Нефтехранилище
Нефтехрани́лище, резервуар или комплекс резервуаров искусственного либо естественного происхождения для хранения нефти или нефтепродуктов. Нефтехранилища могут входить в состав нефтедобывающих комплексов, нефтебаз, насосных станций магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий и др. По расположению относительно поверхности земли различают наземные и подземные нефтехранилища; по материалу, из которого они изготовлены, – металлические, железобетонные, из синтетических материалов, а также подземные, сооружаемые в массиве горных пород (например, в пластах каменной соли). Наибольшее распространение получили нефтехранилища наземные сварные металлические и подземные железобетонные. По форме резервуаров нефтехранилища бывают цилиндрические (вертикальные, горизонтальные), сферические, каплевидные, прямоугольные, траншейные.
Резервуары наземных нефтехранилищ классифицируют в зависимости от величины избыточного давления в газовом пространстве на резервуары высокого (более 0,002 МПа) и низкого (менее 0,002 МПа) давления. Резервуары вертикальные стальные цилиндрические (РВС) низкого давления («атмосферные») оборудуются стационарной щитовой конусной или сферической кровлей; сооружаются объёмом от 100 до 120 тыс. м3. Резервуары горизонтальные стальные цилиндрические (РГС) изготавливаются объёмом от 3 до 1000 м3. Для сокращения потерь нефти и нефтепродуктов (бензинов) от испарения при хранении резервуары типа РВС оснащаются металлической плавающей крышей или понтоном (металлическим либо синтетическим).
В качестве резервуаров высокого давления используют РВС, РГС, а также сферические и каплевидные резервуары. Избыточное давление в РВС составляет от 0,013 до 0,025 МПа, а в РГС, как правило, – от 0,04 до 0,07 МПа. Для РГС объёмом 1000 м3, работающих при давлении 2 МПа, применяются усиленные рёбра жёсткости или листовой прокат повышенной толщины.
Для хранения газообразных сред и легкоиспаряющихся жидкостей (бензинов) под давлением, превышающим 0,2 МПа, сооружаются сферические резервуары объёмом от 300 до 4000 м3. При объёмах до 2500 м3 оболочка резервуаров опирается на отдельные колонны, а при давлении больше 0,6 МПа – на кольцевые опоры. За рубежом широко распространены сферические резервуары объёмом от 1000 до 5000 м3 с рабочим избыточным давлением от 0,66 до 1,8 МПа.
Оболочка каплевидных резервуаров имеет форму капли жидкости, находящейся на несмачиваемой твёрдой поверхности. Нефтехранилища этой формы объёмом от 2000 до 6000 м3 применяются при избыточном давлении до 0,14 МПа. При большем давлении целесообразна сферическая оболочка.
Подземные железобетонные нефтехранилища объёмом от 500 до 50 000 м3 используются, как правило, для хранения нефти. Конструктивно они чаще всего бывают цилиндрической формы (монолитный или сборный железобетон), со стационарной кровлей; резервуары прямоугольной формы применяются редко. Металлические подземные нефтехранилища траншейного типа сооружаются объёмом от 2000 до 10 000 м3.
Подземные нефтехранилища, устраиваемые в толще земной коры на различной глубине, по способу их сооружения подразделяются на: ледогрунтовые, шахтные, сооружаемые способом камуфлетного взрыва, возведённые в пласте каменной соли способом выщелачивания (размыва водой).
Ледогрунтовые нефтехранилища строят в районах многолетнемёрзлых грунтов; они представляют собой траншею шириной около 5 м, отрытую в грунте ниже отметки нулевой изотермы. На дне и стенках траншеи намораживается лёд, сверху сооружается термоизоляционное покрытие, обеспечивающее температуру внутри нефтехранилища не выше –3 °С. Если нефтепродукт поступает с положительной температурой, его предварительно охлаждают в специальной холодильной установке до температуры не выше 0 °С.
Нефтехранилища шахтного типа глубиной от 100 до 1500 м сооружают проходкой вертикальных или наклонных скважин, с горизонтальными штольнями для вскрытия пласта, в котором будут создаваться полости (камеры) для закачки нефти или нефтепродуктов. Такие нефтехранилища могут достигать значительного объёма и состоять из нескольких камер. Например, подземное нефтехранилище в штате Техас ёмкостью 905,7 тыс. м3 имеет 6 камер.
Эффективным является использование под нефтехранилищем горных шахт после окончания разработки полезных ископаемых.
Нефтехранилища, сооружаемые способом камуфлетного взрыва, представляют собой полость сфероидальной формы, образующуюся в результате деформации пластичных горных пород вследствие произведённого подземного взрыва. Наиболее благоприятными породами являются пластичные глины и суглинки. Объём образующейся полости зависит от типа и мощности закладываемого заряда и характеристики породы.
Создание нефтехранилищ в пластах каменной соли осуществляется растворением соли водой, закачиваемой через пробурённую скважину с одновременным отводом образующегося рассола. Крупнейшие подземные нефтехранилища сооружены: во Франции (г. Маноск) в отложениях каменной соли, вместимостью 10 млн м3 (состоит из 36 камер); в США (штат Луизиана) – 9 млн м3 (состоит из 14 камер).