RU107947U1 - Установка подслойного тушения для резервуаров длительного хранения нефтепродуктов - Google Patents

Abstract

Установка подслойного тушения для резервуаров длительного хранения нефтепродуктов, имеющая оборудование для подслойного тушения, установленное на стальном вертикальном резервуаре для нефтепродуктов вместимостью 5000 м3, отличающаяся тем, что пенопровод, дополнительно оборудованный электромагнитным клапаном и задвижкой, внутри резервуара жестко связан с опорной стационарной трубой, которая соединена с крышей и днищем резервуара и оборудована разводкой с обратным клапаном и пенными насадками, установленными вверху резервуара на высоте из расчета 90% его заполнения.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к средствам тушения нефтепродуктов и может быть применена в нефтяной промышленности для тушения пожаров нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах (РВС) большой вместимости.

Предлагаемая полезная модель наиболее применима при тушении нефтепродуктов на базах государственного резерва и складах горючего при длительном хранении горюче-смазочных материалов с нормой загрузки резервуаров 90-95%. Хранение нефтепродуктов в резервуарах с нормой загрузки 90-95% приводит к значительному снижению естественных потерь горюче-смазочных материалов от испарения, а также к повышению эффективности использования резервуарного парка [1].

Известен вертикальный цилиндрический стальной резервуар для нефтепродуктов [2]. Данный резервуар имеет днище, стенку и стационарную крышу. Для приема и выдачи нефтепродуктов у резервуаров данного типа имеются приемо-раздаточные патрубки. С внешней стороны к ним присоединяются задвижки. С целью обеспечения «малых и больших дыханий» резервуара имеется дыхательный клапан. На крыше резервуара устанавливается замерной люк, который служит для замера уровня и отбора проб нефтепродуктов.

С целью предохранения резервуара от вспышки или взрыва при наличии огня под дыхательным клапаном устанавливается огневой предохранитель. Также на резервуаре имеются приборы контроля и сигнализации (уровнемеры, пробоотборники, сигнализаторы уровня, противопожарные приборы) и другое оборудование (люк-лаз, вентиляционные патрубки, предохранительные клапаны). В соответствии с требованиями наземные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов объемом 5000 м³ и более оборудуются системами автоматического пожаротушения. На складах третьей категории при наличии не более двух наземных резервуаров объемом 5000 м³ допускается тушение этих резервуаров передвижной пожарной техникой при условии оборудования резервуаров стационарно установленными генераторами пены (пенокамерами) и специальными трубопроводами, выведенными за обвалование [3]. Тушение пожаров может производиться двумя способами:

1. Подача пены средней кратности сверху резервуара на слой горящего нефтепродукта.

2. Подача пены низкой кратности под слой нефтепродукта.

Установки тушения пожаров пены средней кратности сверху резервуара на слой нефтепродукта в большинстве случаев не обеспечивают тушение пожаров в начальной стадии из-за повреждения узлов ввода пены от первичного взрыва.

Также известен вертикальный стальной резервуар для нефти и нефтепродуктов объемом 5000 м³, оборудованный установкой подслойного тушения [1,2]. Установка подслойного тушения резервуаров содержит пенопровод с разводкой, задвижки, пеногенератор, предохранительную мембрану, обратный клапан. Подслойный способ тушения связан с применением специальных типов пенообразователей, которые образуют пену, мало смешиваясь с нефтью и нефтепродуктами, и формируют водные пленки, которые самопроизвольно растекаются на поверхности горючего. Пенная струя, попадая в нефтепродукт, за счет меньшей плотности всплывает на горящую поверхность. При этом время подъема пены зависит от высоты уровня нефти и нефтепродукта. Высота резервуара вместимостью 5000 м³ в зависимости от диаметра составляет от 12 до 15 метров.

Недостатками установки подслойного тушения нефтепродуктов в резервуарах являются:

1. Ухудшение качества нефтепродуктов при прохождении через их слой пенной струи.

2. Наличие определенного временного периода подъема пены на поверхность нефтепродукта, который приводит к увеличению площади пожара и возрастанию материального ущерба.

Близким по технической сущности предполагаемой полезной модели является установка для послойного тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах, содержащих воду [4].

Установка включает пенопровод, оборудованный задвижками, обратным клапаном, предохранительной мембраной и пеногенератором.

На конец пенопровода вертикально устанавливаются комплект телескопических выдвижных труб, различного диаметра, закрепленный на плавающей тарелке. Верхняя труба комплекта, оборудуется разводкой и пенными насадками. С целью фиксации труб при выдвижении комплект оснащается держателями, а для предотвращения попадания нефтепродукта в трубы на разводке устанавливается обратный клапан. Установка оборудуются на вертикальный стальной резервуар, включающий внутренние секционные подогреватели.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный патрубок, трубопровод и соответствующую задвижку нефть поступает в резервуар. При помощи внутренних подогревателей в РВС подается горячий пар. В резервуаре образуется слой воды и слой нефти. При возгорании нефти или нефтепродукта раствор пенообразователя с помощью стационарного источника, или подвижной автоцистерны подается в резервуар. При этом открываются задвижки, обратный клапан пенопровода, срабатывает под давлением мембрана. Раствор пенообразователя проходит пеногенератор и поступает в комплект выдвижных труб и разводку. После этого открывается обратный клапан, и пенная струя через пенные насадки поступает в верхний слой нефти (нефтепродукта). Затем за счет меньший плотности пенная струя выходит на поверхность нефтепродукта и образует слой пены. В результате образования слоя пены и прекращения доступа кислорода воздуха пожар прекращается.

Недостатками установки для послойного тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах, содержащих воду, являются:

1. Большое количество телескопических труб, которые могут потерять подвижность в процессе эксплуатации.

2. Наличие предохранительной мембраны, которая может потерять свои свойства в процессе эксплуатации и требует замены после тушения или проведения испытания установки.

3. Отсутствие устройства открытия ближайшей к резервуару задвижки в случае невозможности ее открытия оператором из-за высокой температуры.

Наиболее близким по технической сущности предполагаемой полезной модели является установка подслойного тушения для нефти и высоковязких нефтепродуктов [5].

Установка включает пенопровод, оборудованный задвижками, обратным клапаном, электромагнитным клапаном с пусковым устройством и пеногенератором.

На конец пенопровода вертикально устанавливаются опорная труба, выведенная вниз за днище резервуара, в которую герметично вставлена подвижная труба, закрепленная на плавающей тарелке и оборудованная разводкой и пенными насадками. С целью фиксации и герметичности при выдвижении трубы оснащаются держателями и уплотнительными кольцами, а для предотвращения попадания нефтепродукта в трубы на разводке устанавливается обратный клапан.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный патрубок, трубопровод и соответствующую задвижку нефтепродукт поступает в резервуар. В резервуаре образуется слой нефтепродукта. При возгорании горюче-смазочного материала раствор пенообразователя с помощью стационарного источника, или подвижной автоцистерны подается в резервуар. При этом открываются задвижки, обратный клапан, электромагнитный клапан пенопровода. Раствор пенообразователя проходит пеногенератор и поступает в подвижную трубу и разводку. После этого открывается обратный клапан, и пенная струя через пенные насадки поступает в верхний слой нефтепродукта. Затем за счет меньший плотности пенная струя выходит на поверхность горюче-смазочного материала и образует слой пены на поверхности горящего нефтепродукта. В результате образования слоя пены и прекращения доступа кислорода воздуха пожар прекращается.

В случае высокой температуры, задымления и невозможности работы оператора около резервуара электромагнитный клапан открывается с помощью электродвигателя. Для этого оператор включает пусковое устройство. После тушения пожара и проведения профилактических работ пенопровод не потребует ремонта связанного с заменой мембраны.

Недостатками установки послойного тушения для нефти и высоковязких нефтепродуктов являются:

1. Наличие двух выдвижных труб, которые могут потерять подвижность в процессе эксплуатации.

2. Выход нижней трубы за пределы днища резервуара, что приводит к изменению конструкции днища и дополнительным сварным соединениям.

3. Наличие плавающей тарелки, держателей и уплотнительных колец, которые могут потерять работоспособность в результате эксплуатации.

Предлагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности тушения пожаров в вертикальных стальных резервуарах, предназначенных для длительного хранения нефтепродуктов.

Решение указанной задачи достигается тем, что пенопровод, дополнительно оборудованный электромагнитным клапаном и задвижкой, внутри резервуара жестко связывается с опорной стационарной трубой, которая соединена с крышей и днищем резервуара и оборудована разводкой с обратным клапаном и пенными насадками, установленными на высоте, равной 90% от вместимости резервуара.

При этом установка послойного тушения для нефти и высоковязких нефтепродуктов конструктивно изменяется по следующему оборудованию:

1. Комплект труб (опорная и выдвижная труба) заменяется на одну опорную стационарную трубу, которая приваривается к днищу и крыше резервуара. При этом опорная труба не выходит за пределы днища резервуара.

2. Из установки исключаются плавающая тарелка, держатели и уплотнительные кольца.

Необходимо отметить, что разводка стационарной трубы с пенными насадками находится вверху резервуара на высоте из расчета его 90% заполнения, поэтому при заполнении резервуара нефтепродуктом на 90-95% его вместимости пенные насадки всегда находятся в верхнем слое горюче-смазочного материала, что позволяет подавать пенную струю в кратчайшие сроки в верхний уровень нефтепродукта. При этом пена не будет контактировать с основным слоем горючего, а участок прохождения нефтепродукта сведется к минимальному слою высотой 10-15 сантиметров.

Замена комплекта труб (опорная и выдвижная труба) на одну опорную стационарную трубу позволяет исключить из установки плавающую тарелку, держатели и уплотнительные кольца, что значительно упрощает работу установки и повышает степень защиты от попадания нефтепродукта в трубу через уплотнительные кольца.

Замена комплекта труб (опорная и выдвижная труба) на одну опорную стационарную трубу меньшей длины позволяет не производить реконструкцию днища резервуара, что повышает прочность днища резервуара и надежность работы установки.

Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как повышается эффективность тушения нефтепродуктов в РВС большой вместимости, сводятся к минимуму потери качества горюче-смазочных материалов, упрощается эксплуатация, а также повышается надежность работы установки.

Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг.1, фиг.2, фиг.3), на которых изображены: резервуар в разрезе в исходном и рабочем положении, а также разрез опорной трубы с разводкой и пенокамерой.

На фиг.1,2 изображен резервуар 1, имеющий приемный патрубок 2 и трубопровод 3, задвижку 4, дыхательный клапан 5, световой и замерной люки 6,7, вентиляционный патрубок 8, люк-лаз 9, пенопровод 10, оборудованный задвижками 11, обратным клапаном 12, электромагнитным клапаном 13, с устройством ручного открытия и закрытия 14, линией связи 15 и пусковым устройством 16, а также пеногенератором 17.

Пенопровод жестко связан с опорной стационарной трубой 18, которая приварена к крыше и днищу резервуара. Стационарная труба оборудуется разводкой 19 и пенными насадками 20. Для предотвращения попадания нефтепродукта в трубы на разводке устанавливаются обратные клапана 21.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный патрубок 2, трубопровод 3 и соответствующую задвижку 4 нефтепродукт поступает в резервуар. В резервуаре образуется слой нефтепродукта 22. При возгорании горючего раствор пенообразователя с помощью стационарного источника, или подвижной автоцистерны подается в резервуар. При этом открываются задвижки 11, обратный клапан 12, электромагнитный клапан 13 пенопровода 10. Раствор пенообразователя проходит пеногенератор 17 и поступает в стационарную трубу 18 и разводку 19. После этого открывается обратный клапан 21 и пенная струя через пенные насадки 20 поступает в верхний слой нефтепродукта 22. Затем за счет меньший плотности пенная струя выходит на поверхность горюче-смазочного материала и образует слой пены 23 на поверхности горящего нефтепродукта. В результате образования слоя пены и прекращения доступа кислорода воздуха пожар прекращается.

В случае высокой температуры, задымления и невозможности работы оператора около резервуара электромагнитный клапан открывается с помощью электродвигателя. Для этого оператор включает пусковое устройство 16. После тушения пожара и проведения профилактических работ пенопровод не потребует ремонта связанного с заменой мембраны.

Необходимо отметить, что предложенная полезная модель является надежной в эксплуатации и позволяет в более короткие сроки потушить пожар, свести к минимуму как потери качества нефтепродукта, так и количество израсходованного пенообразователя, а также приводить в работу установку подслойного тушения в любых условиях обстановки связанных как с высокими температурами, так с задымлением и выбросами нефтепродукта.

В случае неполного заполнения резервуара горюче-смазочным материалом тушение пожара будет производиться методом подачи пены средней кратности сверху резервуара на слой горящего нефтепродукта.

Литература:

1. В.Н.Зайченко. Эксплуатация военных складов и баз горючего. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004-420 с.

2. Л.А.Мацкин и др. Эксплуатация нефтебаз. М.: НЕДРА, 1975 -392 с.

3. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резерву арных парках. - М. ГУГПС, 1999.

4. Матвеев Ю.А., Бабич Н.А., Вашарин И.А., Сергеева А.И., Борисова М.А. Патент на полезную модель №84544. Установка подслойного тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах, содержащих воду. М.: ФИПС.10.07. 2009 г.

5. Матвеев Ю.А., Аноприенко С.М., Сергеева А.И., Бабич Н.А. Патент на полезную модель №99716. Установка подслойного тушения для нефти и высоковязких нефтепродуктов. М.: ФИПС. 27.11. 2010 г.

6. В.Г. Коваленко Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспечения и автомобильного транспорта. М.: ЛитНефтеГаз, 2004.-С. 14-23.

Claims (1)

1. Установка подслойного тушения для резервуаров длительного хранения нефтепродуктов, имеющая оборудование для подслойного тушения, установленное на стальном вертикальном резервуаре для нефтепродуктов вместимостью 5000 м³, отличающаяся тем, что пенопровод, дополнительно оборудованный электромагнитным клапаном и задвижкой, внутри резервуара жестко связан с опорной стационарной трубой, которая соединена с крышей и днищем резервуара и оборудована разводкой с обратным клапаном и пенными насадками, установленными вверху резервуара на высоте из расчета 90% его заполнения.