Уђите у било који терминал за дистрибуцију горива и видећете их: редове челичних резервоара, од којих неки држе стотине хиљада галона, који чувају залихе горива које одржавају камионе у покрету, генераторе који раде и раде индустрије. Ово нису само контејнери. То су пројектовани системи у којима цена квара-мерена еколошким казнама, изгубљеним производом и оштећењем репутације-може вишеструко надмашити првобитну куповну цену. Ипак, током мојих година рада са објектима за складиштење горива, видео сам превише избора резервоара вођених размишљањем о првој{5}}трошкови, уз мало пажње на економију животног циклуса која је заиста важна.
Овај чланак иде даље од разговора о брошури да би испитао шта је заиста важно у избору резервоара за складиштење горива, дизајну и одржавању-на основу искуства на терену, индустријских стандарда и реалности оперативних трошкова.
Пејзаж складиштења горива: више него што се на први поглед види
Резервоари за складиштење горивадолазе у конфигурацијама које одражавају разноликост њихових апликација. На једном крају спектра налазе се масивни надземни резервоари за складиштење (АСТ) на терминалима рафинерије, обично произведени према стандардима АПИ 650, са пречником већим од 100 стопа и висином од 50 стопа или више. На другом крају су скромни резервоари лож уља за стамбене објекте од 275- галона који се налазе у подрумима широм североистока. Између ових екстрема налази се огромна средина комерцијалних, пољопривредних и индустријских инсталација – свака са својим скупом приоритета дизајна и регулаторних оптерећења.
Избор између надземног и подземног складишта ретко је једноставан. Надземни резервоари нуде предност визуелне инспекције-што је значајан фактор када узмете у обзир да је први знак цурења у подземном резервоару често контаминирана подземна вода, откривена месецима након испуштања. Међутим, надземни резервоари троше вредан површински простор, суочавају се са ризицима излагања пожару и подлежу прописима о превенцији, контроли и противмерама (СПЦЦ) који могу захтевати значајно секундарно задржавање. Подземни резервоари елиминишу површински отисак и нуде неке предности заштите од пожара, али захтевају скупе системе за откривање цурења и, у многим јурисдикцијама, катодну заштиту да би се спречила спољна корозија.
Видео сам како се објекти пребацују из подземног у надземно складиште након једног инцидента са цурењем-не зато што је технологија отказала, већ зато што су трошкови санације, који лако могу да премаше 100.000 УСД по инциденту, учинили прорачун ризика неодрживим. Одлука никада није чисто техничка; она је и економска.
Одабир материјала: прва, најважнија одлука
Материјал од којег је гориворезервоар за складиштењеје произведен одређује не само његову структурну способност, већ и његову отпорност на корозију, захтеве одржавања и на крају његов радни век. Три класе материјала доминирају тржиштем, а избор између њих укључује компромисе-који се често погрешно схватају.
- Угљенични челик остаје главни материјал за складиштење горива, чинећи можда 80% свих АСТ-а који су данас у употреби. Његове предности су једноставне: висока затезна чврстоћа, добро-схваћене процедуре производње и трошкови материјала који су око једне-трећине до једне-половине у односу на еквиваленте од нерђајућег челика. Квака-и она је значајна-је у томе што угљенични челик захтева заштиту од корозије у облику премаза, облога или катодне заштите. Резервоар од 20.000-галона од угљеничног челика са системом за премазивање-високих перформанси може имати инсталирану цену од 25.000 до 35.000 долара; исти резервоар без адекватне заштите може да пропадне у року од 10 уместо 30 година. Заштитни систем није опциони-то је разлика између краткотрајне-обавезе и дугорочне имовине.
- Нерђајући челик нуди фундаментално другачију стратегију заштите од корозије: пасивни слој хром-оксида који се природно формира на површини и само-залечи када је оштећен. За складиштење горива, нерђајући материјал се обично наводи само када ускладиштени производ садржи агресивне загађиваче-као што су-горива са високим садржајем сумпора или биогорива са значајним садржајем воде-или када је окружење за инсталацију посебно корозивно. Премија за нерђајући челик у односу на угљенични челик може бити 2,5 до 4 пута већа од цене материјала, што ретко има економског смисла за стандардно складиштење горива.
- Пластика ојачана стаклопластиком{0}} (ФРП) заузима средину. Нуди одличну отпорност на корозију без потребе за додатним премазима, а његова мања тежина може смањити трошкове инсталације. Међутим, ФРП резервоари имају нижу структурну чврстоћу од челика, ограничену отпорност на ватру и подложни су деградацији услед излагања УВ зрачењу и одређених растварача. Инсталирани трошак ФРП резервоара обично пада између угљеничног челика и нерђајућег челика, што га чини опцијом вредном разматрања за мање инсталације или где су услови корозије тешки.
Материјална одлука треба да буде вођена анализом трошкова животног циклуса прилагођеном ризику-, а не само првом-трошком. У типичном оперативном периоду од 20-година, разлика у трошковима између правилно специфицираног резервоара од угљеничног челика и преко-специфичног резервоара од нерђајућег челика може премашити цео буџет за заштиту од корозије за опцију угљеника. Видео сам пројекте у којима је прелазак са нерђајућег челика на угљенични челик са епоксидном облогом уштедео 40% буџетских средстава резервоара који су преусмерени на друге, хитније безбедносне надоградње.
Шта стандарди дизајна заправо захтевају
Дизајн резервоара за гориво је вођен мрежом стандарда, а разумевање који се примењују на вашу инсталацију је предуслов за успешан пројекат. Релевантни стандарди нису заменљиви; примена погрешног може довести до несигурног дизајна или непотребних трошкова.
- За велике надземне челичне резервоаре, АПИ 650 је преовлађујући стандард. Он одређује минималне захтеве за дебљину зида на основу пречника резервоара, висине и специфичне тежине ускладиштене течности. Типичан резервоар од 50.000-галона, на пример, може захтевати дебљину доње плоче од 1/4 инча и повећање дебљине љуске са 1/4 инча на врху до 3/8 инча на дну. Стандард такође укључује детаљне одредбе о дизајну ветра и сеизмичког система које се разликују у зависности од географске локације – резервоар у Калифорнији има различите сеизмичке захтеве од резервоара на Флориди.
- За мање резервоаре{0}}обично оне испод 50.000 галона-УЛ 142 је стандард који најчешће наводе противпожарни закони и локалне власти. УЛ 142 покрива челичне надземне резервоаре за запаљиве и запаљиве течности, а његови захтеви укључују посебне одредбе за чврстоћу конструкције, отпорност на ватру и испитивање цурења. Резервоари који носе УЛ ознаку су подвргнути тестирању треће стране-и генерално су прихваћени од стране осигуравајућих компанија, што може бити значајан фактор у добијању покрића.
- За подземне резервоаре, УЛ 58 покрива челичне резервоаре, док УЛ 1316 покрива пластичне резервоаре ојачане стакленим-влакнима-. Ови стандарди су посебно ригорозни у погледу отпорности на корозију и интегритета цурења, што одражава веће трошкове и потешкоће у откривању испуштања из закопаних резервоара.
Честа тачка забуне је однос између стандарда и захтева локалног кодекса. АПИ и УЛ стандарди су национални или међународни стандарди, али су често допуњени државним или општинским прописима који могу бити строжи. У неким јурисдикцијама, на пример, сви резервоари за подземно складиштење морају да буду опремљени са двоструким-конструкцијом са дуплим зидовима и интерстицијским надзором-, што је захтев који превазилази оно што налаже основни УЛ стандард. Лекција је овде јасна: пре него што наведете резервоар, упознајте регулативни пејзаж места инсталације.
Секундарна заштита: заштитна мрежа коју не можете себи приуштити да прескочите
Неколико тема у складишту горива ствара толику забуну-или толику цену-као секундарна заштита. Принцип је једноставан: ако примарни резервоар процури, секундарни контејнер захвата ослобођени производ пре него што стигне до тла или подземних вода. Примена, међутим, увелико варира у зависности од примене и надлежности.
- За надземне резервоаре, секундарна заштита најчешће има облик бетонског или челичног насипа који окружује резервоар. Насип мора имати довољан капацитет да задржи 110% запремине резервоара-стандардни захтев у многим јурисдикцијама-и мора бити направљен од материјала компатибилних са ускладиштеним производом. Бетонски насип за резервоар од 50.000 галона могао би додати 15.000 до 25.000 долара на цену пројекта, али такође пружа видљив индикатор било каквог цурења и чини инспекције једноставним.
- За подземне резервоаре, секундарни контејнер има облик конструкције са двоструким-зидовима, са прстенастим простором између зидова који се надгледа ради акумулације производа или воде. Ови системи су знатно скупљи од -резервоара са једним зидом-обично 30-50% више- и захтевају стално праћење и одржавање. Ипак, у многим јурисдикцијама, подземни резервоари са једним-зидом више се не могу инсталирати за складиштење нафте; захтев за двозидном конструкцијом је постао ефективно универзалан.
Трошкови секундарног задржавања се често одупиру-све док не дође до цурења. Радио сам на више од неколико пројеката санације у којима су трошкови уклањања тла и пречишћавања подземних вода далеко премашили трошкове који би били настали да се инсталира секундарна заштита. У једном случају, једно цурење подземног резервоара коштало је власника објекта преко 200.000 долара у трошковима чишћења-осам пута више од цене конструкције са дуплим зидовима-. Економија секундарног задржавања није суптилна; они једноставно захтевају да погледате мимо почетних трошкова да бисте видели пуну слику.
Одржавање: шта заправо ради
Добро{0}}осмишљен резервоар је само половина једначине. Друга половина је одржавање-дисциплина која је, према мом искуству, једини најпоузданији предиктор радног века резервоара. Објекти са резервоарима старим 40-и даље у одличном стању нису они који су купили најскупљу опрему; то су они који су доследно улагали у инспекцију и одржавање.
Програм инспекције резервоара за складиштење горива треба да почне свакодневним визуелним проверама екстеријера резервоара, цевоводних прикључака и заштитног простора. Знаци проблема који се развијају често су видљиви пре него што их инструменти открију: влажна тачка на дну резервоара, незнатна промена боје на прирубници или локва у области заштите. Ово се не сме занемарити. Видео сам објекте у којима је свакодневна шетња-кроз отворила кап на споју цеви која би се, остављена без надзора, развила у значајно цурење у року од неколико недеља.
Годишње свеобухватне инспекције треба да укључују ултразвучно испитивање дебљине (УТ) на утврђеним тачкама мреже. За резервоар од 50.000-галона, ово може значити 20 до 30 мерних тачака на доњој плочи и још 20 на првој граници. Подаци треба да буду у тренду током времена-смањење дебљине од 10% током две године је знак упозорења; смањење од 20% у истом периоду је црвена заставица која захтева хитну истрагу. Цена годишњег УТ истраживања је обично 1.000 до 3.000 долара у зависности од величине резервоара и приступачности - скроман трошак у поређењу са ценом квара.
Унутрашње инспекције су скупље-обично захтевају стављање резервоара из погона и чишћење-и обично се обављају сваких 5 до 10 година у зависности од услова рада. Током унутрашњег прегледа, квалификовани инспектор испитује доњу плочу на удубљење, шкољку на општу корозију и кровну конструкцију на било какве знакове изобличења. Видео сам да су интерне инспекције откриле проблеме које је спољни УТ пропустио, посебно локализовано удубљење на завареним шавовима. Цена интерне инспекције резервоара од 50.000 галона могла би да износи 10.000 до 20.000 долара, али то је осигурање од квара које може коштати десет пута већи износ.
Одржавању премаза и облога треба приступити проактивно, а не реактивно. Време за поновно премазивање резервоара није када је премаз видљиво отказао, већ када покаже ране знаке деградације-креде, провере површине или мањег крварења рђе на ивицама. Тачка поправка која кошта неколико стотина долара може продужити век трајања премаза годинама; потпуни поновни премаз који кошта десетине хиљада обично је потребан када премаз у великој мери пропадне.
Улога технологије у модерном складиштењу горива
Индустрија складиштења горива постепено-понекад невољко-прихвата технологије које побољшавају безбедност и смањују оперативне трошкове. Најзначајнији од њих је интеграција аутоматизованих система за мерење резервоара (АТГ) са системима управљања објектима. Модерни АТГ системи раде више од мерења нивоа горива; они прате садржај воде, температуру и интегритет цурења и могу генерисати аларме за висок ниво, низак ниво или изненадне промене које могу указивати на цурење.
Цена АТГ система-обично инсталираног од 5.000 до 15.000 УСД-се брзо надокнађује само кроз побољшано управљање залихама. У објектима са више резервоара, видео сам АТГ податке који се користе за оптимизацију распореда испоруке, смањење хитних испорука и њихових повезаних премија. Предности за животну средину од раног откривања цурења су, наравно, примарни покретач, али економски случај за АТГ је подједнако убедљив.
Системи за праћење корозије су још једна област све већег усвајања. Сталци за купоне уметнуте у окружење резервоара или сонде постављене на критичним локацијама дају континуиране податке о стопама корозије, омогућавајући тимовима за одржавање да прилагоде своје распореде инспекција на основу стварних услова, а не календарских интервала. Једно постројење које сам посетио је инсталирало такав систем и открило да је стопа корозије на дну резервоара била 0,3 мм/годишње-знатно испод 0,5 мм/годишње претпостављених у оригиналном дизајну. Са тим подацима, успели су да продуже следећу интерну инспекцију са 10 година на 15 година, уштедећи приближно 30.000 долара у трошковима инспекције током животног века резервоара.
Практични закључак
Резервоари за гориво су, у својој суштини, компромис између идеалног и практичног. Идеалан резервоар би био направљен од најотпорнијег материјала-од корозије, са више слојева заштите,-надгледањем--уметности и бесконачним пројектним веком. Практичан резервоар је онај који испуњава безбедносне и еколошке захтеве док се уклапа у буџет власника и оперативна ограничења. Уметност спецификације резервоара лежи у навигацији тог компромиса без губљења из вида дугорочних-последица краткорочних-одлука.
Гориво ускладиштено у овим резервоарима је, за већину организација, жила куцавица њиховог рада. Квар није само проблем поправке; то је оперативни поремећај који може каскадно проћи кроз цело предузеће. Избори направљени у фази спецификације-материјала, изолације, система за праћење, програма одржавања-одређује не само перформансе резервоара, већ и способност организације да ради без прекида.
Улагање у резервоар за гориво, на крају крајева, није трошак, већ улагање у континуитет рада. Резервоар који данас кошта 20% више, али траје 50% дуже, или резервоар који захтева 30% мање одржавања током свог века трајања, није луксуз-већ је економски рационалан избор. А у ери у којој су еколошка одговорност и оперативна поузданост под све већом контролом, тај избор никада није био важнији.