18.08.2017
В последние несколько лет весьма распространенными стали пластиковые двери. Объясняется это их практичностью, эстетичным внешним...


18.08.2017
Эффективное автономное отопление для коттеджей и дач является головной болью их владельцев. Централизованная подача тепла нередко...


18.08.2017
Ещё пару десятков лет назад традиционное культивирование приусадебных участков происходило с использованием некоторых подручных...


18.08.2017
Инженерная защита территорий и населения - это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение и ликвидацию последствий...


18.08.2017
Кухня – то место где происходит процесс приготовления пищи, и где хозяйка дома проводит большую часть своего времени. Кроме того,...


17.08.2017
Щитовые двери – конструкции, в которых основу составляют облицованные с двух сторон пустотелые или сплошные щиты. Толщина полотна...


Подземные сооружения, устраиваемые в горных выработках

14.06.2016

Особый интерес для устройства подземных сооружений, являются старые горные выработки, которые выработали свой ресурс и уже не используются в настоящее время. Некоторая классификация таких сооружений приведена в таблице 3.5.
Подземные сооружения, устраиваемые в горных выработках
Подземные сооружения, устраиваемые в горных выработках
Подземные сооружения, устраиваемые в горных выработках

В РФ и за рубежом широкое распространение получило подземное хранение нефти и нефтепродуктов, углеводородных газов под высоким давлением, сжиженных газов, сжатого воздуха для промышленного потребления, в том числе газоаккумулирующими электростанциями.
В топливно-энергетическом балансе России около 80 % составляют газ, нефть и продукты их переработки.
К хранилищам газо- и нефтепродуктов предъявляются жесткие требования:
- обеспечение безопасности обслуживающего персонала и населения;
- предотвращение экологических нарушений окружающей среды;
- способность противостоять значительным избыточным давлениям и коррозионному воздействию хранимых продуктов.
При проектировании подземных хранилищ учитываются следующие основные требования:
- сохранение качества продуктов при их непосредственном длительном контакте с горными породами;
- уравновешивание избыточного давления хранимых продуктов массивом пород при определенной глубине заложения выработки-емкости.
Подземные хранилища устраиваются: в выработках, пройденных обычными горнопроходческими методами; в выработках, образованных безлюдными методами выщелачивания или камуфлетного взрыва; в пластах пористых пород.
Подземные хранилища экономически выгодны при объемах нефтепродуктов, превышающих 25-40 тыс. м3. В 1975 г. в Канаде и США имелось 41 млн м3 подземных хранилищ. Эти хранилища пожаробезопасны, эксплуатационные расходы для них значительно ниже, чем для поверхностных.
От механических, теплофизических и химических свойств горных пород зависят методы сооружения резервуаров подземных хранилищ (рис. 3.36).
Подземные сооружения, устраиваемые в горных выработках

Нефтехранилище - это комплекс сооружений для хранения нефти и продуктов её переработки. В состав нефтехранилищ входят нефтяные резервуары, напорные и безнапорные трубопроводы, насосные станции и др. (рис. 3.37).
Подземные сооружения, устраиваемые в горных выработках

По сравнению с наземными нефтехранилищами они более безопасны, характеризуются меньшими потерями от испарения, меньшими затратами тепла на поддержание необходимой температуры в хранилище и меньшими удельными затратами на сооружение и эксплуатацию. В состав подземных нефтехранилищ входят подземные резервуары (выработки-емкости, вспомогательные горные выработки, скважины и др.), наземные здания и сооружения. Подземные нефтехранилища по конструкции резервуаров подразделяются на шахтные, сооружаемые горнопроходческими методами и создаваемые в горных выработках или отработанных шахтах; бесшахтные, создаваемые путём размыва каменной соли водой через скважины, используемые впоследствии при эксплуатации нефтехранилищ.
При сооружении подземных нефтехранилищ стремятся к их устройству в горные породы без облицовки внутренних поверхностей какими-либо защитными материалами (например, листовой сталью), так как стоимость облицовочных работ и расход материалов бывают большими, особенно при сооружении хранилищ значительных объёмов. Наиболее эффективно подземное хранение в массивных соляных пластах и соляных куполах. В пластичных породах резервуары нефтехранилищ сооружаются методом глубинных взрывов.
Известна конструкция хранилищ так называемого «шведского типа» (рис. 3.38). В таких конструкциях большая камера находится в устойчивых малопроницаемых породах ниже уровня грунтовых вод. Поскольку давление в камере ниже, чем напор грунтовых вод, фильтрации нефтепродуктов из камеры в окружающий массив нет. Приток подземных вод в камеру обычно составляет несколько кубометров в сутки, но может достигать нескольких десятков кубометров. Вода, имея большую плотность, чем нефть, собирается внизу, и ее периодически откачивают.
Подземные сооружения, устраиваемые в горных выработках

Достоинствами подземных нефтехранилищ в сравнении с наземными являются:
- экономия земельных территорий на поверхности; сравнительно более низкая удельная стоимость сооружения нефтехранилищ, так как нет необходимости использовать дорогостоящие строительные материалы;
- возможность без больших капитальных затрат получать хранилища любой емкости (более 450 тыс. м в одной камере), что практически недостижимо на поверхности;
- при сооружении подземных нефтехранилищ в соляном массиве производится попутная добыча товарной продукции, что значительно удешевляет их стоимость;
По сравнению с наземными нефтехранилищами они более безопасны, характеризуются меньшими потерями от испарения.
Недостаток подземных нефтехранилищ - необходимость предотвращения накопления воды в подземных выработках из-за фильтрации грунтовых вод.
Ледогрунтовые хранилища сооружают в районах с многолетнемерзлыми грунтами в виде выемок (ниже нулевой изотермы). Сверху сооружают перекрытие и намораживают лед с устройством наружной теплоизоляции. Дно и боковые стены хранилища облицовывают льдом. Теплоизоляция должна обеспечивать температуру в ледяном слое хранилища не выше -3 °С. Температура нефтепродукта, заливаемого в ледогрунтовые хранилища, должна быть не выше 0 °С.
Первое в мире подземное нефтехранилище было построено в 1948 г. в г. Haанали (Финляндия). Хранилище работает по так называемому Senlab-методу и представляет собой забетонированный металлический резервуар в обводнённом скальном массиве, имеющий форму бутылки, заполненной снизу до барьерного уровня водой под давлением (рис. 3.39).
Подземные сооружения, устраиваемые в горных выработках

В настоящее время прослеживается ещё одна интересная тенденция, напрямую не связанная с подземным строительством: архитекторы предложили переделывать нефтехранилища в дома. Специалисты датского архитектурнодизайнерского бюро Pinkcloud разработали проект переделки резервуаров для хранения нефтепродуктов в жилые дома.
Об этом говорится в сообщении бюро. По подсчетам архитекторов, в настоящее время по всему миру насчитывается около 49 тысяч нефтяных резервуаров. Специалисты считают, что в дома их можно будет переделать после того, как мировые запасы нефти подойдут к концу и строения не будут использоваться по прямому назначению. Согласно проекту дома будут экологически чистыми, а квартиры в них - доступными по цене. Эксперты отмечают, что благодаря сферической форме реконструкция нефтехранилищ не потребует больших затрат, а сами здания обладают большим потенциалом для использования энергии солнца и других альтернативных источников.