт с применением эластичных рукавных газгольдеров»;

Фирмами TOTAL S.A., SERS, ClearTechOil, Ltd, UK по программе «Локализация глубоководных разливов нефти с применением эластичных куполов накопителей-сепараторов»;

Институтом океанологии им. П. П. Ширшова РАН, фирмой ClearTechOil, Ltd, UK по программе «Добыча природного газа из донных отложений газогидратов с помощью эластичных куполов-накопителей»;

АО «Межотраслевой институт переработки пластмасс — НПО «Пластик», МАИ по программе разработки современных мягких топливных баков для авиационной техники;

Академией гражданской защиты МЧС РФ, ФГБУ ВНИИПО МЧС России, ГК «Арсенал Спасения», ФГБУ НИИ проблем хранения Росрезерва — по программе «Разработка и серийное производство оборудования для борьбы и ликвидации последствий пожаров, наводнений, нефтяных разливов и других ЧС на базе эластичных оболочек».


Срок хранения нефти в эластичных резервуарах зависит от состава и характеристик полимера, его оболочки и, конечно, от качественного технического обслуживания.

Обычно период использования любых полимеров не превышает 10 лет. Этот срок могут сократить различные погодные явления, а продлить — мероприятия по защите: профилактический уход, чистка, замена прокладок, подтягивание болтов, очистка снега, дренаж воды, чтобы ёмкости не лежали в луже.

В жарких регионах необходима защита от солнца. Для защиты во время грозы существует система активной молниезащиты, которая действует в радиусе до ста метров.

«Мягко» ли в России?

В мире эластичная упаковка находит гораздо более широкое применение, чем в России. Сказываются и мягкий климат, и более лояльное законодательство.

В Российской Федерации в качестве основы используются ГОСТы и СНиПы ещё времён СССР, в которых эластичные резервуары упоминаются вскользь и никак не регламентируются.

РЖД ограничивает применение тех же флекситанков к перевозке по железным дорогам.

В ГИБДД нет никакой информации, как относиться к транспортировке жидкостей не в традиционных цистернах. Поэтому местным производителям предстоит многоступенчатая работа с разрешительной документацией и регламентами, в которых подобная продукция должна быть.

Если же говорить о возможностях применения эластичной упаковки, они не ограничиваются хранением нефти. Нельзя обойти стороной те случаи, когда резервуары служат для устранения последствий техногенных аварий, аварийных разливов нефти на суше и воде, причём как в России, так и далеко за её пределами.

«Наши эластичные резервуары, каркасные и плавающие ёмкости входят в составы комплектов ЛАРН многих компаний и используются при ликвидации аварий.

Водоналивные дамбы выполняются по тому же принципу, что и резервуары, несколько лет назад их применяли для снижения последствий наводнения в Хабаровском крае.

Самый интересный случай, когда разработка нашего научного руководителя И. Г. Барышева использовалась при ликвидации последствий нефтяного разлива в Мексиканском заливе.

Но это уже совсем другая история», — делится Игорь Александров.


Текст: Надежда Гесс

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №2, 2019

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.