RU155876U1 - Резервуар, оборудованный вибрационным сигнализатором уровня и установкой улавливания паров нефтепродуктов - Google Patents

Abstract

Резервуар, оборудованный вибрационным сигнализатором уровня и установкой улавливания паров нефтепродуктов, отличающийся тем, что резервуар оснащен вибрационным сигнализатором уровня, соединенным линией связи с преобразователем частоты и реле, которое отключает насос, закрывает электромагнитный клапан и включает звуковой сигнализатор, а также оборудован дополнительным трубопроводом для слива нефтепродукта при достижении максимального уровня, который соединяется с паропроводом для отвода паров и горизонтальным резервуаром с низкооктановым компонентом.

Description

Полезная модель относится к устройствам для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов и может быть использована в нефтехимической и других отраслях нефтепродуктообеспечения.

Полезная модель наиболее применима при приеме, хранении и выдаче нефти и нефтепродуктов на нефтебазах и нефтесборных пунктах, оборудованных наземными вертикальными стальными резервуарами большой вместимости (РВС).

Загрязнение воздушного бассейна на нефтебазах и терминалах происходит при выделении паров нефтепродуктов в процессе «больших» и «малых» дыханий резервуаров, неправильной установке дыхательной аппаратуры и другим причинам. Потери от «больших» дыханий обусловлены вытеснением паровоздушной смеси из резервуара при приеме нефтепродукта. При этом объем газового пространства уменьшается, что вызывает срабатывание дыхательного клапана. Потери от «малых» дыханий вызываются ежесуточными колебаниями температуры и парциального давления паров горючего (в основном бензинов) в газовом пространстве резервуара.

Загрязнения литосферы и гидросферы происходят в результате утечек нефти и нефтепродуктов из резервуаров и трубопроводов, переливов РВС нефтепродуктами, проливов из рукавов, автоцистерн и другим причинам. Переполнение резервуаров нефтью и нефтепродуктами обусловлены неисправностью устройств для предотвращения переливов горючего, человеческим фактором, связанным с ошибками операторов, а также с отсутствием автоматической системы, позволяющей отключить насос при достижении нефтепродуктом максимально допустимого уровня.

Характерными особенностями в работе нефтебаз и нефтесборных пунктов являются выдача нефти и нефтепродуктов в железнодорожные и автоцистерны, получение горючего из железнодорожных цистерн и трубопроводного транспорта, а также хранение горючего в резервуарах. Это означает существенные потери от испарения в результате «больших» и «малых» дыханий, а также переливы нефтепродуктов при заполнении резервуаров.

Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов от переливов в резервуары, утечек и испарения становится важной экологической и экономической задачей [Коваленко В.Г. Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспечения и автомобильного транспорта. М.: ЛитНефтеГаз, 2004.].

Известно устройство для предотвращения переливов нефтепродуктов при заполнении наземных горизонтальных стальных резервуаров [Матвеев Ю.А., Марцев Ю.П. и др. Устройство для предотвращения переливов нефтепродуктов при заполнении наземных горизонтальных стальных резервуаров. Патент на полезную модель №88142 от 27.10.2009. М.: ВНИИГПЭ.].

Решение указанной задачи достигается тем, что на наземный горизонтальный стальной резервуар (РГС), оборудованный линией приема и выдачи горючего, дыхательным клапаном и замерным люком дополнительно устанавливается следующее оборудование: переносной сигнализатор уровня для предотвращения переливов нефтепродуктов, электромагнитный клапан, огневой предохранитель, линии связи 12 и 220 вольт, реле.

Устройство работает следующим образом. Оператор включает реле, и ток поступает на обмотку катушки электромагнитного клапана. Сердечник с управляющим затвором перемещается вверх, сжимая пружину. Топливо из автомобильной цистерны через, трубопровод для приема и выдачи горючего и соответствующую задвижку поступает в резервуар. При этом уровень горючего начинает увеличиваться и поднимает поплавок переносного сигнализатора уровня, который достигает уровня контактной пластины и замыкает ее. Ток напряжением 12 вольт по линии связи, поступает в реле и отключает его. После снятия напряжения ток перестает поступать на обмотку катушки. Сердечник под действием усилия пружины движется вниз и закрывает отверстие в трубопроводе управляющим затвором. При этом прекращается поступление нефтепродукта в резервуар.

Недостатками указанного устройства являются:

1. Отсутствие возможности отключения стационарного насоса.

2. Низкая эффективность улавливания паров нефтепродуктов.

3. Отсутствие устройства, обеспечивающего слив нефтепродукта из резервуара при достижении максимального уровня.

Также известен наземный вертикальный резервуар с двойным дном, оборудованный установкой улавливания паров нефтепродуктов [Матвеев Ю.А., Аноприенко С.М. Наземный вертикальный резервуар с двойным дном, оборудованный установкой улавливания паров нефтепродуктов.Патент №101023 от 10.01.2011.М.: ВНИИГПЭ.].

Решение указанной задачи достигается тем, что наземный РВС оснащается двойным дном с перегородками жесткости, а дыхательный клапан резервуара оборудуется трубопроводом с задвижкой для отвода паров нефтепродуктов при «малых» и «больших» дыханиях, который соединяется с дополнительным заглубленным горизонтальным резервуаром Р-5. При этом трубопровод под землей находится в трубопроводе-холодильнике большего диаметра, оборудованным задвижками и заполненным водой (охлаждающей жидкостью в зимнее время). Резервуар Р-5 заполняется низкооктановым компонентом, оборудуется фильтром-поглотителем с активированным углем и приемником паров нефтепродуктов. В качестве низкооктанового компонента используется дизельное топливо.

Конструкция работает следующим образом. Через приемный трубопровод нефтепродукт поступает в резервуар. При этом уровень горючего начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства уменьшаться. С целью улавливания паров при «больших» дыханиях открывается дыхательный клапан, обратный клапан и по трубопроводу, соединенному с дополнительным резервуаром, оборудованным приемным устройством пары поступают в резервуар с низкооктановым компонентом. При этом часть газообразных углеводородов поглощается низкооктановым компонентом. Нерастворившаяся часть газообразных углеводородов на выходе из резервуара улавливается фильтром-поглотителем.

При «малых» дыханиях, связанных с изменением температур, с повышением давления, также открывается дыхательный клапан и пары нефтепродуктов по трубопроводу через приемное устройство с перегородками, поступают в резервуар с низкооктановым компонентом.

При этом большая часть паров превращается в жидкость за счет охлаждения в подземном участке трубопровода, находящегося в трубопроводе холодильнике.

В случае утечки горючего через днище резервуара, нефтепродукт останется в резервуаре за счет второго днища.

Недостатками данного резервуара при приеме, хранении и выдаче нефтепродуктов являются:

1. Отсутствие устройства, предотвращающего переливы нефти и нефтепродуктов из резервуара.

2. Отсутствие устройства, обеспечивающего слив нефтепродукта из резервуара при достижении максимального уровня.

Наиболее близкой к указанной проблеме является резервуар с двойным дном, оборудованный устройством для предотвращения переливов и установкой улавливания паров нефтепродуктов [Матвеев Ю.А. и др. Резервуар с двойным дном, оборудованный устройством для предотвращения переливов и установкой улавливания паров нефтепродуктов. Патент №108027 от 10.09.2011. М.: ВНИИГПЭ.].

На предполагаемый вертикальный стальной резервуар дополнительно оборудуется устройство для предотвращения переливов нефтепродуктов, включающее подвижную и контактную пластины, соединенное линиями связи с реле, насосом и электромагнитным клапаном, а также оборудуется трубопровод для предотвращения переливов нефтепродуктов при достижении максимального уровня с обратным клапаном и задвижкой. При этом трубопровод соединяется с паропроводом для улавливания паров нефтепродуктов, который соединен с заглубленным резервуаром. Заглубленный резервуар наполовину заливается низкооктановым компонентом и оборудуется устройством для приема паров нефтепродуктов с двумя перегородками для дробления пузырьков пара.

Дополнительный трубопровод для приема паров оснащается под землей трубопроводом - холодильником, заполненным водой (охлаждающей жидкостью) и оборудованным наливными и сливными задвижками.

Техническое устройство работает следующим образом. Нефтепродукт поступает в резервуар. При этом уровень горючего начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства уменьшаться. С целью улавливания паров при больших дыханиях открывается дыхательный клапан, обратный клапан и по паропроводу, соединенному с дополнительным резервуаром, оборудованным приемным устройством пары поступают в резервуар с низкооктановым нефтепродуктом. При этом часть газообразных углеводородов в результате дробления пузырьков двумя перегородками с дырками различного диаметра поглощается низкооктановым нефтепродуктом. Нерастворившаяся часть газообразных углеводородов на выходе из резервуара улавливается фильтром-поглотителем.

При этом большая часть паров превращается в жидкость за счет охлаждения в подземном участке трубопровода, находящегося в трубопроводе холодильнике.

С повышением температуры увеличивается давление парового пространства. При этом открывается дыхательный клапан, обратный клапан и по паропроводу, соединенному с дополнительным резервуаром, оборудованным приемным устройством пары поступают в резервуар с низкооктановым компонентом.

При достижении уровнем горючего подвижной пластины она начинает подниматься и соединяется с контактной пластиной. Ток напряжением 12 вольт по линии связи, поступает в реле и отключает его и насос. После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать на обмотку катушки электромагнитного клапана, который закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи горючего управляющим затвором.

В случае неисправности или отсутствия системы предотвращения переливов горючего нефтепродукт под давлением открывает электромагнитный клапан и по трубопроводу, паропроводу поступает в заглубленный резервуар.

Недостатками описанного резервуара при приеме, хранении и выдаче нефтепродуктов являются:

1. Возможность залипания контактов и не срабатывания устройства.

2. Вероятность прекращения движения нижней пластины по штоку.

3. Отсутствие работоспособности при наличии в резервуаре нефтяной пены.

Предлагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности предотвращения переливов нефтепродуктов из резервуаров, а также улавливания паров нефтепродуктов, хранящихся в наземных вертикальных резервуарах большой вместимости.

Решение указанной задачи достигается тем, что вертикальный стальной резервуар оборудован вибрационным сигнализатором уровня, соединенным линией связи с преобразователем частоты и реле, которое отключает насос, закрывает электромагнитный клапан и включает звуковой сигнализатор, а также оснащен дополнительным трубопроводом с задвижкой и обратным клапаном для слива нефтепродукта при достижении максимального уровня, который соединяется с паропроводом для отвода паров и горизонтальным резервуаром с низкооктановым компонентом.

Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как предотвращаются переливы нефти и нефтепродуктов из резервуара, повышается эффективность улавливания паров нефтепродуктов в наземных резервуарах, а также повышается промышленная и пожарная безопасность эксплуатации резервуарного парка.

Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3), на которых изображены: разрезы резервуара, дыхательного клапана с паропроводом и задвижкой, а также вид спереди вибрационного сигнализатора уровня.

Принцип действия вибрационного сигнализатора уровня основан на зависимости частоты и амплитуды колебаний вибрационной вилки от среды в резервуаре [Прахова М.Ю. Основы автоматизации производственных процессов нефтегазового производства. М.: Академия, 2012.]. Погружение вилки в нефтепродукт или нефть вызывает резкое уменьшение частоты и амплитуды колебаний.

Предлагаемый вертикальный стальной резервуар 1, имеет приемный и раздаточный патрубки 2, трубопровод для приема и выдачи нефти и нефтепродуктов 3, задвижки 4, световой и замерной люки 5, 6, вентиляционный патрубок 7, дыхательный клапан повышенного давления 8, люк-лаз 9, дыхательный клапан рабочего давления 10, дополнительный паропровод 11 с обратным клапаном 12 и задвижкой 13, соединенный с заглубленным горизонтальным стальным резервуаром 14, оборудованным фильтром-поглотителем с активированным углем 15 и устройством для приема паров нефтепродуктов 16 с двумя перегородками 17, 18 для дробления пузырьков пара. Заглубленный резервуар наполовину заливается низкооктановым компонентом 19 в качестве, которого используется дизельное топливо.

Дополнительный трубопровод для приема паров оснащается под землей 20 трубопроводом - холодильником 21, заполненным водой (охлаждающей жидкостью) и оборудованным наливными и сливными задвижками 22, 23.

На предполагаемый резервуар дополнительно оборудуется сигнализатор уровня вибрационного типа 24, включающий корпус 25 с кабельным вводом 26, трубку 27 и вибрационную вилку 28. Сигнализатор уровня линиями связи 29 соединяется преобразователем частоты 30, который в свою очередь связан с реле 31. Реле линиями связи 29 соединяется с насосом 32, электромагнитным клапаном 33 и звуковым сигнализатором 34.

Резервуар также оборудуется трубопроводом для предотвращения переливов нефтепродуктов 35 при достижении максимального уровня с обратным клапаном 12 и задвижкой 13. При этом трубопровод соединяется с паропроводом для улавливания паров нефтепродуктов 11, который соединен с заглубленным резервуаром 14.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод 3 нефтепродукт поступает в резервуар 1. При этом уровень горючего 36 начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства 37 уменьшаться. С целью улавливания паров при больших дыханиях открывается дыхательный клапан 10, обратный клапан 12 и по паропроводу 11, соединенному с дополнительным резервуаром 14, оборудованным приемным устройством 16 пары поступают в резервуар с низкооктановым компонентом 19. При этом часть газообразных углеводородов в результате дробления пузырьков двумя перегородками с дырками различного диаметра 17, 18 поглощается низкооктановым компонентом. Нерастворившаяся часть газообразных углеводородов на выходе из резервуара улавливается фильтром-поглотителем 15.

Необходимо отметить, что большая часть паров превращается в жидкость за счет охлаждения в подземном участке трубопровода 11, находящегося в трубопроводе холодильнике 21.

С повышением температуры увеличивается давление парового пространства. Затем открывается дыхательный клапан 10, обратный клапан 12 и по паропроводу 11, соединенному с дополнительным резервуаром 14, оборудованным приемным устройством 16 пары поступают в резервуар с низкооктановым компонентом 19.

При достижении уровнем горючего вибрационной вилки 28 изменяется частота колебаний в сигнализаторе уровня 24, которая по линии связи 29 регистрируется преобразователем частоты 30. Преобразователь частоты через линию связи 29 включает реле 31, которое отключает насос 32. После снятия напряжения ток по линии связи 29 перестает поступать на обмотку катушки электромагнитного клапана 33, который закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи горючего 3 управляющим затвором. Также одновременно реле 31 включает звуковой сигнализатор 34 для подачи сигнала оператору о достижении нефтепродуктом (нефтью) максимального уровня.

В случае неисправности или отключения вибрационного сигнализатора уровня нефтепродукт под давлением открывает обратный клапан 12 и по трубопроводу 35, паропроводу 11 поступает в заглубленный резервуар 14.

Применение вибрационных сигнализаторов уровня, позволяет защитить от переполнения каждый заполняемый наземный РВС. Использование предлагаемой полезной модели также позволяет снизить промышленную и пожарную опасность резервуарного парка и повысить эффективность работы оператора при приеме горючего в резервуары.

Claims (1)

1. Резервуар, оборудованный вибрационным сигнализатором уровня и установкой улавливания паров нефтепродуктов, отличающийся тем, что резервуар оснащен вибрационным сигнализатором уровня, соединенным линией связи с преобразователем частоты и реле, которое отключает насос, закрывает электромагнитный клапан и включает звуковой сигнализатор, а также оборудован дополнительным трубопроводом для слива нефтепродукта при достижении максимального уровня, который соединяется с паропроводом для отвода паров и горизонтальным резервуаром с низкооктановым компонентом.

   

Images