CN111942760A - 一种利用废弃露天矿坑的储油系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用废弃露天矿坑的储油系统，露天矿坑用于注入水，包括储油罐和油料输送系统。其中，储油罐设有石油进出口，储油罐固定于露天矿坑的坑底；油料输送系统包括高压输油管路，在高压输油管路通往储油罐的方向上依次设置地面油箱、双向高压油泵、油路流量计、油路电磁阀。相比于现有技术，本发明可操作性强，工程量小，能够实现对矿坑巨大空间的充分利用，保证储油仓的安全性。

Description

一种利用废弃露天矿坑的储油系统

技术领域

本发明涉及储油系统技术领域，特别是涉及一种利用废弃露天矿坑的储油系统。

背景技术

露天开采是煤炭开采或者金属开采的一种重要方式。露天矿的数量和产能规模越来越大，已经或者正在闭坑的露天矿数量也在不断增加。露天矿在闭坑后会遗留的巨大废弃露天矿坑，因此对废弃露天矿坑空间资源的处理及利用就显得尤为重要。目前，对废弃露天矿坑的处理及利用的措施主要有：土方回填、改造成景观公园或假日酒店等。但其投资大，空间利用率低，并且受限于地理位置和环境条件。另一方面，石油作为重要的化石能源，一直以来都是各个国家重要的战略储备资源。然而，限于场地、安全性及投资考虑，目前中国的石油储备能力远远不足，急需要通过技术手段设计建造大量的石油储备仓，满足储备需求，利用露天矿废弃矿坑建设石油储备仓成为了重要的创新方向。因此，如何提供一种可操作性强，工程量小，能够实现对矿坑巨大空间的充分利用，保证储油仓的安全性的储油系统，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用废弃露天矿坑的储油系统，旨在解决对废弃露天矿坑利用率低、可操作性差、工程量大，以及石油储备能力低、安全性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种利用废弃露天矿坑的储油系统，露天矿坑用于注入水，包括：

储油罐，所述储油罐设有石油进出口，所述储油罐固定于露天矿坑的坑底；

油料输送系统，所述油料输送系统包括高压输油管路，在所述高压输油管路通往所述储油罐的方向上依次设置地面油箱、双向高压油泵、油路流量计、油路电磁阀。

优选地，所述储油罐的内部空间由上到下依次为储气区、储油区和储水区，所述石油进出口位于所述储油区，与所述储气区对应的所述储油罐上设有气体进出口，与所述储水区对应的所述储油罐上设有水体进出口。

优选地，还包括惰性气体输送系统，所述惰性气体输送系统包括高压输气管路，在所述高压输气管路通往所述储油罐的方向上依次设置地面气站、高压气泵和气体电磁阀。

优选地，还包括水体输送系统，所述水体输送系统包括高压输水管路，在所述高压输水管路通往所述储油罐的方向上依次设置地面水箱、双向高压水泵、水路流量计和水路电磁阀。

优选地，还包括气体泄压阀，与所述储气区对应的所述储油罐上还设有第一泄压口，所述气体泄压阀设于所述第一泄压口处。

优选地，还包括液体泄压阀，与所述储水区对应的所述储油罐上还设有第二泄压口，所述液体泄压阀设于所述第二泄压口处。

优选地，还包括气体压力计和水下压力计，所述气体压力计用于测量所述储气区的实时压力，所述水下压力计用于测量露天矿坑水下的实时压力。

优选地，还包括地锚、连接绳和拉力监测仪，所述地锚埋入露天矿坑的坑底，所述连接绳的一端与所述地锚固定连接，所述连接绳的另一端与所述储油罐外壁固定连接，所述拉力监测仪固定于所述连接绳上。

优选地，还包括连接环，所述连接环为多个且固定于所述储油罐的外壁，所述连接绳的另一端固定于所述连接环上。

优选地，还包括缓冲层，所述缓冲层布置于露天矿坑的坑底上，所述缓冲层能够避免所述储油罐与露天矿坑的坑底直接接触。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的利用废弃露天矿坑的储油系统，露天矿坑用于注入水，包括储油罐和油料输送系统。露天矿开采结束后将储油罐与矿坑坑底地面固定连接，安装油料输送系统并与储油罐相连，提高了废弃露天矿坑利用率和石油储备能力、操作性好、工程量小。向露天矿坑中注入水，露天矿坑内注入的水淹没储油罐顶部，储油罐上部的水面起到保护作用，既防止外力打击，又可以在一定程度上缓解气温变化的影响，还能够隔绝氧气、杜绝爆炸危险，保证了本装置的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例储油系统的结构示意图；

其中：1-储油罐；2-储油区；3-储气区；4-储水区；5-石油进出口；6-气体进出口；7-水体进出口；8-油料输送系统；9-惰性气体输送系统；10-水体输送系统；11-气体泄压阀；12-液体泄压阀；13-气体压力计；14-水下压力计；15-地锚；16-连接绳；17-拉力监测仪；18-连接环；19-缓冲层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种利用废弃露天矿坑的储油系统，露天矿坑用于注入水，包括：储油罐1和油料输送系统8。

其中，储油罐1设有石油进出口5，储油罐1固定于露天矿坑的坑底；油料输送系统8包括高压输油管路，在高压输油管路通往储油罐1的方向上依次设置地面油箱、双向高压油泵、油路流量计、油路电磁阀。

本实施例中，露天矿开采结束后将储油罐1与矿坑坑底地面固定连接，安装油料输送系统8并与储油罐1相连，向露天矿坑中注入水，露天矿坑内注入的水淹没储油罐1顶部，储油罐1上部的水面起到保护作用，既防止外力打击，又可以在一定程度上缓解气温变化的影响，还能够隔绝氧气、杜绝爆炸危险，保证了本装置的安全性能。本装置不占用地面和水面空间，水面空间可有用于其他产业，提高了空间利用率，并有效增加了石油的储备能力，具有操作性好、工程量小的特点本实施例中，储油罐1的内部空间由上到下依次为储气区3、储油区2和储水区4，石油进出口5位于储油区2，与储气区3对应的储油罐1上设有气体进出口，与储水区4对应的储油罐1上设有水体进出口。进一步地，本实施例还包括惰性气体输送系统9，惰性气体输送系统9包括高压输气管路，在高压输气管路通往储油罐1的方向上依次设置地面气站、高压气泵和气体电磁阀。更进一步地，本实施例还包括水体输送系统10，水体输送系统10包括高压输水管路，在高压输水管路通往储油罐1的方向上依次设置地面水箱、双向高压水泵、水路流量计和水路电磁阀。通过惰性气体输送系统9向储油罐1中通入或抽出惰性气体，可有效保证使用或者储存石油时储油罐1内的压力与水下压力一直，以及水体输送系统10向储油罐1通入或抽出水，可有效保证使用或者储存石油时储油罐1的重力和其所受浮力相同，保持储油罐1悬浮在水中，进一步提高了装置的安全性和可操作性。

进一步地，本实施例还包括气体压力计13和水下压力计14，气体压力计13用于测量储气区3的实时压力，水下压力计14用于测量露天矿坑水下的实时压力。能够使储油罐1内的压力与水下压力保持平衡，降低了对储油罐1结构强度的要求，进一步提高了本装置的安全性

进一步地，本实施例还包括地锚15、连接绳16、拉力监测仪17和连接环18，地锚15埋入露天矿坑的坑底，连接绳16的一端与地锚15固定连接，连接环18固定于储油罐1的外壁，连接绳16的另一端固定于连接环18上，可有效将储油罐1固定并使其平稳地保持在水中，提高了对储油罐1的可操作性，同时能够避免储油罐1在水中翻滚或大幅度漂移，保证装置的正常运行。拉力监测仪17固定于连接绳16上，实时监测连接绳的拉力，避免出现连接绳所受拉力过大时出现断裂，以及连接绳受拉力过小时，储油罐出现翻转、下沉的情况，进一步提高了装置的安全性。

本实施例中，连接环18的数量优选为4个，4个连接环18与露天矿坑坑底的竖直距离均相等且沿储油罐1外壁周向均匀布置，使储油罐1的受力更加均匀，保证各连接绳所受的拉力一致，提高了装置的稳定性。

本实施例中，连接绳16的材质优选为不锈钢，具有防腐蚀性能高、强度高的特点。

本实施例中，缓冲层19为细砂堆积层，缓冲层19布置于露天矿坑的坑底上，能够避免储油罐1与露天矿坑的坑底直接接触，能够使储油罐1下落时软着陆从而避免损伤，提高了装置的安全性，本领域技术人员也可根据需要选择其它缓冲方式。

本实施例中，连接绳16与连接环18相连，露天矿开采结束后将地锚15埋于于矿坑的坑底，在矿坑坑底的横、纵方向均匀布置地锚15，多个地锚15相互连接，每个地锚15连接4根连接绳16，以4个地锚15中心为中点铺设细砂，细纱厚度从中心向边缘递减。每相邻4根连接绳16连接同一个储油罐1的四个连接环18，将储油罐1置于4个细砂堆积层中心位置。当储油罐1下落时，细砂堆积层可有效对其进行缓冲作用，避免储油罐发生破坏。

本实施例的储油系统运行时的具体步骤如下：

首先关闭所有电磁阀，向矿坑内注水，储油罐1漂浮后拉直连接绳16。然后打开水路电磁阀，双向高压水泵启动，向储油罐1内注水，并通入或抽出惰性气体，以保持储油罐1内压力与矿坑水下压力保持一致，当储油罐1的重力与其所受浮力相等时，停止注水。

当需要储存石油时，水路电磁阀打开，双向高压水泵启动，将油罐内水抽走，同时油路电磁阀打开，高压油泵启动，向储油罐1内注油，保持储油罐1重力与其所受浮力相等，通过油路流量计与水路流量计监测实时流量，保持抽出水的体积与注入油的体积之比为二者密度的反比。储油罐1悬浮于水中，可减小连接绳16的受力。打开气体电磁阀，通入或抽出惰性气体，以保持储油罐1内压力与矿坑水下压力保持一致。

当使用石油时，运行过程与储存石油时相同，抽出储油罐1内石油的同时向其注入水，保持储油罐1重力与其所受浮力相等，通入或抽出惰性气体，以保持保持储油罐1内压力与矿坑水下压力保持一致。

进一步地，还包括气体泄压阀11，与储气区3对应的储油罐1上还设有第一泄压口，气体泄压阀11设于第一泄压口处。具体地，还包括液体泄压阀12，与储水区4对应的储油罐1上还设有第二泄压口，液体泄压阀12设于第二泄压口处。

本实施例中，通过将气体压力计13的压力值与水下压力计14的压力值相比较，开启或关闭气体泄压阀11，以通入或排出惰性气体，保持储油罐1内的压力与水下压力保持一致。当拉力监测仪17的数值低于设定值时，开启液体泄压阀12，排出罐内水体，储油罐1重力与其所受浮力相平衡，保持进一步提高了装置的安全性。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种利用废弃露天矿坑的储油系统，露天矿坑用于注入水，其特征在于，包括：

储油罐，所述储油罐设有石油进出口，所述储油罐固定于露天矿坑的坑底；

油料输送系统，所述油料输送系统包括高压输油管路，在所述高压输油管路通往所述储油罐的方向上依次设置地面油箱、双向高压油泵、油路流量计、油路电磁阀。

2.根据权利要求1所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，所述储油罐的内部空间由上到下依次为储气区、储油区和储水区，所述石油进出口位于所述储油区，与所述储气区对应的所述储油罐上设有气体进出口，与所述储水区对应的所述储油罐上设有水体进出口。

3.根据权利要求2所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，还包括惰性气体输送系统，所述惰性气体输送系统包括高压输气管路，在所述高压输气管路通往所述储油罐的方向上依次设置地面气站、高压气泵和气体电磁阀。

4.根据权利要求2所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，还包括水体输送系统，所述水体输送系统包括高压输水管路，在所述高压输水管路通往所述储油罐的方向上依次设置地面水箱、双向高压水泵、水路流量计和水路电磁阀。

5.根据权利要求3所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，还包括气体泄压阀，与所述储气区对应的所述储油罐上还设有第一泄压口，所述气体泄压阀设于所述第一泄压口处。

6.根据权利要求4所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，还包括液体泄压阀，与所述储水区对应的所述储油罐上还设有第二泄压口，所述液体泄压阀设于所述第二泄压口处。

7.根据权利要求5所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，还包括气体压力计和水下压力计，所述气体压力计用于测量所述储气区的实时压力，所述水下压力计用于测量露天矿坑水下的实时压力。

8.根据权利要求1所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，还包括地锚、连接绳和拉力监测仪，所述地锚埋入露天矿坑的坑底，所述连接绳的一端与所述地锚固定连接，所述连接绳的另一端与所述储油罐外壁固定连接，所述拉力监测仪固定于所述连接绳上。

9.根据权利要求8所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，还包括连接环，所述连接环为多个且固定于所述储油罐的外壁，所述连接绳的另一端固定于所述连接环上。

10.根据权利要求9所述的利用废弃露天矿坑的储油系统，其特征在于，还包括缓冲层，所述缓冲层布置于露天矿坑的坑底上，所述缓冲层能够避免所述储油罐与露天矿坑的坑底直接接触。

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