Узел поддержки плавающей крыши резервуара для хранения жидких продутов

1 Настоящее изобретение имеет отношение к созданию узла для поддержки плавающей крыши резервуара для хранения жидких продуктов,в частности, нефти и ее производных. Резервуары-хранилища широко используют в нефтяной промышленности, причем они работают главным образом в виде операционных блоков. Они могут быть предназначены,например, для хранения сырой нефти, промежуточных продуктов и конечных продуктов. По причине высокой летучести указанных продуктов такие резервуары имеют крышу, которая может плавать на хранящейся жидкости,для того, чтобы предотвращать нежелательное накопление газов между слоем жидкости и крышей. Плавающая крыша ни при каких обстоятельствах не должна касаться дна резервуара,так как при этом возникает риск повреждения оборудования. Поэтому необходимо вводить ограничение ее перемещения, чтобы она не могла опускаться до уровня ниже специфической минимальной высоты, которая известна специалистам как "Минимальная рабочая высота". В ряде случаев необходимо располагать крышу на специфическом более высоком уровне, чтобы позволить рабочему войти в резервуар для проведения операций по обслуживанию. Указанная высота известна специалистам как"Высота обслуживания". Минимальная рабочая высота выбирается таким образом, чтобы предотвратить вход крыши в контакт со слоем отстоя, который обычно образуется на дне резервуара-хранилища. В некоторых случаях эта минимальная рабочая высота может составлять до 20% общей высоты резервуара-хранилища. Если уровень хранящейся жидкости падает ниже этой высоты, то опорные стойки крыши касаются дна резервуара и предотвращают дальнейшее опускание крыши. Указанные опорные стойки скользят внутри направляющих, которые жестко прикреплены к плавающей крыше, что дает возможность регулировать рабочую высоту и высоту обслуживания плавающей крыши. Опорные стойки имеют, по меньшей мере, два поперечных отверстия, в которые могут быть введены стопорные штифты. В направляющих также имеются отверстия для стопорных штифтов. Для регулировки высоты опорной стойки необходимо совместить отверстия в направляющей с одним из отверстий в опорной стойке и ввести со скольжением стопорный штифт через совмещенные отверстия. В зависимости от размера и веса каждой опорной стойки, операция регулировки высоты требует участия, по меньшей мере, двух человек, один из которых поддерживает опорную стойку, а другой вводит штифт в соответствующее отверстие. Часто для проведения этой операции требуется три человека. 2 В обычно используемых в настоящее время резервуарах-хранилищах разность между высотой обслуживания и рабочей высотой является относительно малой, так как на дне резервуара, как упоминалось выше, обычно накапливается очень толстый слой отстоя и поэтому требуется большая рабочая высота. В международной заявке на патент РСТ/BR 97/00022 на имя настоящего заявителя предложено использовать резервуар с полом(днищем), центр которого расположен на уровне ниже уровня краев пола. Это необходимо для того, чтобы накапливать нежелательные жидкости (обычно воду), которые должны быть отправлены на дренаж, в центральной области дна резервуара. Предусмотрен наклон для отвода нежелательных жидкостей к краям резервуара. Автоматические или ручные системы дренажа,такие как предложенные в международной заявке на патент PCT/BR 97/00050, дают возможность осуществлять дренаж всех нежелательных жидкостей. Следовательно, в настоящее время слой отстоя в резервуаре представляет собой крайне редкое явление. При внедрении указанных новых технологий плавающая крыша резервуара может опускаться в положение, которое расположено намного ближе к полу резервуара, так как теперь нет слоя отстоя. Однако возникает другая проблема. Так как разность между высотой обслуживания и минимальной рабочей высотой плавающей крыши теперь имеет относительно большую величину, в некоторых случаях до двух метров,то в том случае, когда используют традиционные опорные стойки и когда крыша опускается до рабочей высоты, тогда стойка на всю длину выступает над крышей в виде столба. Такая ситуация является нежелательной и может даже приводить к повреждению опорных стоек, которые могут, например, сгибаться, так как в таком положении крепление стоек к направляющим является ненадежным. Одним из возможных решений этой проблемы является упрочнение как стоек, так и направляющих, что приводит к нежелательному увеличению веса узла поддержки и, следовательно, плавающей крыши. В патенте США US-A-5,353,941 предложен узел поддержки, в котором использована система регулировки высоты с легким управлением (с простой манипуляцией). Предложенный тип стоек позволяет решить проблему регулировки высоты обслуживания. Основной недостаток указанной системы заключается в том, что опорные стойки находятся в постоянном контакте с хранящимся продуктом в течение всего периода использования резервуара. Это существенно снижает срок службы опорных стоек по причине воздействия коррозии, которой они подвержены. 3 В настоящем изобретении предлагается устранение указанных недостатков за счет использования узла для поддержки плавающей крыши, в котором требуется применение опорных стоек только при нахождении крыши в режиме обслуживания. Для перевода плавающей крыши в режим обслуживания стопорный штифт должен быть введен в отверстия в направляющей, причем продольная ось штифта должна быть перпендикулярна продольной оси опорной стойки. В этом случае стопорный штифт действует в качестве элемента блокировки опорной стойки. Положение стопорных штифтов позволяет получать дистанционно визуальную информацию относительно рабочего состояния плавающей крыши. Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых на фиг. 1 а и 1b схематично показан резервуар, плавающая крыша которого поддерживается при помощи обычных (известных) технических решений; на фиг. 2 показан в разобранном виде узел в соответствии с настоящим изобретением для поддержки плавающей крыши резервуара для хранения жидких продуктов, причем на чертеже можно видеть основные компоненты этого узла; на фиг. 2 а показано сечение по линии С- С фиг. 2; на фиг. 3 показан вид сбоку узла фиг. 2,который отрегулирован для работы с резервуаром-хранилищем в рабочем режиме; на фиг. 4 показан вид сбоку узла фиг. 2 в положении, в котором основание направляющей упирается в пол резервуара; на фиг. 5 показан вид сбоку узла фиг. 2 в положении, в котором не используется опорная стойка и основание направляющей упирается в дно резервуара; на фиг. 6 показан вид сбоку узла фиг. 2,который отрегулирован для работы с резервуаром-хранилищем в режиме обслуживания; на фиг. 7 показан вид сверху стопорного штифта в положении блокировки опорной стойки; на фиг. 7 а показано сечение по линии А- А фиг. 7. Перед тем, как начать детальное описание настоящего изобретения, для лучшего понимания его сущности обратимся к фиг. 1, на которой показан резервуар, плавающая крыша которого поддерживается при помощи опорных стоек, выполненных в соответствии с известным состоянием техники. На фиг. 1 а схематично показан резервуар 41, который имеет боковую стенку 43 и установлен на кольце фундамента 42. 4 Внутри резервуара имеется плавающая крыша 44, которая поддерживается направляющими 45, упирающимися в пол 46 резервуара 41. Плавающая крыша 44 показана в положении минимальной рабочей высоты. Направляющие 45 представляют собой полые колонны, которые позволяют ввести в них опорные стойки 47. На направляющих жестко закреплены пластины 51. Указанные пластины 51 имеют два установленных по диагонали кронштейна 50, функцией которых является фиксация опорных стоек. На верхнем конце каждая из опорных стоек 47 имеет шайбу 48, к которой прикреплен запорный стержень 49, причем запорный стержень является основным компонентом фиксации (блокировки) опорной стойки 47. При использовании резервуара 41 в рабочем режиме указанные опорные стойки 47 не имеют (не несут) никакой структурной функции; они только скользят внутри направляющих 45 и действуют только как элемент уплотнения продольного внутреннего пространства направляющих 45. Для перевода плавающей крыши 44 в режим обслуживания, показанный на фиг. 1b,опорные стойки 47 должны быть блокированы в том положении, в котором они крепятся к направляющим 45. Для этого достаточно повернуть опорную стойку 47 на 90 так, чтобы запорный стержень 49 вошел внутрь кронштейнов 50. Основной недостаток описанной системы для поддержки плавающей крыши связан с тем фактом, что опорные стойки постоянно установлены в направляющих без выполнения какой-либо функции в течение большей части времен. При контакте с продуктом стойки не нужны, к тому же при этом они подвержены коррозии. Другой проблемой при использовании описанной системы является трудность определения оператором при нахождении сверху на боковой стенке 43, в каком положении находятся опорные стойки, т.е. стоят ли они в рабочем положении или в положении обслуживания. Это означает, что оператор должен влезть сверху на плавающую крышу и индивидуально осмотреть каждую из опорных стоек, чтобы определить ее положение, особенно в том случае, когда резервуар находится в положении обслуживания. На фиг. 2 и 3 показан узел поддержки плавающей крыши, выполненный в соответствии с настоящим изобретением. В основном этот узел включает в себя направляющую 7, опорную стойку 5 и стопорный штифт 11. Для лучшего понимания на фиг. 2 этот узел показан в разобранном виде. На фиг. 3 показаны компоненты узла, отрегулированные для работы с резервуаром в рабочем режиме. Для упрощения на чертежах для поддержки плавающей крыши показана только одна 5 стойка в сборе, однако, обычно для поддержки плавающей крыши резервуара-хранилища используют несколько стоек, причем их количество зависит от размера резервуара или от веса плавающей крыши. Направляющая 7 жестко прикреплена к плавающей крыше, которую она должна поддерживать. Единственно в качестве примера на чертежах показана двухслойная или двухъярусная плавающая крыша 4. Направляющая 7 является главным образом вертикальной и полой для ввода в ее продольную внутреннюю полость опорной стойки 5, совершающей продольное относительное перемещение, например, за счет скольжения. Две пластины 12 в виде цилиндрических сегментов жестко закреплены на верхнем конце направляющей 7. В указанных пластинах 12 выполнены расположенные на одной оси (взаимно совмещенные по оси) отверстия 13, которые предназначены для пропускания через них стопорного штифта 11. Опорная стойка 5 в основном представляет собой главным образом вертикальную колонну 17, внешние размеры которой выбраны таким образом, чтобы она могла быть введена со скольжением в полую направляющую 7. На верхнем конце колонны 17 предусмотрен стопор(упор) 8, который действует как ограничитель хода и предотвращает выпадение (из направляющей вниз) опорной стойки 5 внутрь резервуара. На опорной стойке 5 предусмотрено средство крепления стопорного штифта 11. В соответствии с данным вариантом в центре стопора 8 имеется резьбовое отверстие 3 для крепления стопорного штифта 11 к опорной стойке 5. Стопорный штифт 11 содержит корпус 18,который на нижнем конце имеет фланец 20. На верхнем конце корпуса 18 имеется средство для надежного удержания стопорного штифта 11; в данном варианте это ручка 15. К основанию корпуса 18 по его оси симметрии жестко прикреплен одним концом стержень 19. Другой конец стержня 19 имеет фланец, который работает в качестве стопора 14. Стопорный штифт 11 содержит средство крепления к опорной стойке 5. В данном варианте это резьбовой штифт 21, жестко закрепленный на стопоре 14. На фиг. 3 узел показан в случайном рабочем положении (которое не обязательно является минимальным рабочим положением). Можно видеть, что резьбовой штифт 21 стопорного штифта 11 завинчен в резьбовое отверстие 3 стопора 8. В результате опорные стойка 5 и стопорный штифт 11 скреплены вместе. Если необходимо, например, извлечь опорную стойку 5 из полой направляющей 7, то достаточно потянуть вверх за ручку 15 стопорного штифта 11. Следует иметь в виду, что стопорный штифт 11 может быть закреплен на опорной стойке 5 при помощи любого другого средства 6 крепления, причем резьбовой штифт 21 и резьбовое отверстие 3 были выбраны в данном варианте как наиболее предпочтительное решение. Направляющая 7 действует как опора для плавающей крыши 4, когда указанная крыша опущена в свое самое нижнее рабочее положение. В такой ситуации нижний конец 16 направляющей 7 упирается в пол 6 резервуара, как это показано на фиг. 4. Вообще говоря, для повышения прочности пола резервуара 6 используют элементы усиления 2 на полу 6, которые являются точками, в которые упирается направляющая 7. Несмотря на то, что узел для поддержки плавающей крыши резервуара для хранения жидких продуктов образован тремя указанными ранее основными компонентами (направляющей 7, стопорным штифтом 11 и опорной стойкой 5),настоящее изобретение позволяет иногда не использовать опорную стойку, которая выполняет структурную функцию только когда плавающая крыша 4 находится в режиме обслуживания. На фиг. 5 показан вид сбоку узла в ситуации, когда опорная стойка 5 не используется. Можно видеть, что стопорный штифт 11 упирается в верхнюю часть направляющей 7, причем фланец 20 штифта закрывает с уплотнением продольное отверстие в направляющей 7, предназначенное для ввода в него опорной стойки 5,чтобы предотвратить нежелательное сообщение между внутренней и наружной частями резервуара. Основание фланца 20, которое входит в контакт с направляющей 7, может иметь покрытие или облицовку из соответствующего уплотняющего материала. Возможность удаления опорной стойки 5 представляет собой существенную характеристику настоящего изобретения и позволяет значительно снизить затраты на установку (монтаж) оборудования. Можно, например, хранить небольшое количество опорных стоек, достаточное для проведения технического обслуживания большого числа резервуаров-хранилищ. Кроме того, срок службы опорных стоек возрастает, так как устраняется ненужный контакт между стойками и жидкими продуктами,хранящимися в резервуаре, когда он находится в рабочем режиме. При таком условии практически исключено коррозионное воздействие жидких продуктов на материал, из которого изготовлены опорные стойки. В том случае, когда необходимо перевести плавающую крышу 4 в режим обслуживания,крышу поднимают на такой уровень, на котором опорные стойки выступают вниз (из направляющих) и упираются (вверху) в свои стопоры 8. После этого извлекают стопорный штифт 11 из верхней части опорной стойки 5 и его стержень 19 пропускают затем через отверстия 13 пластин 12, как это показано на фиг. 6. 7 Размеры отверстий 13 таковы, что стопор 14 стержня 19 проходит через них с небольшим зазором. Стержень 19 ложится (опирается) на нижние края отверстий 13, так как его длина такова, что стопор 14 проходит все расстояние между пластинами 12 насквозь и выходит на внешнюю сторону, как это показано на фиг. 7. Размеры (диаметр) фланца 20 превышают размеры (диаметр) отверстий 13, поэтому он действует как стопор, ограничивающий ход стопорного штифта 11. Так как размеры (диаметр) стопора 14 превышают размеры (диаметр) стержня 19, как это можно видеть на фиг. 7 а, где показано сечение по линии А-А фиг. 7, то стопорный штифт 11 не может совершать продольное перемещение в любом направлении, и поэтому он действует в качестве стопора для опорной стойки 5, как это показано на фиг. 6,что позволяет осуществлять поддержку плавающей крыши 4. В дополнение к двум указанным функциям стопорный штифт 11 имеет третью функцию, а именно, функцию индикации состояния узла поддержки плавающей крыши для удаленного наблюдателя, т.е. нахождения указанного узла в рабочем режиме или в режиме обслуживания. При нахождении плавающей крыши в рабочем режиме стопорный штифт 11 всегда стоит в вертикальном положении по продольной оси направляющей 7, вне зависимости от того, есть опорная стойка 5 или ее нет. При нахождении плавающей крыши 4 в режиме обслуживания стопорный штифт 11 стоит в поперечном положении относительно продольной оси направляющей 7. Поэтому простое наблюдение за положением стопорного штифта 11 позволяет оператору дистанционно определять рабочее состояние каждого узла для поддержки плавающей крыши. Это наблюдение может производиться, например, с расположенной сбоку от резервуара высокой платформы, причем оператору не нужно опускаться на плавающую крышу для определения состояния каждого из опорных узлов,что может быть опасным, учитывая большие размеры резервуаров-хранилищ. Стопорный штифт 11 может быть окрашен в яркий цвет для облегчения наблюдения на расстоянии, что дополнительно облегчает задачу оператора. Резюмируя, можно утверждать, что настоящее изобретение имеет существенные преимущества по отношению к известному состоянию техники, так как оно позволяет существенно снизить затраты на установку или модернизацию резервуара, а также позволяет оператору дистанционно определять рабочее состояние резервуара-хранилища. 8 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Узел поддержки плавающей крыши резервуара для хранения жидких продуктов, отличающийся тем, что он включает в себя:- направляющую (7), которая является главным образом вертикальной и полой в продольном направлении и которая жестко прикреплена к плавающей крыше, которую она должна поддерживать, причем нижний конец (16) направляющей (7) действует как опора плавающей крыши, когда плавающая крыша достигает самого нижнего положения;- опорную стойку (5), которая содержит главным образом вертикальную колонну (17),имеющую в верхней части стопор (8), который действует как ограничитель хода и предотвращает выпадение опорной стойки (5) внутрь резервуара при ее движении вниз, ниже первого положения, в котором указанная стойка еще находится внутри направляющей (7);- два расположенных на одной оси отверстия (13) в указанной направляющей (7), выше положения опорной стойки (8), когда она находится в указанном первом положении; и- стопорный штифт (11), выполненный с возможностью ввода через указанные отверстия(13) для предотвращения движения вверх опорной стойки (5) из указанного первого положения; причем в том случае, когда необходимо перевести узел в режим обслуживания, стержень (19) стопорного штифта (11) пропускают через отверстия (13). 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что стопорный штифт (11) содержит корпус (18),имеющий фланец (20) на первом конце, и размещенные на верхнем конце корпуса (18) средства (15) для захвата стопорного штифта (11),причем стопорный штифт (11) имеет стержень(19), жестко закрепленный одним из своих концов на указанном первом конце корпуса (18) по оси симметрии корпуса, причем на другом конце стержня (19) предусмотрен стопор (14) стопорного штифта, который имеет средство крепления стопорного штифта (11) к опорной стойке(5); причем когда необходимо перевести узел в рабочий режим, то стопорный штифт (11) может быть закреплен на опорной стойке (5) при помощи указанного средства крепления; при этом отверстия (13) имеют такой размер, который допускает пропускание через них стопора (14) стопорного штифта, причем стержень (19) имеет такую длину, что стопор (14) стопорного штифта проходит через отверстия (13) насквозь и выходит наружу, при этом стержень (19) все еще опирается на нижние края отверстий (13); при этом фланец (20) имеет размеры, превышающие размеры отверстий (13), причем он действует как ограничитель хода стопорного штифта (11),в результате чего предотвращено продольное перемещение стопорного штифта (11), который становится упором для опорной стойки (5). 3. Узел по п.1, отличающийся тем, что он содержит две пластины (12) в виде цилиндрических сегментов, жестко закрепленные на верхнем конце направляющей (7) и имеющие указанные расположенные на одной оси отверстия(13). 4. Узел по п.1, отличающийся тем, что опорная стойка (5) выполнена с возможностью удаления при нахождении плавающей крыши в рабочем режиме, при этом стопорный штифт(11) установлен на верхней части направляющей(7) с использованием фланца (20) стопорного штифта (11) для закрывания торцевого отверстия направляющей (7), предназначенного для пропускания опорной стойки (5), чтобы предотвратить нежелательное сообщение между внутренней и внешней частями резервуара. 5. Узел по п.4, отличающийся тем, что основание фланца (20), которое входит в контакт с верхней частью направляющей (7), имеет покрытие из уплотняющего материала. 6. Узел по одному из пп.2-5, отличающийся тем, что стопор (8) опорной стойки имеет 10 средство взаимодействия со средством крепления стопорного штифта, предназначенное для крепления стопорного штифта (11) к опорной стойке (5). 7. Узел по п.6, отличающийся тем, что средство крепления стопорного штифта представляет собой резьбовой штифт (21), жестко закрепленный на стопоре (14) стопорного штифта, а средство взаимодействия стопора (8) опорной стойки представляет собой резьбовое отверстие (3), выполненное в стопоре (8) опорной стойки; причем в случае необходимости закрепления стопорного штифта (11) на опорной стойке (5) резьбовой штифт (21) ввинчивается в резьбовое отверстие (3). 8. Узел по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что положение стопорного штифта (11) дает визуальную индикацию о рабочем положении узла поддержки плавающей крыши резервуара для хранения жидких продуктов. 9. Узел по п.8, отличающийся тем, что стопорный штифт окрашен яркой краской.