RU137527U1 - Установка улавливания паров при транспортировании нефтепродуктов железнодорожными цистернами - Google Patents

Abstract

Установка улавливания паров при транспортировании нефтепродуктов железнодорожными цистернами, отличающаяся тем, что на корпус предохранительно-впускного клапана цистерны устанавливается общая трубопроводная линия для отвода паров с обратным клапаном, соединенная с двустенным резервуаром, частично заполненным низкооктановым компонентом, который оборудуется приемным устройством для паров горючего и предохранительным клапаном с фильтром-поглотителем, при этом резервуар крепится на тележку с колесами, его межстенное пространство заполняется воздухом, а внутри резервуара монтируются перегородки жесткости с отверстиями для перемещения низкооктанового компонента по всему объему резервуара в процессе движения цистерны с целью абсорбции паров нефтепродуктов.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к устройствам для улавливания паров и может быть использована при транспортировании нефтепродуктов железнодорожными цистернами.

Данная полезная модель наиболее применима при улавливании паров высокооктановых нефтепродуктов из железнодорожных цистерн. К высокооктановым нефтепродуктам в первую очередь относятся автомобильные бензины.

Загрязнение воздушного бассейна при транспортировании нефтепродуктов с помощью железнодорожных цистерн происходит при выделении паров горючего в процессе «малых» дыханий цистерн. Потери от «малых» дыханий вызываются ежесуточными колебаниями температуры и парциального давления паров горючего (в основном бензинов) в газовом пространстве цистерны. Температура нефтепродуктов, транспортируемых в железнодорожных цистернах, зависит от температуры окружающей среды. В летнее время нефтепродукты в цистернах нагреваются до 30 градусов Цельсия и более. Температура начала кипения бензинов составляет 35 градусов Цельсия [1]. При данной температуре легкокипящие фракции бензинов превращаются в пар и через дыхательный клапан выходят в окружающую среду.

Расчеты показывают, что при транспортировании только одной железнодорожной цистерны, заполненной автомобильным бензином в количестве 60 тонн, выбрасывается в атмосферу в год более 300 кг паров нефтепродукта [2].

Загрязнение атмосферы парами нефтепродуктов оказывает вредное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Пары нефтепродуктов относятся к четвертой группе опасности. Поэтому основными требованиями экологической безопасности при транспортировке автомобильных бензинов железнодорожным транспортом является уменьшение концентрации паров нефтепродуктов выделяемых в процессе «малых» дыханий.

Борьба с потерями паров товарных нефтепродуктов при транспортировании горючего железнодорожными цистернами становится важной экологической и экономической задачей.

Известна установка улавливания паров нефтепродуктов и удаления воды для наземных горизонтальных стальных резервуаров [3].

В данной установке на наземный стальной резервуар, имеющий устройство для приема и выдачи горючего, замерной люк, эстакаду, дыхательный клапан, трубопровод для выхода паров дополнительно на корпус дыхательного клапана горизонтально устанавливается общая газовая линия, оборудованная обратным клапаном и задвижкой. Газовая линия соединяется с дополнительным заглубленным горизонтальным стальным резервуаром с двойными стенками, который оборудуется устройством для приема паров нефтепродуктов, с двумя перегородками, имеющими отверстия различного диаметра, фильтром-поглотителем с активированным углем и замерным люком. Дополнительный резервуар с целью охлаждения находится под поверхностью земли и заполняется низкооктановым компонентом (дизельное топливо), а в межстенное пространство водой. Также резервуар для улавливания паров оснащается трубопроводными линиями для подачи и откачки низкооктанового компонента и воды.

Нижняя часть резервуара для нефтепродуктов оборудуется общей трубопроводной линией для слива воды с задвижками, и смотровыми устройствами.

Установка работает следующим образом. С повышением температуры в резервуаре, высокооктановые нефтепродукты начинают испаряться. Пары бензинов поднимают тарелку дыхательного клапана и поступают в общую газовую линию. В данной линии под давлением паров открывается обратный клапан и при открытой задвижке пары, поступают в устройство для приема паров нефтепродуктов, оборудованное двумя перегородками с отверстиями различного диаметра. Пары последовательно проходят перегородки с отверстиями большего и меньшего диаметра и поступают в резервуар для улавливания, в межстенное пространство которого с целью охлаждения заливается вода.

При этом газообразные углеводороды в результате понижения температуры ниже 35 градусов Цельсия и дробления пузырьков абсорбируется низкооктановым компонентом.

Нерастворившаяся часть газообразных углеводородов на выходе из резервуара улавливается фильтром-поглотителем.

Недостатком установки улавливания пар нефтепродуктов и удаления воды для наземных горизонтальных стальных резервуаров является отсутствие возможности ее использования при транспортировании нефтепродуктов железнодорожным транспортом.

Также известна железнодорожная цистерна для перевозки легковоспламеняющихся жидкостей [4]. К легковоспламеняющимся жидкостям относятся жидкости с температурой вспышки менее 61 градуса Цельсия в заккрытом тигле или менее 66 градусов Цельсия в открытом тигле. К легковоспламеняющимся жидкостям относятся автомобильные бензины, авиационные керосины и дизельные топлива [5].

Данная цистерна состоит из железнодорожной тележки с колесами, резервуара, наружной и внутренней лестниц, площадки, люка, предохранительно-впускного клапана, штанги, универсального сливного прибора, откидной верхней и нижней крышек.

В процессе транспортировки «малые» дыхания осуществляются через предохранительно-впускной клапан железнодорожной цистерны. При этом пары нефтепродуктов выходят из цистерны в атмосферу.

Через люк проводятся замер налива горючего и отбор проб на анализ. Люк резервуара имеет откидную крышку, закрепляемую болтами. Универсальный сливной прибор расположен в нижней части резервуара. Он имеет внутренний и наружный затворы. Внутренним затвором является клапан, открываемый (закрываемый) специальным ключом со штангой, выведенным в люк цистерны. Наружным затвором является крышка с уплотнительным кольцом, прижатая в закрытом состоянии к патрубку корпуса винтом.

Недостатками железнодорожной цистерны для перевозки легковоспламеняющихся жидкостей являются:

1. Отсутствие системы улавливания паров при транспортировании нефтепродуктов.

2. Загрязнение атмосферы парами нефтепродуктов.

3. Большие потери нефтепродуктов от испарения при транспортировании.

Наиболее близким к указанной проблеме является железнодорожная цистерна для перевозки и временного хранения кислотных меланжей и спецпродуктов [6].

Данная цистерна состоит из железнодорожной тележки с колесами, резервуара, наружной и внутренней лестниц, площадки, люка-лаза, предохранительно-впускного клапана, сливо-наливного устройства, пробоотборного устройства, указателя наполнения поплавкового типа, манометродержателя с вентилем, газового вентиля с условным диаметром 70 мм, откидной верхней и нижней крышек.

При транспортировке спецпродукта вместо газового вентиля с условным диаметром 70 мм устанавливается воздушный фильтр с фильтрующим элементом из стекловаты.

Цистерна работает следующим образом.

В процессе транспортировки пары улавливаются воздушным фильтром с фильтрующим элементом из стекловаты, а с повышением давления внутри железнодорожной цистерны, связанным с увеличением температуры окружающей среды «малые» дыхания осуществляются через предохранительно-впускной клапан. При этом пары продуктов выходят из цистерны в атмосферу.

Недостатками железнодорожной цистерны для перевозки и временного хранения кислотных меланжей и спецпродуктов при транспортировании являются:

1. Отсутствие системы улавливания паров при транспортировании продуктов.

2. Выход паров в атмосферу через предохранительно-впускной клапан при малых дыханиях.

3. Необходимость частой замены воздушного фильтра.

Предполагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности улавливания паров при транспортировании нефтепродуктов железнодорожными цистернами.

Также при этом, значительно уменьшаются загрязнения атмосферы.

Решение указанной задачи достигается тем, что на корпус предохранительно-впускного клапана цистерны устанавливается общая трубопроводная линия для отвода паров с обратным клапаном, соединенная с двустенным резервуаром, частично заполненным низкооктановым компонентом, который оборудуется приемным устройством для паров горючего и предохранительным клапаном с фильтром поглотителем, при этом резервуар крепится на тележку с колесами, его межстенное пространство заполняется воздухом, а внутри резервуара монтируются перегородки жесткости с отверстиями для перемещения низкооктанового компонента по всему объему резервуара в процессе движения цистерны с целью абсорбции паров нефтепродуктов.

Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как повышается эффективность улавливания паров нефтепродуктов, а также улучшается экологическая обстановка в районах движения и стоянок железнодорожных цистерн. Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг. 1, фиг. 2), на которых изображены вид спереди железнодорожной цистерны и разрез двустенного резервуара для улавливания паров.

На предлагаемую железнодорожную цистерну, имеющую тележку 1 с колесами 2, резервуар 3 с люком 4 и откидной крышкой 5, наружную лестницу 6, площадку 7, предохранительно-впускной клапан 8, нижнюю крышку для слива нефтепродуктов 9, стяжки 10, дополнительно на корпус предохранительно-впускного клапана устанавливается общая трубопроводная линия отвода паров 11 с обратным клапаном 12 соединенная с двустенным резервуаром 13 частично заполненным низкооктановым компонентом 14, который оборудуется приемным устройством 15 для паров горючего и предохранительным клапаном 16 с фильтром поглотителем 17, при этом межстенное пространство резервуара 13 заполняется воздухом 18.

Необходимо отметить, что приемное устройство двухстенного резервуара оборудуется двумя сетками с отверстиями различного диаметра 19, 20 для абсорбции паров нефтепродуктов. Резервуар оснащается сливным трубопроводом 21 с задвижкой 22 для слива смеси низкооктанового компонента с нефтепродуктом, а также перегородками жесткости 23 с отверстиями 24 для уменьшения скорости перемещения низкооктанового компонента и предотвращения гидравлического удара в процессе движения железнодорожной цистерны, а также для абсорбции паров нефтепродуктов, содержащихся в паровоздушном пространстве резервуара 13.

С целью определения уровня низкооктанового компонента на двухстенном резервуаре имеется замерной люк 25.

Полезная модель работает следующим образом. При «малых» дыханиях, связанных с изменением температур и повышением давления парового пространства в цистерне открывается предохранительно-впускной клапан 8 и пары нефтепродуктов по общей трубопроводной линии 11 через приемное устройство 15 с сетками, имеющими отверстия различного диаметра 19, 20, поступают в двустенный резервуар 13 с низкооктановым компонентом 14. При этом большая часть паров превращается в жидкость за счет охлаждения в двустенном резервуаре и абсорбции низкооктановым компонентом. Охлаждение на несколько градусов Цельсия в резервуаре по сравнению с паровым пространством железнодорожной цистерны происходит за счет того, что резервуар имеет межстенное пространство, заполненное воздухом 18, который имеет низкий коэффициент теплопроводности.

Другая часть паров нефтепродуктов в результате перемещения низкооктанового компонента по отверстиям 24 перегородок жесткости 23 по всему объему резервуара в процессе движения железнодорожной цистерны абсорбируется низкооктановым компонентом 14. Нерастворившаяся часть паров нефтепродуктов на выходе из резервуара при открытии предохранительного клапана 16 улавливается фильтром-поглотителем 17.

По прибытии железнодорожной цистерны на пункт приема уровень смеси низкооктанового компонента с нефтепродуктом проверяется через замерной люк 25 резервуара и при необходимости смесь сливается через сливной трубопровод 21.

Полезная модель позволяет улавливать пары нефтепродуктов из железнодорожных цистерн, а также значительно снижает выбросы паров горючего в атмосферу. При этом смесь паров нефтепродуктов с низкооктановым компонентом сливается из двухстенного резервуара в отдельную емкость и сдается на нефтеперерабатывающий завод для получения товарных нефтепродуктов.

Литература

1. А.С. Сафонов и др. Автомобильные топлива. Химмотология. Эксплуатационные свойства. Ассортимент. СПб.: НПИКЦ, 2002.

2. В.А. Бондарь, Е.И. Зоря, Д.В. Цагарели. Операции с нефтепродуктами. Автозаправочные станции. - М.: «ПАРИТЕТ», 1999.

3. Кундротас К.С., Матвеев Ю.А. и др. Патент на изобретение 84253 от 10.07.2009 г. Установка улавливания паров нефтепродуктов и удаления воды для наземных горизонтальных стальных резервуаров.

4. Д.Д. Костровский. Эксплуатация складов ракетного топлива и горючего. - М.: ВИ, 1992.

5. Матвеев Ю.А., Варнаков Д.В. Теория горения и взрыва и пожарная безопасность технологических процессов. Лабораторный практикум. Ульяновск. УлГУ, 2012.

6. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие. М. Издательство стандартов. 1993.

Claims (1)

1. Установка улавливания паров при транспортировании нефтепродуктов железнодорожными цистернами, отличающаяся тем, что на корпус предохранительно-впускного клапана цистерны устанавливается общая трубопроводная линия для отвода паров с обратным клапаном, соединенная с двустенным резервуаром, частично заполненным низкооктановым компонентом, который оборудуется приемным устройством для паров горючего и предохранительным клапаном с фильтром-поглотителем, при этом резервуар крепится на тележку с колесами, его межстенное пространство заполняется воздухом, а внутри резервуара монтируются перегородки жесткости с отверстиями для перемещения низкооктанового компонента по всему объему резервуара в процессе движения цистерны с целью абсорбции паров нефтепродуктов.

   

Images