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.

Do 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.

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

• s pevnou střechou
  
• s plovoucí střechou
  
• s pevnou střechou a s vnitřní plovoucí střechou

• s jednoplášťovým dnem
• s dvojitým dnem
• s dvojitým dnem s detekčním systémem úniku média

• 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

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.