Πλωτή οροφή για υδραυλικές δεξαμενές πετρελαίου: Διατηρεί την καθαρότητα και τη σταθερότητα του υγρού

Τα υδραυλικά λιπαντικά έχουν εξαιρετικά χαμηλή τάση ατμών, καθιστώντας την απώλεια εξάτμισης μια ελάχιστη οικονομική ανησυχία. Ωστόσο, σε μεγάλες εφαρμογές αποθήκευσης χύδην, έναΕσωτερική πλωτή οροφή (IFR)χρησιμοποιείται για τη διαφύλαξη της καθαρότητας του υγρού. Λειτουργεί ως απόλυτη φυσική ασπίδα έναντι του ατμοσφαιρικού οξυγόνου, της απορρόφησης υγρασίας και της μικροσκοπικής εισόδου σωματιδίων - οι κύριοι οδηγοί των αστοχιών κατάντη εξαρτημάτων.

Όταν αποθηκεύεται σε συμβατικές ασφράγιστες δεξαμενές σταθερής οροφής, το χύμα βιομηχανικό υδραυλικό υγρό αντιμετωπίζει τρεις καταστροφικούς φορείς υποβάθμισης:

• Οξείδωση:Η συνεχής επαφή μεταξύ του ατμοσφαιρικού οξυγόνου και του στάσιμου επιφανειακού στρώματος του λαδιού προκαλεί μοριακή διάσπαση, δημιουργώντας όξινη λάσπη, αδιάλυτο βερνίκι και πολυμερείς αλυσίδες που εμποδίζουν τους σερβομηχανισμούς ακριβείας.
• Υδρόλυση:Τα βιομηχανικά υδραυλικά λάδια είναι εγγενώς υγροσκοπικά. Καθώς οι θερμοκρασίες περιβάλλοντος κυμαίνονται, η δεξαμενή «αναπνέει» με υγρό αέρα, προκαλώντας τη συμπύκνωση της υγρασίας στο εσωτερικό κέλυφος της δεξαμενής και την ανάμιξη στο υγρό, εξαντλώντας γρήγορα τα πρόσθετα κατά της φθοράς.
• Εισροή σωματιδίων:Η μικροσκοπική αερομεταφερόμενη σκόνη, η άμμος και το πυρίτιο παρακάμπτουν τις τυπικές χονδρές οπές εξαερισμού δεξαμενής, καθιζάνουν απευθείας στη μήτρα λαδιού και προκαλούν λειαντική φθορά σε μηχανικά διάκενα στεγανής ανοχής.

Μια εσωτερική πλωτή οροφή (IFR) λειτουργεί επιπλέοντας απευθείας στην επιφάνεια του υγρού μέσα σε μια σταθερή εξωτερική δομή (όπως μια βιδωμένη δεξαμενή θόλου από χάλυβα ή αλουμίνιο). Το πλωτό πάνελ εξαλείφει τον ανοιχτό εναέριο χώρο πάνω από το υγρό, διασφαλίζοντας ότι ακόμη και κατά τη διάρκεια κύκλων πλήρωσης ή αποστράγγισης μεγάλου όγκου, δεν έρχεται σε επαφή ο ατμοσφαιρικός αέρας με τον όγκο λαδιού χύδην.

Για να διατηρηθεί η σωστή επίπλευση και να αποτραπεί η κλίση ή η βύθιση υπό μηχανικές δυνάμεις οπισθέλκουσας κατά τη λειτουργία, ο όγκος μετατόπισης του IFR πρέπει να υπερβαίνει με ασφάλεια τη συνολική του μάζα συναρμολόγησης. Η φυσική που διέπει αυτήν την ισορροπία εκφράζεται μέσω του βασικού τύπου ισορροπίας άνωσης:

Οι δομικές παράμετροι και οι μηχανικές ανοχές που απαιτούνται για ένα IFR που χειρίζεται βιομηχανικά υδραυλικά λιπαντικά διαφέρουν ριζικά από τις τυπικές εγκαταστάσεις πτητικών πετρελαιοειδών:

Άμεση απάντηση:Το κύριο σημείο της μηχανικής ευπάθειας σε μια πλωτή οροφή υδραυλικού λαδιού είναι η περιμετρική στεγανοποίηση στεφάνης. Επειδή η σφράγιση παραμένει σε μόνιμη, άμεση επαφή με το υδραυλικό λάδι, η ελαστομερής ένωση πρέπει να είναι απόλυτα συμβατή με τις συγκεκριμένες συσκευασίες προσθέτων (συμπεριλαμβανομένου του διαλκυλοδιθειοφωσφορικού ψευδαργύρου ή των αντιαφριστικών πολυμερών) για να αποφευχθεί η αστοχία του υλικού.

Η επιλογή ενός εσφαλμένου πολυμερούς μπορεί να προκαλέσει χημική διόγκωση, δομική μαλάκυνση ή ξηρή ρωγμή, η οποία καταστρέφει την ακεραιότητα της στεγανοποίησης της δεξαμενής και απελευθερώνει μικροσκοπικά θραύσματα καουτσούκ απευθείας στην παροχή υγρού.

• Fluorocarbon (Viton / FKM):Η premium επιλογή για συνθετικά υδραυλικά λάδια, υγρά βιολογικής βάσης και διαμορφώσεις φωσφορικών εστέρων. Βιώνει λιγότερο από3%αλλαγή όγκου κατά τη διάρκεια δεκαετιών συνεχούς βύθισης και διατηρεί τη βέλτιστη μηχανική πίεση σκουπίσματος στο κέλυφος της δεξαμενής.
• Νιτρίλιο υψηλής περιεκτικότητας σε ακρυλονιτρίλιο (NBR / Buna-N):Συνιστάται για συμβατικά υδραυλικά λιπαντικά με βάση τα ορυκτά. Η σύνθεση πρέπει να διατηρεί περιεκτικότητα σε ακρυλονιτρίλιο μεγαλύτερη από36%για να αντισταθεί στις τάσεις διόγκωσης που είναι εγγενείς στα ελαφρά βιομηχανικά βασικά έλαια.
• Περιτυλίγματα ατμού PTFE:Συχνά χρησιμοποιείται ως λεπτή, εξαιρετικά ανθεκτική ασπίδα που τυλίγεται γύρω από πρωτεύοντες ελαστικούς πυρήνες αφρού, δημιουργώντας ένα λείο, χημικά αδιαπέραστο φράγμα που ελαχιστοποιεί την τριβή κατά μήκος των εσωτερικών τοιχωμάτων της δεξαμενής.

Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούν πλωτές στέγες για περιορισμό βαρέων λιπαντικών ή υδραυλικών λαδιών πρέπει να συμμορφώνονται αυστηρά με τους ακόλουθους δομικούς κώδικες και κώδικες δοκιμών:

• API Standard 650 Παράρτημα H:Ρυθμίζει τα περιθώρια ασφαλείας σχεδιασμού, κατασκευής και άνωσης εσωτερικών πλωτών οροφών σε ατμοσφαιρικά περιβάλλοντα αποθήκευσης.
• AWWA D103-09:Διέπει την ανάπτυξη αρθρωτών, εργοστασιακά επικαλυμμένων κατασκευών αποθήκευσης από βιδωμένο χάλυβα, οι οποίες παρέχουν τα λεία εσωτερικά προφίλ κελύφους που είναι απαραίτητα για τη στεγανή διαδρομή του στεγανοποιητικού υαλοκαθαριστήρα.
• Πρότυπο Καθαριότητας ISO 4406:Χρησιμοποιείται για την επαλήθευση της απόδοσης της δεξαμενής. Μια σωστά στεγανοποιημένη εσωτερική πλωτή οροφή, σε συνδυασμό με ένα σύστημα αναπνοής απόλυτο ξηραντικό στη σταθερή εξωτερική οροφή, θα πρέπει να διατηρεί αξιόπιστα την καθαρότητα του χύδην λαδιού σε ή πάνω απόISO 16/14/11βαθμολογία καθαριότητας.

Το υψηλό ιξώδες υγρού αυξάνει την αντίσταση διάτμησης του ρευστού που ασκείται στα περιφερειακά στεγανοποιητικά στεφάνης κατά τη διάρκεια των κύκλων πλήρωσης και εκκένωσης. Για να αντισταθμιστεί αυτή η αντίσταση, ο δομικός σχεδιασμός πρέπει να περιλαμβάνει εξαιρετικά άκαμπτους οδηγούς πόλους και καλώδια κατά της περιστροφής για να διασφαλίζεται ότι το πλωτό κατάστρωμα ταξιδεύει κατακόρυφα χωρίς να δένει, να γέρνει ή να σφηνώνει στα τοιχώματα της δεξαμενής.

Ναί. Ο συνδυασμός ενός IFR με ένα σύστημα κάλυψης αζώτου χαμηλής πίεσης ($N_2$) αντιπροσωπεύει το υψηλότερο πρότυπο διατήρησης υγρών. Η πλωτή οροφή εξαφανίζεται98%της περιοχής διεπαφής υγρού-αερίου, η οποία μειώνει σημαντικά την ποσότητα αερίου αζώτου που απαιτείται για την προστασία του εναπομείναντος άνω χώρου της δεξαμενής από το οξυγόνο.

Σε αντίθεση με τα ελαφριά καύσιμα, το υδραυλικό λάδι αφήνει ένα επίμονο, βαρύ λιπαντικό φιλμ στο εσωτερικό τοίχωμα της δεξαμενής καθώς πέφτει η οροφή. Αυτή η μεμβράνη προσελκύει λεπτά σωματίδια εάν καταφέρουν να εισέλθουν στον ανώτερο χώρο ατμού. Απαιτούνται τακτικές οπτικές επιθεωρήσεις για να διασφαλιστεί ότι οι στεγανοποιήσεις του πρωτεύοντος υαλοκαθαριστήρα είναι καθαρές και ότι το συσσωρευμένο ίζημα στα τοιχώματα της δεξαμενής δεν διασπά τα άκρα των σφραγίδων.

Επειδή το πλωτό κατάστρωμα προστατεύεται από μια σταθερή εξωτερική οροφή (μια διάταξη εσωτερικής πλωτής οροφής), το νερό της βροχής δεν συγκεντρώνεται απευθείας στην επιφάνεια του καταστρώματος όπως θα συνέβαινε σε μια εξωτερική πλωτή οροφή. Συνεπώς, δεν απαιτούνται πολύπλοκοι εσωτερικοί εύκαμπτοι σωλήνες αποστράγγισης - οι οποίοι διατρέχουν τον κίνδυνο διαρροής ή απόφραξης - δεν απαιτούνται. Αυτή η επιλογή σχεδιασμού μειώνει σημαντικά τις συνεχείς ανάγκες συντήρησης του συστήματος.

Οποιαδήποτε παραβίαση στα πάνελ του καταστρώματος ή αστοχία της στεγανοποίησης της ζάντας που επιτρέπει στο υδραυλικό λάδι να λιμνάζει πάνω από την πλωτή οροφή μειώνει το συνολικό περιθώριο άνωσης. Εάν δεν διορθωθεί, το βάρος του συσσωρευμένου λαδιού μπορεί να προκαλέσει κλίση ή βύθιση της οροφής. Οι δεξαμενές θα πρέπει να είναι εξοπλισμένες με αυτόματους δείκτες στάθμης ή θύρες οπτικής επιθεώρησης για να συλλαμβάνεται έγκαιρα η συγκέντρωση υγρών.