Сборная цистерна

Сборная цистерна — это тип ёмкости для транспортировки и временного хранения жидкостей, конструкция которой позволяет собирать и разбирать её на отдельные элементы (панели, секции, кольца) для удобства перевозки в порожнем состоянии и компактного складирования. В отличие от цельносварных или цельнотянутых цистерн, сборные модели не являются монолитным изделием и требуют герметизации стыков при монтаже.

История

Идея создания разборных резервуаров возникла в середине XX века в связи с необходимостью оперативной доставки топлива и воды в труднодоступные районы, где использование стандартных цистерн было затруднено из-за их габаритов и веса. Первые образцы разрабатывались для военных нужд: армии требовались мобильные склады горючего, которые можно было бы перебрасывать по воздуху или по бездорожью.

В СССР разработка сборных цистерн велась с 1950-х годов. Первоначально они использовались в нефтяной промышленности для временного хранения нефти на промыслах. В 1960–1970-е годы, с развитием вертолётной техники и геологоразведки в Сибири и на Крайнем Севере, сборные резервуары стали незаменимы для обеспечения вахтовых посёлков и буровых установок. Массовое производство было налажено на предприятиях Министерства нефтяной и газовой промышленности СССР.

В современной России сборные цистерны применяются как в гражданских, так и в военных целях. Технологии производства совершенствуются: используются новые полимерные материалы и алюминиевые сплавы, повышающие коррозионную стойкость и снижающие массу.

Конструкция и принцип работы

Сборная цистерна состоит из набора унифицированных элементов, которые соединяются между собой с помощью болтов, зажимов или замков. Основные элементы конструкции:

• Панели (секции) — плоские или изогнутые листы из стали, алюминия или пластика, образующие стенки и днище. Толщина металла обычно составляет от 2 до 6 мм.
• Каркас — несущий силовой набор (рёбра жёсткости, стойки, балки), обеспечивающий прочность при заполнении жидкостью.
• Уплотнители — прокладки из резины, полиуретана или других эластомеров, герметизирующие стыки между панелями.
• Крепёж — болты, гайки, шпильки, клиновые зажимы или быстросъёмные замки.
• Арматура — заливные и сливные патрубки, люки, дыхательные клапаны, указатели уровня.

Принцип сборки: на подготовленное основание (ровная площадка, бетонная подушка или металлический поддон) последовательно устанавливаются и скрепляются панели днища, затем стеновые панели, после чего монтируется крыша (если предусмотрена). Герметизация достигается за счёт сжатия уплотнительных прокладок между элементами. Для некоторых моделей требуется дополнительная обварка швов или нанесение герметика.

Классификация

Сборные цистерны классифицируются по нескольким признакам.

По материалу изготовления

• Металлические (стальные, алюминиевые) — наиболее распространены. Стальные цистерны прочны, но тяжелы и подвержены коррозии. Алюминиевые легче, устойчивы к коррозии, но дороже.
• Полимерные (стеклопластик, полиэтилен, полипропилен) — лёгкие, химически стойкие, не подвержены коррозии. Используются для хранения агрессивных жидкостей и воды.
• Комбинированные — металлический каркас с полимерным вкладышем (лайнером) или полимерным покрытием.

По форме

• Цилиндрические — классическая форма, обеспечивающая равномерное распределение давления. Чаще всего горизонтальные.
• Прямоугольные (блочные) — удобны для штабелирования и размещения в ограниченном пространстве. Требуют усиленного каркаса.
• Сферические — редко встречаются в сборном исполнении из-за сложности изготовления панелей.

По назначению

• Для воды и пищевых жидкостей — изготавливаются из материалов, допущенных к контакту с питьевой водой (нержавеющая сталь, пищевой полиэтилен).
• Для нефтепродуктов и топлива — стальные или алюминиевые, с антистатическим покрытием и системой заземления.
• Для химических реагентов — из химически стойких полимеров или стали с защитным покрытием.
• Универсальные — могут использоваться для разных типов жидкостей после очистки.

По способу транспортировки

• Авиатранспортабельные — лёгкие, компактно упаковываются в контейнеры или на поддоны.
• Автомобильные — перевозятся в кузове грузовика или на прицепе.
• Железнодорожные — редко, как правило, в составе контейнерных поездов.
• Вертолётные — сверхлёгкие, поднимаются внешней подвеской.

Применение

Сборные цистерны находят применение в различных отраслях.

Нефтегазовая промышленность

Используются для временного хранения нефти, газового конденсата, дизельного топлива на нефтепромыслах, буровых установках, нефтебазах. Особенно востребованы в районах с ограниченной транспортной инфраструктурой (Сибирь, Дальний Восток, Арктика). Позволяют быстро создать резервуарный парк на месте добычи.

Военное дело

В армии сборные цистерны применяются для полевого обеспечения войск горючим и водой. Входят в состав комплектов полевых складов (например, ПМГ — полевой модульный горючий). Могут быть развёрнуты в течение нескольких часов силами расчёта из 2–3 человек. В России такие системы используются в составе войск РХБЗ и тыловых подразделений.

Сельское хозяйство

Используются для хранения воды для полива, жидких удобрений, средств защиты растений, а также для временного хранения молока на фермах. В засушливых регионах сборные цистерны позволяют организовать запасы воды для животноводства.

Строительство и промышленность

Применяются для обеспечения водой строительных площадок, для хранения технических жидкостей (антифризы, масла), для создания систем пожаротушения. Временные резервуары могут быть установлены на период ремонта стационарных ёмкостей.

Ликвидация чрезвычайных ситуаций

Сборные цистерны используются МЧС для организации временного водоснабжения пострадавших районов, для сбора и временного хранения разлившихся нефтепродуктов при авариях. Быстрое развёртывание позволяет оперативно обеспечить население питьевой водой.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Компактность при транспортировке — в разобранном виде занимает в 3–10 раз меньше места, чем цельная цистерна.
• Мобильность — возможность доставки в труднодоступные места (вертолётом, по бездорожью).
• Быстрый монтаж/демонтаж — от нескольких часов до 1–2 дней в зависимости от размера и сложности.
• Модульность — возможность наращивания объёма путём добавления секций.
• Ремонтопригодность — замена повреждённой панели без замены всей цистерны.
• Низкие требования к фундаменту — может устанавливаться на ровную площадку без бетонирования.

Недостатки

• Меньшая герметичность — стыки являются потенциальными местами утечек, особенно при длительной эксплуатации.
• Ограниченное давление — не предназначены для хранения под высоким давлением (обычно до 0,05–0,1 МПа).
• Склонность к коррозии в местах соединений — из-за зазоров и контакта разнородных металлов.
• Более высокая трудоёмкость сборки по сравнению с цельносварными резервуарами.
• Ограниченный срок службы — обычно 10–20 лет против 30–50 лет для цельных цистерн.

Интересные факты

• Крупнейшие сборные цистерны могут достигать объёма 500–1000 м³ и собираются из нескольких десятков панелей.
• В СССР выпускались сборные цистерны типа РС (резервуар сборный) объёмом от 5 до 100 м³. Они широко применялись в геологоразведке.
• В современной России производством сборных цистерн занимаются предприятия в Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Санкт-Петербурге и других городах.
• Для герметизации стыков в полевых условиях иногда используют специальные клеевые ленты или холодную сварку.
• Некоторые модели сборных цистерн оснащаются системой подогрева для эксплуатации в условиях низких температур (до -60 °C).

Источники

• ГОСТ Р 52910-2008 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия».
• Руководство по эксплуатации полевых модульных горючих (ПМГ). Министерство обороны РФ.
• Технические условия на резервуары сборные типа РС. ОАО «Нефтемаш».
• Материалы научно-технических конференций по нефтегазовому оборудованию (2010–2020 гг.).
• Каталоги производителей сборных цистерн (заводы «Уралхиммаш», «Красный котельщик», «Петрозаводскмаш»).