RU132356U1

RU132356U1 - INSTALLATION OF EXPLOSION-FIRE AND ECOLOGICAL SAFETY OF RESERVOIRS WITH LIQUID HYDROCARBONS

Info

Publication number: RU132356U1
Application number: RU2013122660/12U
Authority: RU
Inventors: Андрей Андреевич Крикунов; Виля Нафтулович Криштал; Анатолий Борисович Ленский
Original assignee: Андрей Андреевич Крикунов; Виля Нафтулович Криштал; Анатолий Борисович Ленский
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-09-20

Abstract

1. Установка обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности резервуаров с жидкими углеводородами, содержащая магистраль слива-налива, соединенную с резервуарами, сообщенными каждый с дыхательным клапаном и подключенными к газоуравнительному трубопроводу, соединенному с замкнутой технологической системой, включающей трубопровод подачи газообразного азота, соединенный входом с азотной установкой и оснащенный, по меньшей мере, одним регулятором давления и клапаном, трубопровод поступления смеси газообразного азота и паров углеводородов в ресивер, оснащенный запорным клапаном, трубопровод выпуска смеси газообразного азота и паров углеводородов из ресивера, блок сигнализации, отличающаяся тем, что ресивер выполнен в виде ресивера-газгольдера, с, по меньшей мере, одним мягким газгольдером, оснащенным сбросным клапаном, трубопровод поступления смеси газообразного азота и паров углеводородов в ресивер и трубопровод выпуска смеси газообразного азота и паров углеводородов из ресивера выполнены объединенными в трубопровод обмена смеси газообразного азота и паров углеводородов, соединенного с газоуравнительным трубопроводом а также с трубопроводом подачи газообразного азота за запорным клапаном и перед входом в, по меньшей мере, один мягкий газгольдер, причем объем мягкого газгольдера больше или равен объему резервуаров.2. Установка обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности резервуаров по п.1, отличающаяся тем, что ресивер-газгольдер содержит группу мягких газгольдеров, соединенных между собой по входу и выходу и расположенных в защитном контейнере.3. Установка обеспечения взры1. Installation to ensure explosion and environmental safety of tanks with liquid hydrocarbons, containing a discharge line connected to tanks connected each to a breathing valve and connected to a gas equalization pipe connected to a closed process system including a nitrogen gas supply pipe connected to the nitrogen inlet installation and equipped with at least one pressure regulator and valve, the pipeline for the receipt of a mixture of gaseous nitrogen and vapors levodorodov in the receiver, equipped with a shut-off valve, a pipeline for discharging a mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapors from the receiver, an alarm unit, characterized in that the receiver is made in the form of a receiver-gas tank, with at least one soft gas tank equipped with a relief valve, the pipeline mixtures of gaseous nitrogen and hydrocarbon vapors into the receiver and the discharge pipe of the mixture of gaseous nitrogen and vapors of hydrocarbons from the receiver are made integrated into the exchange pipeline of a mixture of nitrogen gas and hydrocarbons connected to the gas equalization pipe and also to the nitrogen gas supply pipe behind the shut-off valve and before entering at least one soft gas tank, the volume of the soft gas tank being greater than or equal to the volume of the tanks. 2. Installation for ensuring explosion and environmental safety of tanks according to claim 1, characterized in that the receiver-gas tank contains a group of soft gas tanks connected to each other at the inlet and outlet and located in a protective container. Explosion Provision Installation

Description

Полезная модель относится к области нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности, а именно к установкам для предупреждения пожаров и экологической защиты резервуаров с жидкими углеводородами, эксплуатируемыми на АЗС, в резервуарных парках для хранения нефти и нефтепродуктов и т.д, и может быть использована в других отраслях, где осуществляется транспортировка, отпуск и хранение жидких углеводородов, таких как нефть, нефтепродукты, бензин и иные легковоспламеняющиеся жидкости.The utility model relates to the field of oil refining, petrochemical industry, namely to installations for preventing fires and environmental protection of tanks with liquid hydrocarbons operated at gas stations, in tank farms for storing oil and oil products, etc., and can be used in other industries, where the transportation, dispensing and storage of liquid hydrocarbons, such as oil, petroleum products, gasoline and other flammable liquids, is carried out.

Анализ технического уровня в указанной области показал, что известно хранилище жидких углеводородов, содержащее магистраль слива-налива, соединенную с, по меньшей мере, одним резервуаром, соединенным посредством трубопровода обмена газовой средой, с, по меньшей мере, одним мягким газгольдером, дыхательный клапан (Патент РФ №2063917, МПК: B65D 90/30, публ. 20.07.1996 г.).An analysis of the technical level in this area showed that a liquid hydrocarbon storage facility is known that contains a discharge and discharge line connected to at least one reservoir connected by means of a gas exchange pipe with at least one soft gas tank, a breathing valve ( RF patent No. 2063917, IPC: B65D 90/30, publ. 07/20/1996).

Невозможность достижения указанным техническим решением технического результата, достигаемого заявленным устройством, обуславливается тем, что в качестве газовой среды для обмена между резервуаром и мягким газгольдером используются пары жидких углеводородов, которые являются взрывопожароопасными, особенно при сбрасывании паров через дыхательный клапан, что повышает уровень пожарной опасности установки. Кроме того, сброс паров жидких углеводородов через дыхательный клапан в атмосферу ухудшает экологическую безопасность. При повышении давления в газгольдере в установке предусматривается откачка паров жидких углеводородов, что повлекло за собой введение дополнительного оборудования такого, как компрессор, холодильная установка для конденсации паров, насос для перекачки сжиженных газов, что в свою очередь повлекло за собой введение системы автоматики и дополнительной площади, что требует увеличения капитальных затрат на приобретение оборудования и дополнительных площадей и увеличения эксплуатационных затрат на техобслуживание оборудования и, следовательно, повышает стоимость установки. Кроме того, из-за использования в установке силового электрооборудования ухудшается ее безопасность.The impossibility of achieving the technical result indicated by the claimed solution achieved by the claimed device is caused by the fact that as a gaseous medium for exchange between the tank and the soft gas tank, liquid hydrocarbon vapors are used, which are explosive and fire hazardous, especially when venting vents through a breathing valve, which increases the fire hazard level of the installation . In addition, the discharge of liquid hydrocarbon vapors through a breathing valve into the atmosphere impairs environmental safety. With increasing pressure in the gas tank, the installation provides for pumping out liquid hydrocarbon vapors, which entailed the introduction of additional equipment such as a compressor, a refrigeration unit for condensing vapors, a pump for pumping liquefied gases, which in turn entailed the introduction of an automation system and additional area , which requires an increase in capital costs for the purchase of equipment and additional space and an increase in operating costs for maintenance of equipment and traces tion, increases the cost of installation. In addition, due to the use of power equipment in the installation, its safety is deteriorating.

Известна система приема, хранения и отпуска нефти и нефтепродуктов, обеспечивающая пожарную безопасность и экологическую защиту при эксплуатации резервуаров с жидкими углеводородами, содержащая магистраль слива-налива, соединенную с резервуарами, сообщенными каждый с дыхательным клапаном, и подключенными к газоуравнительному трубопроводу, соединенным с замкнутой технологической системой, включающей трубопровод обмена паровоздушной средой с запорным клапаном и газоанализатором, соединенный с газоуравнительным трубопроводом и подключенный к ресиверу, содержащему группу мягких газгольдеров, установленных в контейнер (Патент на полезную модель РФ №115772, МПК: B67D 7/00, публ. 10.05.2012 г.).A known system for receiving, storing and dispensing oil and petroleum products, providing fire safety and environmental protection during operation of tanks with liquid hydrocarbons, containing a discharge and loading line connected to tanks connected to each with a breathing valve and connected to a gas equalization pipe connected to a closed process a system including a vapor-air exchange pipe with a shut-off valve and a gas analyzer connected to a gas equalization pipe and under for prison staff to the receiver containing a group of soft gas tanks, installed in a container (a utility model patent of the Russian Federation №115772, IPC: B67D 7/00, publ 10.05.2012 g.).

Невозможность достижения указанным аналогом технического результата, достигаемого заявленным устройством, обуславливается тем, что в его замкнутой технологической системе пожарная и экологическая безопасность обеспечивается не инертной средой, а за счет конденсации паров топлива. В устройстве используется сложное оборудование с ограниченным сроком службы и с большим количеством составляющих элементов, выход из строя любого из которых приводит к остановке всей системы в целом. Кроме того, для установки такого оборудования требуются дополнительные площади, что требует увеличения капитальных затрат на приобретение оборудования и увеличения эксплуатационных затрат на техобслуживание этого оборудования.The impossibility of the indicated analogue to achieve the technical result achieved by the claimed device is caused by the fact that in its closed technological system fire and environmental safety is ensured not by an inert environment, but due to condensation of fuel vapor. The device uses sophisticated equipment with a limited service life and with a large number of constituent elements, failure of any of which leads to a shutdown of the entire system. In addition, the installation of such equipment requires additional space, which requires an increase in capital costs for the purchase of equipment and an increase in operating costs for the maintenance of this equipment.

Из известных технических решений, наиболее близким к заявляемому является комбинированная система обеспечения взрывопожарной безопасности и сокращения потерь нефти или нефтепродуктов резервуарных парков, содержащая магистраль слива-налива, соединенную с резервуарами, сообщенными каждый с дыхательным клапаном, и подключенными к газоуравнительному трубопроводу, соединенному с замкнутой технологической системой, включающей трубопровод подачи газообразного азота, соединенный входом с азотной установкой и оснащенный, по меньшей мере, одним регулятором давления и клапаном, трубопровод поступления смеси газообразного азота и паров углеводородов в ресивер, оснащенный запорным клапаном, трубопровод выпуска смеси газообразного азота и паров углеводородов из ресивера, блок сигнализации (Патент РФ на полезную модель №98687, МПК: A62C 3/06, публ. 27.10.2010 г.).Of the known technical solutions, the closest to the claimed one is a combined system for ensuring explosion safety and reducing oil losses or oil products in tank farms, containing a discharge and loading line connected to tanks connected to each with a breathing valve and connected to a gas equalization pipe connected to a closed process a system comprising a nitrogen gas supply pipe connected to an inlet to a nitrogen installation and equipped with at least one pressure regulator and valve, a pipeline for receiving a mixture of gaseous nitrogen and hydrocarbon vapors into a receiver equipped with a shut-off valve, a pipeline for discharging a mixture of nitrogen gas and vapors of hydrocarbons from a receiver, an alarm unit (RF Patent Utility Model No. 98687, IPC: A62C 3/06, published on October 27, 2010).

Невозможность достижения указанным прототипом технического результата, достигаемого заявленным устройством, обуславливается тем, что в системе прототипа используется дополнительное дорогостоящее оборудование: блок управления, компрессор, ресивер воздуха, установка подготовки воздуха и получения газообразного азота мембранным способом, установка улавливания легких фракций углеводородов, емкость конденсата паров углеводородов с погружным насосом, что приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат на изготовление и эксплуатацию системы. Кроме того, использование в установке прототипа электрооборудования снижает ее надежность.The inability to achieve the technical result indicated by the prototype achieved by the claimed device is caused by the fact that the prototype system uses additional expensive equipment: a control unit, a compressor, an air receiver, an air preparation unit and nitrogen gas production in a membrane way, an installation for trapping light hydrocarbon fractions, vapor condensate capacity hydrocarbons with a submersible pump, which leads to an increase in capital and operating costs for the manufacture and system operation. In addition, the use of a prototype electrical equipment in the installation reduces its reliability.

При разработке заявляемой конструкции была поставлена задача снижения стоимости установки за счет снижения капитальных и эксплуатационных затрат, а также повышения надежности при сохранении взрывопожарной и экологической безопасности резервуаров.When developing the claimed design, the task was to reduce the cost of the installation by reducing capital and operating costs, as well as improving reliability while maintaining the explosion and environmental safety of the tanks.

При решении указанной задачи был достигнут технический результат, заключающийся в создании замкнутой системы, содержащей взрывопожаробезопасную среду с газообразным азотом и с допустимой концентрацией кислорода, без выбросов смеси паров азота и нефтепродуктов в атмосферу, посредством использования мягких газгольдеров, которые являются и накопителями и компенсаторами указанной среды и их связи с системой подачи газообразного азота и с газовыми пространствами резервуаров, что позволило провести замену взрывопожароопасной среды на безопасную с дальнейшим поддержанием ее в таком состоянии в течение срока эксплуатации установки и исключить использование дорогостоящего оборудования, что позволило повысить надежность установки (из-за отсутствия необходимости применения электрооборудования, работающего с парами углеводородов).In solving this problem, a technical result was achieved, which consists in creating a closed system containing an explosion-proof and fireproof medium with gaseous nitrogen and with an allowable oxygen concentration, without emitting a mixture of nitrogen vapors and oil products into the atmosphere, through the use of soft gas holders, which are also storage devices and compensators for this medium and their connection with the gaseous nitrogen supply system and with the gas spaces of the tanks, which made it possible to replace the explosive and fire hazardous environment with b zopasnuyu to further support her in this state during the life of the installation and avoid the use of expensive equipment, thus improving the reliability of the installation (due to lack of the need for electrical equipment, operated with hydrocarbon vapors).

Сущность заявляемого устройства заключается в том, что оно содержит магистраль слива-налива, соединенную с резервуарами, сообщенными каждый с дыхательным клапаном, и подключенными к газоуравнительному трубопроводу, соединенному с замкнутой технологической системой, включающей трубопровод подачи газообразного азота, соединенный входом с азотной установкой и оснащенный, по меньшей мере, одним регулятором давления и клапаном, трубопровод поступления смеси газообразного азота и паров углеводородов в ресивер, оснащенный запорным клапаном, трубопровод выпуска смеси газообразного азота и паров углеводородов из ресивера, блок сигнализации.The essence of the claimed device lies in the fact that it contains a discharge and loading line connected to reservoirs, each connected with a breathing valve, and connected to a gas equalizing pipe connected to a closed process system including a nitrogen gas supply pipe connected to the nitrogen installation and equipped with at least one pressure regulator and valve, a pipeline for the mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapors to enter a receiver equipped with a shut-off valve m, the conduit discharge a gaseous mixture of nitrogen and hydrocarbon vapor from the receiver, the alarm unit.

Новым в устройстве является то, что ресивер выполнен в виде ресивера-газгольдера, с, по меньшей мере, одним мягким газгольдером, оснащенным сбросным клапаном, трубопровод поступления смеси газообразного азота и паров углеводородов в ресивер и трубопровод выпуска смеси газообразного азота и паров углеводородов из ресивера, выполнены объединенными в трубопровод обмена смеси газообразного азота и паров углеводородов, соединенного с газоуравнительным трубопроводом а также с трубопроводом подачи газообразного азота за запорным клапаном и перед входом в, по меньшей мере, один мягкий газгольдер, причем объем мягкого газгольдера больше или равен объему резервуаров.New in the device is that the receiver is made in the form of a receiver-gas tank, with at least one soft gas tank equipped with a relief valve, a pipeline for the mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapors to enter the receiver, and a pipeline for the discharge of a mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapors from the receiver are made combined in a pipeline for exchanging a mixture of gaseous nitrogen and hydrocarbon vapors connected to a gas equalization pipe and also to a nitrogen gas supply pipe behind a shut-off valve and before entering at least one soft gas tank, the volume of the soft gas tank is greater than or equal to the volume of the tanks.

Ресивер-газгольдер может содержать группу мягких газгольдеров, соединенных между собой по входу и выходу, и расположенных в защитном контейнере, в котором может быть установлено устройство повышения давления.The receiver-gas tank may contain a group of soft gas tanks, interconnected at the inlet and outlet, and located in a protective container in which a pressure boosting device can be installed.

Азотная установка может быть выполнена в виде азотной рампы, содержащей баллоны со сжатым азотом.Nitrogen installation can be made in the form of a nitrogen ramp containing cylinders with compressed nitrogen.

Блок сигнализации может быть выполнен в виде газоанализатора кислорода с запорным клапаном, расположенного на трубопроводе обмена смеси газообразного азота и паров углеводородов.The alarm unit can be made in the form of an oxygen gas analyzer with a shut-off valve located on the pipeline for exchanging a mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapors.

На чертеже представлена общая схема установки обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности резервуаров с жидкими углеводородами.The drawing shows a General diagram of the installation to ensure explosion and environmental safety of tanks with liquid hydrocarbons.

Установка обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности резервуаров с жидкими углеводородами, используемая, например, на автозаправочной станции (АЗС) любого типа, содержит магистраль слива-налива 1 нефтепродуктов, предназначенную для приема нефтепродуктов от заправщика 2 и их выдачи в топливораздаточные колонки (далее ТРК) 3 и далее в топливные баки автомобилей 4, и соединенную трубопроводами с резервуарами 5, сообщенными каждый с дыхательным клапаном 6 и подключенными газовыми полостями к газоуравнительному трубопроводу 7.The installation for ensuring explosion and fire safety and environmental safety of tanks with liquid hydrocarbons, used, for example, at a gas station of any type, contains a discharge line for loading 1 oil product, designed to receive oil products from the tanker 2 and their delivery to fuel dispensers (hereinafter TRK) 3 and further into the fuel tanks of automobiles 4, and connected by pipelines to tanks 5, each in communication with a breathing valve 6 and connected by gas cavities to the gas equalizing pipeline 7.

Газоуравнительный трубопровод подключен к замкнутой технологической системе, включающей трубопровод обмена 8 смеси газообразного азота и паров углеводородов, ресивер-газгольдер 9 (в прототипе используется ресивер) и трубопровод подачи газообразного азота 10, соединенный входом с азотной установкой 11 выполненной, предпочтительно, в виде азотной рампы, содержащей баллоны со сжатым азотом (на чертеже не показаны). Давление подачи газообразного азота регулируется, по меньшей мере, одним регулятором давления 12 с клапаном. На трубопроводе подачи газообразного азота 10 установлен также клапан 13. Ресивер-газгольдер 9 содержит, по меньшей мере, один или группу мягких газгольдеров 14, соединенных между собой по входу и выходу и снабженных сбросным клапаном 15, служащим для замены атмосферы. Газгольдеры выполнены из эластичного материала, предназначенного для безопасного хранения нефтепродуктов при температуре окружающей среды ±50°C и расположены, например, в защитном контейнере 16. На трубопроводе обмена 8 смеси газообразного азота и паров углеводородов расположен запорный клапан 17 и блок сигнализации, выполненный, предпочтительно, в виде газоанализатора кислорода 18 с запорным клапаном 19, расположенный за клапаном 17. Трубопровод обмена 8 выполняет и как функцию трубопровода поступления смеси газообразного азота и паров углеводородов в ресивер, так и функцию трубопровода выпуска смеси газообразного азота и паров углеводородов из ресивера аналогично схеме прототипа, но только в заявляемой конструкции они совмещены в один трубопровод, который выполняет функцию массообмена между резервуарами 5 и ресивером-газгольдером 9.The gas equalization pipeline is connected to a closed technological system, including an exchange pipe 8 for a mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapors, a receiver-gas holder 9 (a receiver is used in the prototype) and a nitrogen gas supply pipe 10 connected to the nitrogen installation 11 by an inlet, preferably in the form of a nitrogen ramp containing containers with compressed nitrogen (not shown in the drawing). The nitrogen gas supply pressure is controlled by at least one pressure regulator 12 with a valve. A valve 13 is also installed on the nitrogen gas supply line 10. The receiver-gas holder 9 contains at least one or a group of soft gas holders 14 connected to each other at the inlet and outlet and equipped with a relief valve 15, which serves to replace the atmosphere. The gas holders are made of an elastic material intended for the safe storage of petroleum products at an ambient temperature of ± 50 ° C and are located, for example, in a protective container 16. A shut-off valve 17 and an alarm unit, preferably made, are located on the exchange line 8 for a mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapor , in the form of an oxygen gas analyzer 18 with a shut-off valve 19, located behind the valve 17. The exchange pipe 8 also performs the function of a pipeline for the supply of a mixture of nitrogen gas and coal vapor of hydrogen in the receiver, and the function of the pipeline for discharging a mixture of gaseous nitrogen and hydrocarbon vapors from the receiver is similar to the prototype scheme, but only in the claimed design they are combined into one pipeline, which performs the function of mass transfer between tanks 5 and receiver-gas tank 9.

С этой целью трубопровод обмена 8 одним концом подключен к ресиверу-газгольдеру 9, а другим к газоуравнительному трубопроводу 7. Азотная установка 11 соединена через трубопровод подачи газообразного азота 10 с трубопроводом обмена 8 в точке 20, расположенной за запорным клапаном 17 трубопровода обмена 8 и перед входом в мягкий(ие) газгольдер(ы) 14, что позволяет обеспечить подачу газообразного азота в заявляемую установку путем открытия клапана 13 и регулятора давления 12. Таким образом, азотная установка 11 и ресивер-газгольдер 9 соединены между собой трубопроводами обмена 8 и подачи газообразного азота 10 с запорным клапаном 13 и регулятором давления 12. А блок сигнализации расположен на трубопроводе обмена 8 между клапаном 17 и точкой 20.To this end, the exchange pipe 8 is connected at one end to the receiver-gas tank 9 and at the other to the gas equalization pipe 7. The nitrogen installation 11 is connected through the nitrogen gas supply pipe 10 to the exchange pipe 8 at point 20 located behind the shutoff valve 17 of the exchange pipe 8 and before the entrance to the soft (s) gas holder (s) 14, which allows for the supply of gaseous nitrogen to the inventive installation by opening the valve 13 and pressure regulator 12. Thus, the nitrogen installation 11 and the receiver-gas holder 9 are connected between oh exchange conduits 8 and supplying nitrogen gas 10 with shutoff valve 13 and pressure regulator 12. A signaling exchange unit is disposed on the conduit 8 between the valve 17 and the point 20.

Количество и суммарный объем мягкого газгольдера (одного либо группы) определяется исходя из условия его равенства или более объему резервуаров, то есть V_г≥V_р, гдеThe quantity and total volume of a soft gas tank (one or a group) is determined based on the condition of its equality or more than the volume of the tanks, that is, V _g ≥V _p , where

V_г - объем мягкого газгольдера;V _g is the volume of the soft gas holder;

V_р - объем резервуаров,V _p - the volume of tanks

при этом увеличение объема газгольдеров обусловлено возможностью возникновения негерметичности при эксплуатации резервуаров, и связано с необходимостью дополнительного объема, напор которого предотвращает попадание воздуха в полость резервуаров через негерметичность.the increase in the volume of gas holders is caused by the possibility of leakage during the operation of the tanks, and is associated with the need for an additional volume, the pressure of which prevents air from entering the cavity of the tanks through leakage.

В защитном контейнере 16 с мягкими газгольдерами 14 установлено устройство повышения давления 21, выполненное в виде металлического листа с некоторой массой с возможностью силового воздействия на, по меньшей мере, один, предпочтительно, на верхний мягкий газгольдер. Чем больше масса листа, тем с большим давлением происходит вытеснение из газгольдеров газовой смеси. Создаваемое усилие должно быть достаточным для создания избыточного давления в замкнутой системе для предотвращения попадания воздуха, а, следовательно, и кислорода в газовое пространство резервуаров через могущую иметь место негерметичность в обвязке резервуаров. Возможно и иное конструктивное выполнение устройства повышения давления 21. Возможно выполнение установки и без использования устройства повышения давления при гарантированном отсутствии разгерметизации.In the protective container 16 with soft gas holders 14, a pressure boosting device 21 is installed, made in the form of a metal sheet with some mass with the possibility of force acting on at least one, preferably, on the upper soft gas holder. The greater the mass of the sheet, the higher pressure the gas mixture is displaced from the gas holders. The force created must be sufficient to create excess pressure in the closed system to prevent air, and therefore oxygen, from entering the gas space of the tanks through leaks that might occur in the tank lining. Another constructive embodiment of the pressure boosting device is also possible 21. Installation is possible without using a pressure boosting device with guaranteed absence of depressurization.

В верхней части ресивер-газгольдер 9 оборудован дренажными линиями, подключенными к сбросному клапану 15.In the upper part of the receiver-gas tank 9 is equipped with drainage lines connected to the relief valve 15.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Перед началом эксплуатации резервуары 5 находятся в заполненном состоянии, клапаны 13, 15, 17 находятся в закрытом положении и инертный газ - газообразный азот находится в баллоне азотной установки 11. Мягкие газгольдеры 14, выполненные в виде эластичных оболочек, находятся в сжатом состоянии.Before starting operation, the tanks 5 are in the filled state, the valves 13, 15, 17 are in the closed position and the inert gas - nitrogen gas is in the cylinder of the nitrogen installation 11. Soft gas holders 14, made in the form of elastic shells, are in a compressed state.

До запуска установки в эксплуатацию производится замена в ней атмосферы воздуха инертной средой, в качестве которой используется газообразный азот, с целью удаления из установки кислорода, содержащегося в воздухе. Замена производится подачей азота в ресивер-газгольдер 9 от азотной установки 11 по трубопроводу 10 через регулятор давления 12. При этом запорные клапаны 17 и 15 закрыты. Клапан 13 открыт. После заполнения ресивера-газгольдера 9 азотом, смесь азота и воздуха из него сбрасывается в атмосферу через сбросный клапан 15. Далее продолжается заполнение газгольдеров азотом. После заполнения клапаны 13 и 15 закрываются а клапан 17 открывается, соединяя тем самым газовые пространства резервуаров 5 и мягких газгольдеров 14. При этом производится замер содержания кислорода на трубопроводе обмена 8 газоанализатором 18 путем открытия клапана 19. При показании газоанализатором концентрации 0,5% об. и менее замена атмосферы в установке считается завершенной. При концентрации кислорода более 0,5% об. замену атмосферы следует продолжить.Before the installation is put into operation, the air atmosphere is replaced with an inert medium, which uses nitrogen gas, in order to remove oxygen contained in the air from the installation. The replacement is made by supplying nitrogen to the receiver-gas tank 9 from the nitrogen installation 11 through the pipe 10 through the pressure regulator 12. At the same time, the shut-off valves 17 and 15 are closed. Valve 13 is open. After filling the receiver-gas tank 9 with nitrogen, the mixture of nitrogen and air from it is discharged into the atmosphere through the relief valve 15. Next, the filling of the gas tanks with nitrogen continues. After filling, the valves 13 and 15 are closed and the valve 17 opens, thereby connecting the gas spaces of the tanks 5 and soft gas holders 14. At the same time, the oxygen content in the exchange pipe 8 is measured by the gas analyzer 18 by opening the valve 19. When the gas analyzer shows a concentration of 0.5% by volume . and less atmosphere replacement in the installation is considered complete. With an oxygen concentration of more than 0.5% vol. atmospheric replacement should continue.

После окончания процесса замены атмосферы в установке мягкие газгольдеры 14 полностью заполнены газообразным азотом и установка готова к эксплуатации.After the process of replacing the atmosphere in the installation, the soft gas holders 14 are completely filled with gaseous nitrogen and the installation is ready for operation.

При пуске установки в эксплуатацию клапаны 13 и 15 должны быть закрыты, а клапан 17 открыт.When commissioning the unit, valves 13 and 15 must be closed and valve 17 open.

В режиме «малых дыханий» резервуаров производится их опорожнение и выдача нефтепродуктов по трубопроводу слива 1 через ТРК 3 в баки автомобилей 4. При этом давление в резервуарах падает за счет увеличения газовых полостей резервуаров и безопасная смесь паров нефтепродуктов, азота и кислорода с допустимой концентрацией кислорода перетекает из мягких газгольдеров 14 ресивера-газгольдера 9 в резервуар 5, компенсируя тем самым падение давления в резервуарах. Такой процесс может продолжаться до полной выдачи нефтепродуктов из резервуаров 5 в баки автомобилей 4. В конечном состоянии резервуары будут полностью заполнены безопасной смесью паров, поступивших из ресивера-газгольдера 9 и газгольдер окажется в сложенном состоянии, если объемы газгольдера и резервуаров будут равны, то есть V_г=V_р.In the “small breathing” mode of the tanks, they are emptied and oil products are discharged through the discharge pipe 1 through the fuel dispenser 3 to the tanks of the cars 4. In this case, the pressure in the tanks decreases due to the increase in gas cavities of the tanks and a safe mixture of oil vapor, nitrogen and oxygen with an allowable oxygen concentration flows from the soft gas holders 14 of the receiver-gas tank 9 into the reservoir 5, thereby compensating for the pressure drop in the reservoirs. Such a process can continue until the complete delivery of petroleum products from the tanks 5 to the tanks of the cars 4. In the final state, the tanks will be completely filled with a safe mixture of vapors coming from the receiver-gas tank 9 and the gas tank will be folded if the volumes of the gas tank and tanks are equal, i.e. V _g = V _p .

В режиме «больших дыханий» резервуаров 5, то есть при их заполнении нефтепродуктами от заправщика 2, газовый объем резервуаров 5 уменьшается, давление в них возрастает и начинается обратный переток смеси азота и паров нефтепродуктов с допустимой концентрацией кислорода из резервуаров 5 в газгольдеры 14. При полном заполнении резервуаров газгольдеры заполнятся полностью.In the "big breaths" mode of tanks 5, that is, when they are filled with oil products from the tanker 2, the gas volume of the tanks 5 decreases, the pressure in them increases and the backflow of the mixture of nitrogen and oil vapor with an allowable oxygen concentration from the tanks 5 to the gas holders 14 begins. full filling of tanks gas tanks will be filled completely.

Такой процесс опорожнения-заполнения резервуаров может функционировать без ограничения временем, но при условии полной герметичности технологической системы установки. Однако, вследствие имеющего место на практике возникновения негерметичности, например, клапанов, фланцев и др. возможно попадание кислорода воздуха в объем газовой среды замкнутой системы установки. Для выявления этого в процессе эксплуатации установки производится автоматический или, по меньшей мере, вручную один раз в месяц контроль содержания кислорода. При превышении объемного содержания кислорода в установке более 5% об., что является взрывопожароопасной ситуацией, требуется повторное заполнение системы чистым азотом.Such a process of emptying-filling tanks can function without time limitation, but subject to the complete tightness of the technological system of the installation. However, due to the occurrence of leaks in practice, for example, valves, flanges, etc., air oxygen may enter the volume of the gas medium of the closed system of the installation. To identify this during the operation of the installation, an automatic or at least manually once a month oxygen control is carried out. If the volumetric oxygen content in the installation exceeds 5% vol., Which is an explosion and fire hazard situation, re-filling the system with pure nitrogen is required.

Для исключения попадания кислорода воздуха в установку через неплотности в ней предусмотрено устройство повышения давления 21, благодаря чему смесь паров из установки попадает в атмосферу, а компенсация ушедших из установки паров осуществляется превышением объема газгольдера над объемом резервуара.To prevent air oxygen from entering the unit through leaks, a pressure boosting device 21 is provided in it, due to which the vapor mixture from the unit enters the atmosphere, and the vapor left the unit is compensated by exceeding the volume of the gas tank over the tank volume.

Установка газоанализатора 18 на трубопроводе обмена 8 позволяет осуществлять контроль параметров предельно допустимых довзрывоопасных концентраций (ДВК) газовой среды и осуществлять автоматическое слежение и сигнализацию за содержанием требуемого объема кислорода в технологическом процессе установки.The installation of a gas analyzer 18 on the exchange pipe 8 allows you to control the parameters of the maximum permissible pre-explosive concentrations (DVK) of the gas environment and to automatically monitor and signal for the content of the required oxygen volume in the installation process.

Таким образом, после замены атмосферы в установке смесью газообразного азота с парами углеводородов и кислорода в безопасных концентрациях в течение всего периода эксплуатации установки обеспечивается поддержание взрывопожарной безопасности резервуаров, а отсутствие выбросов вредных паров нефтепродуктов, за исключением разового выброса первоначальной смеси в установке, в течение нескольких лет обеспечивает экологическую безопасность установки. При этом отпадает необходимость в наличии дорогостоящего оборудования, что имеет место в установке прототипа.Thus, after replacing the atmosphere in the installation with a mixture of nitrogen gas with vapors of hydrocarbons and oxygen in safe concentrations throughout the entire period of operation of the installation, the explosion safety of the tanks is ensured, and the absence of emissions of harmful vapors of oil products, with the exception of a single emission of the initial mixture in the installation, for several years ensures environmental safety of the installation. This eliminates the need for expensive equipment, which takes place in the installation of the prototype.

Возможность осуществления заявляемой полезной модели подтверждается использованием в ней известных элементов, а также материалов, используемых в нефтегазовой промышленности, в том числе используемых на уровне функционального обобщения, с достижением технического результата, заключающегося в снижении стоимости устройства за счет снижения его капитальных и эксплуатационных расходов и повышении надежности при одновременном сохранении взрывопожарной и экологической безопасности за счет создания замкнутой системы, в которой используется только инертная смесь в виде газообразного азота и углеводородов с безопасной концентрацией кислорода.The feasibility of the claimed utility model is confirmed by the use of well-known elements in it, as well as materials used in the oil and gas industry, including those used at the level of functional generalization, with the achievement of a technical result consisting in lowering the cost of the device by reducing its capital and operating costs and increasing reliability while maintaining fire and environmental safety by creating a closed system in which using Only an inert mixture is produced in the form of gaseous nitrogen and hydrocarbons with a safe concentration of oxygen.

Claims

1. Installation to ensure explosion and environmental safety of tanks with liquid hydrocarbons, containing a discharge line connected to tanks connected each to a breathing valve and connected to a gas equalization pipe connected to a closed process system including a nitrogen gas supply pipe connected to the nitrogen inlet installation and equipped with at least one pressure regulator and valve, the pipeline for the receipt of a mixture of gaseous nitrogen and vapors levodorodov in the receiver, equipped with a shut-off valve, a pipeline for discharging a mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapors from the receiver, an alarm unit, characterized in that the receiver is made in the form of a receiver-gas tank, with at least one soft gas tank equipped with a relief valve, the pipeline mixtures of gaseous nitrogen and hydrocarbon vapors into the receiver and the discharge pipe of the mixture of gaseous nitrogen and vapors of hydrocarbons from the receiver are made integrated into the exchange pipeline of a mixture of nitrogen gas and hydrocarbons connected to the gas equalization pipe and also to the nitrogen gas supply pipe behind the shut-off valve and before entering at least one soft gas tank, the volume of the soft gas tank being greater than or equal to the volume of the tanks.

2. Installation for ensuring explosion and environmental safety of tanks according to claim 1, characterized in that the receiver-gas tank contains a group of soft gas tanks connected to each other at the input and output and located in a protective container.

3. Installation for ensuring explosion and environmental safety of tanks according to claim 1 or 2, characterized in that a pressure increase device is installed in the protective container.

4. Installation for ensuring explosion and environmental safety of tanks according to claim 1, characterized in that the nitrogen installation is made in the form of a nitrogen ramp containing cylinders with compressed nitrogen.

5. Installation for ensuring explosion and environmental safety of tanks according to claim 1, characterized in that the alarm unit is made in the form of an oxygen gas analyzer with a shut-off valve located on the exchange pipe for a mixture of nitrogen gas and hydrocarbon vapor.