Оборудование для автозаправочных станций

Основные компоненты топливораздаточного оборудования

Станция заправки транспортных средств представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих приём, хранение и выдачу моторного топлива. В состав базового оборудования входят топливораздаточные колонки, резервуары для хранения, трубопроводная обвязка, системы фильтрации и учёта, а также средства безопасности. Каждый элемент выполняет определённые функции и должен соответствовать требованиям технических регламентов Таможенного союза, а также отраслевым стандартам, полный перечень которых содержится в сводах правил и нормативных документах, утверждённых для объектов нефтепродуктообеспечения.

Конфигурация оборудования зависит от проектной производительности станции, климатических условий, вида реализуемого топлива и категории взрывоопасной зоны. При проектировании учитываются взаимосвязи между ёмкостным парком, насосным оборудованием и контрольно-измерительными приборами. Зная устройство каждого компонента, можно понять, как работает АЗС. Подробная информация о современных решениях представлена на сайте https://shelf.group/.

Конструкция и типы топливораздаточных колонок

Топливораздаточная колонка (ТРК) является исполнительным устройством, предназначенным для дозированной выдачи топлива в бак транспортного средства. Она обеспечивает измерение объёма выдаваемого продукта с установленной точностью и при необходимости – учёт денежных средств или литров по заданному алгоритму. Конструктивно колонка состоит из корпуса, насосного агрегата, измерительной камеры, фильтра грубой очистки, крана-пистолета и системы управления.

По типу привода различают механические, электромеханические и электронные колонки. Механические модели (например, счётчики объёмного типа) используются редко и в основном на объектах с низкой производительностью. Электромеханические оснащаются электродвигателем для привода насоса и счётного механизма с барабанным указателем. Электронные колонки имеют микропроцессорное управление, цифровой дисплей, возможность настройки дозировки и интеграции с кассовым ПО.

По количеству постов заправки (пистолетов) колонки делятся на одно-, двух- и многоствольные. Двухствольные колонки часто выполнены по схеме «бензин + дизель» или с двумя пистолетами для одного вида топлива (для одновременной заправки двух автомобилей). Точность дозирования, согласно ГОСТ 9018, для колонок класса точности 0,25 составляет предельную погрешность ±0,25 % от измеряемого объёма. Корпуса изготавливают из листовой стали с порошковым покрытием, обладающим стойкостью к атмосферным воздействиям и агрессивным средам.

В качестве измерительных преобразователей применяют объёмные счётчики (поршневые, ротационные) или ультразвуковые расходомеры. Последние обладают меньшим износом, но требуют стабильного состава топлива и отсутствия газовой фазы. Для выдачи дизельного топлива колонки могут комплектоваться подогревом фильтра и дополнительным сепаратором воды. Материалы уплотнений и шлангов выбираются с учётом устойчивости к нефтепродуктам (маслобензостойкая резина, полиэтилен).

Резервуары для хранения топлива: устройство и материалы

Резервуары служат для размещения запаса топлива, обеспечивая его герметичное хранение и минимальное испарение. Объём стальных резервуаров для стационарных АЗС варьируется от 5 до 100 м³, для модульных станций могут использоваться ёмкости меньшего объёма. Основные конструктивные элементы: корпус, днище, горловина, патрубки для приёма и выдачи топлива, дыхательная арматура, а также внутреннее и внешнее антикоррозионное покрытие.

По конструкции резервуары подразделяются на одностенные и двустенные. Двустенные ёмкости имеют межстенное пространство, которое заполняется инертным газом или контролируется системой мониторинга утечек. Это позволяет своевременно обнаруживать разгерметизацию основной стенки. Требования к герметичности и прочности устанавливаются ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» и ГОСТ 31385. Для подземной установки толщина стенки стального резервуара обычно составляет от 4 до 8 мм в зависимости от объёма.

Материалы изготовления: углеродистая сталь (Ст3сп, Ст09Г2С) со специальным покрытием (эпоксидные, цинкосодержащие составы) или композитные материалы на основе стеклопластика (полиэфирные и эпоксидные смолы). Композитные резервуары не подвержены коррозии, однако имеют меньшую механическую прочность по сравнению со стальными и требуют особого контроля при установке в грунт. Днище резервуара может быть плоским или коническим для сбора воды и отстоя. Каждый резервуар оснащается газоотводной трубой с огнепреградителем и дыхательным клапаном для выравнивания давления при заполнении и опорожнении.

Системы автоматизации и учета на АЗС

Мониторинг продаж и уровня топлива

Современные АЗС оснащаются системами автоматического сбора и обработки данных, которые обеспечивают учёт отпущенного топлива по каждой колонке и контроль остатков в резервуарах. Основными компонентами являются контроллеры, панели оператора (АРМ кассира), уровнемеры и программное обеспечение. Информация о каждой заправке – объём, вид топлива, номер пистолета, время – передаётся на верхний уровень в реальном времени.

Для измерения уровня топлива в резервуарах применяются погружные датчики: поплавковые, гидростатические (на основе тензометрических преобразователей) и радарные (радиолокационные). Погрешность измерения уровня составляет ±1 мм для радарных устройств и ±3 мм для гидростатических. Многие системы дополнительно измеряют температуру топлива для вычисления объёма, приведённого к стандартной температуре (+15 °C или +20 °C в зависимости от нормативов). Система автоматического замера уровня (ATGS – Automatic Tank Gauging System) позволяет непрерывно отслеживать динамику изменения запасов, выявлять утечки и прогнозировать необходимость пополнения.

Датчики и протоколы передачи данных

Связь между оборудованием колонок, уровнемерами и контроллерами осуществляется по проводным или беспроводным интерфейсам. Наибольшее распространение получили интерфейсы RS-485 с протоколом MODBUS RTU, обеспечивающие надёжную передачу на расстояния до 1000 метров. В крупных сетях АЗС применяют Ethernet и протокол DNP3 для удалённого мониторинга. Внутри колонки могут использоваться собственные протоколы производителя, которые затем транслируются контроллером в единую сеть.

Кроме уровнемеров, в состав системы входят датчики утечки в межстенном пространстве (для двустенных резервуаров), датчики давления в трубопроводе, датчики влажности топлива (для дизеля). Интеграция с ERP-системами предприятия позволяет автоматизировать заказ топлива и формирование отчётности. Электронные колонки, поддерживающие протокол EMV/PCI DSS, используются для безналичных платежей непосредственно на терминале.

Согласно требованиям технического регламента ТР ТС 013/2011, системы учёта должны обеспечивать погрешность измерения объёма не более ±0,25% при отпуске топлива, а также фиксацию каждой операции в электронном архиве не менее одного года.

Оборудование для обеспечения безопасности

Пожаротушение, газоотвод и взрывозащита

Автозаправочные станции относятся к взрывопожароопасным объектам, поэтому оснащаются комплексом средств защиты, предотвращающих возникновение и распространение огня, а также исключающих образование взрывоопасных смесей. Противопожарное оборудование включает первичные средства (огнетушители порошковые и углекислотные), автоматические системы пожаротушения (спринклерные или газовые – для помещений операторской и электрощитовой) и датчики загазованности, сигнализирующие о превышении предельно допустимой концентрации паров топлива в воздухе.

Система газоотвода (рекуперации паров) предназначена для улавливания углеводородных паров, вытесняемых из бака автомобиля во время заправки. Различают системы первой ступени (улавливание паров при сливе топлива из автоцистерны в резервуар) и второй ступени (улавливание при заправке автомобиля). Уровень улавливания должен составлять не менее 95% в соответствии с ГОСТ Р 54415. В состав входят паровозвратные шланги, клапаны, вакуумные насосы и адсорберы. Газоотводные трубы резервуаров снабжаются огнепреградителями и дыхательными клапанами, предотвращающими попадание пламени внутрь ёмкости.

Молниезащита и заземление выполняется в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Все металлические корпуса оборудования, трубопроводы, резервуары и колонки должны быть объединены в контур заземления с сопротивлением не более 10 Ом. Для защиты от статического электричества применяются заземляющие устройства для автоцистерн и переносные заземлители.

Электрооборудование для взрывоопасных зон

На территории АЗС выделяются взрывоопасные зоны классов В-1а (зоны вокруг дыхательной арматуры резервуаров и колонок) и В-1б (помещения хранения топлива при наличии источников зажигания). Электрооборудование, устанавливаемое в этих зонах, должно иметь соответствующий уровень взрывозащиты по ГОСТ IEC 60079. Применяются следующие виды взрывозащиты: взрывонепроницаемая оболочка (Ex d), повышенная надёжность против взрыва (Ex e), искробезопасная цепь (Ex i), неискрящее (Ex n).

Степень защиты оболочек от пыли и влаги – не ниже IP65 для устройств, размещаемых в зоне открытого пространства (колонки, светильники, кнопки управления). Внутри помещений (операторская, электрощитовая) допускается IP54. Взрывозащищённые светильники часто имеют маркировку 1Ex d IIB T4, где IIB – категория взрывоопасной смеси (газы групп пропан, бутан), T4 – температурный класс (максимальная температура поверхности до 135 °C). Кабельные вводы выполняются через сальники с резьбой, исключающие образование искр. Для аварийного отключения всех систем, кроме систем безопасности, устанавливается щит аварийной остановки снаружи здания.

Фильтрация, контроль качества и нормативные требования

Системы фильтрации бензина и дизеля

Топливо, поступающее в резервуары, а затем выдаваемое потребителю, может содержать механические примеси, воду, продукты коррозии. Для их удаления применяются фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтры грубой очистки (сетчатые или пластинчатые) устанавливаются на приёмных патрубках резервуаров и перед насосом колонки; они задерживают частицы размером более 100 мкм. Фильтры тонкой очистки (картриджного типа) имеют класс фильтрации 10 мкм для бензина и 5–1 мкм для дизеля. Для дизельного топлива обязательным является наличие водоотделителя (сепаратора), поскольку вода ухудшает смазывающую способность и может вывести из строя топливную аппаратуру двигателя.

Пропускная способность фильтрующего элемента должна соответствовать производительности колонки – обычно до 100 л/мин для одного фильтра. Материалы: стекловолокно, пропитанная целлюлоза, синтетические полимеры, устойчивые к воздействию углеводородов. Замена картриджа производится при падении давления на фильтре (по показаниям манометра) более чем на 0,5–0,7 кгс/см² или по регламенту – раз в 3–6 месяцев. На AЗС также устанавливаются пробоотборные краны для контроля качества топлива лабораторными методами, в том числе на содержание серы, октановое число бензина и цетановое число дизеля.

Регламенты обслуживания и документация

Эксплуатация оборудования АЗС регламентируется рядом нормативных актов. Основным является Федеральный закон №116 «О промышленной безопасности», устанавливающий требования к идентификации, регистрации, техническому освидетельствованию и ремонту технических устройств. Для топливораздаточных колонок и резервуаров обязательна первичная и периодическая поверка средств измерений: колонки поверяются не реже одного раза в год (межповерочный интервал устанавливается производителем, но не более 12 месяцев). Резервуары подлежат освидетельствованию: внутреннее техническое освидетельствование – не реже одного раза в 5 лет; гидравлическое испытание на прочность – при вводе в эксплуатацию и после капитального ремонта.

Для каждого объекта должна быть разработана проектная документация, паспорта на оборудование, инструкции по эксплуатации, план локализации аварийных ситуаций. Периодичность проверки систем газоотвода, пожаротушения и заземления устанавливается внутренним распорядком, но не реже одного раза в полугодие. Все электроустановки обслуживаются в соответствии с ПУЭ и главой 7.3 «Электроустановки во взрывоопасных зонах». Ведётся журнал регистрации неисправностей и ремонтов. Соблюдение регламентов и своевременная замена расходных материалов (фильтры, уплотнения, смазка) позволяют поддерживать оборудование в работоспособном состоянии на протяжении всего срока службы, который для ТРК и резервуаров составляет обычно 10–20 лет при условии надлежащего обслуживания.

Видео