RU2140386C1

RU2140386C1 - Method of checking floatability of floating roof in reservoir for oil and oil products

Info

Publication number: RU2140386C1
Application number: RU98108705A
Authority: RU
Inventors: А.А. Андреев; В.А. Лизунов; Д.И. Сафонов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магистральные нефтепроводы "Дружба"
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-10-27

Abstract

FIELD: transportation and storage of liquids, including oil and oil products. SUBSTANCE: proposed invention can be used in designing, building and operating reservoirs for oil and oil products equipped with floating roofs. Gas heat insulating layer is formed between floating roof and level of oil or oil products. Floating roof of reservoir is checked for floatability by changing thickness of gas heat insulating layer. This is done by unit consisting of valve, pressure gauge and siphon. EFFECT: enhanced reliability of checking without additional expenses. 2 cl, 2 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к области транспортировки и хранения жидкостей, например, нефти и нефтепродуктов в резервуарах, оборудованных плавающими крышами, и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации резервуаров. The invention relates to the field of transportation and storage of liquids, for example, oil and oil products in tanks equipped with floating roofs, and can be used in the design, construction and operation of tanks.

В процессе эксплуатации резервуаров в зависимости от сезона и температуры окружающей среды происходят изменения характеристик жидкости, находящейся в резервуаре. С понижением температуры жидкости происходит ее застывание и увеличение вязкости, что приводит к увеличению энергозатрат на ее перекачку. При высокой температуре окружающей среды и большой солнечной радиации усиливается испарение и улетучивание легких фракций, соответственно и увеличиваются потери и снижается качество жидкости. В зимнее время скопление льда на поверхности плавающей крыши приводит к увеличению веса и потери плавучести. При достижении критической величины может произойти затопление плавающей крыши. Установка дополнительного оборудования на плавающую крышу, имеющего определенный вес, образование сквозных трещин в перекрытии или в поплавках крыши так же снижает ее плавучесть. During the operation of tanks, depending on the season and ambient temperature, changes in the characteristics of the liquid in the tank occur. As the temperature of the liquid decreases, it solidifies and the viscosity increases, which leads to an increase in energy consumption for pumping it. At high ambient temperatures and large solar radiation, evaporation and volatilization of light fractions increase, respectively, losses increase and liquid quality decreases. In winter, ice accumulation on the surface of a floating roof leads to an increase in weight and loss of buoyancy. When the critical value is reached, flooding of the floating roof may occur. The installation of additional equipment on a floating roof, having a certain weight, the formation of through cracks in the ceiling or in the floats of the roof also reduces its buoyancy.

Известен традиционный способ изменения теплоизоляции чашеобразных, понтонных и многослойных плавающих крыш, выполненных из различных материалов путем нанесения дополнительных слоев теплоизоляции, например, из стеклохолста, пенопласта, пенополиуретана и др. There is a traditional method for changing the thermal insulation of cup-shaped, pontoon and multilayer floating roofs made of various materials by applying additional layers of thermal insulation, for example, fiberglass, foam, polyurethane foam, etc.

Известны способы контроля плавучести плавающих крыш путем изменения их конструкции монтажем дополнительных поплавков, например в виде поплавковых опор. Known methods for controlling the buoyancy of floating roofs by changing their design by installing additional floats, for example in the form of float supports.

Существующие способы контроля плавучести носят дискретный характер, приводят к изменению веса плавающей крыши, требуют значительных затрат материалов, труда и времени. Existing methods for controlling buoyancy are discrete in nature, lead to a change in the weight of the floating roof, and require significant material, labor and time.

Наиболее близким по сущности к заявленному является техническое решение по SU 1070078 А, кл. B 65 D 88/34, 1984, которое позволяет реализовать способ контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для нефти или нефтепродуктов путем регулирования подачи или отсоса газовой среды из надувных элементов, расположенных внутри плавающей крыши. The closest in essence to the claimed is a technical solution according to SU 1070078 A, cl. B 65 D 88/34, 1984, which makes it possible to implement a method for controlling the buoyancy of a floating roof in a tank for oil or oil products by regulating the supply or exhaust of a gaseous medium from inflatable elements located inside a floating roof.

Недостатками известного способа являются недостаточная надежность, увеличенный вес плавающей крыши. The disadvantages of this method are the lack of reliability, increased weight of the floating roof.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности контроля, предотвращении аварийного потопления плавающей крыши, упрощении процесса контроля в зависимости от внешних температурных и погодных условий окружающей среды без изменения веса плавающей крыши. The technical result of the claimed invention consists in increasing the reliability of control, preventing accidental sinking of the floating roof, simplifying the control process depending on the external temperature and weather conditions of the environment without changing the weight of the floating roof.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для хранения нефти или нефтепродуктов, включающем регулирование подачи или отсоса газовой среды, между плавающей крышей и уровнем нефти в резервуаре создают теплоизолирующий газовый слой, а процесс регулирования производят изменением толщины теплоизолирующего газового слоя с помощью узла, состоящего из последовательно подключенных клапана, манометра и сифона, и соединенного с теплоизолирующим газовым слоем, причем нормальное положение клапана является закрытым, а при изменении температуры окружающей среды клапан открывается и производятся закачка или откачка газа. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of controlling the buoyancy of a floating roof in a tank for storing oil or oil products, which includes regulating the supply or exhaust of a gas medium, a heat-insulating gas layer is created between the floating roof and the oil level in the tank, and the regulation process is performed by changing the thickness of the heat-insulating gas layer using a node consisting of a series-connected valve, pressure gauge and siphon, and connected to a heat-insulating gas layer, and the normal Noe position the valve is closed, and when the ambient temperature changes produced by the valve opens and injection or pumping gas.

На фиг. 1 изображена плавающая крыша резервуара с герметичным перекрытием, герметичным по периметру крыши поплавком и стационарной или сменной теплоизоляцией; на фиг. 2 изображена плавающая крыша в резервуаре с узлом отсоса или закачки газа, состоящего из последовательно соединенных клапана, манометра и сифона, с газовым слоем. In FIG. 1 shows a floating roof of a tank with a sealed ceiling, a float sealed around the perimeter of the roof, and fixed or removable thermal insulation; in FIG. 2 shows a floating roof in a tank with a gas suction or injection unit, consisting of a series-connected valve, pressure gauge and siphon, with a gas layer.

На фиг. 1 и 2 цифрами обозначены: 1-клапан, 2-манометр, 3-сифон, 4-герметичный по периметру крыши поплавок, 5-герметичное перекрытие, 6-теплоизолирующий газовый слой, 7-стационарная или сменная теплоизоляция. In FIG. 1 and 2 numbers indicate: 1-valve, 2-manometer, 3-siphon, 4-float tight around the perimeter of the roof, 5-tight overlap, 6-heat-insulating gas layer, 7-stationary or removable thermal insulation.

Способ контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для нефти или нефтепродуктов реализуется следующим образом. A method of controlling the buoyancy of a floating roof in a tank for oil or oil products is implemented as follows.

В резервуаре для хранения нефти или нефтепродукта с плавающей крышей между плавающей крышей и уровнем нефти или нефтепродукта создают теплоизолирующий газовый слой. Укрепляют на резервуаре (или крыше) узел, состоящий из последовательно соединенных клапана, манометра и сифона, и подключают его к газовому слою. Процесс контроля плавучести плавающей крыши ведут путем регулирования толщины теплоизолирующего газового слоя. In the tank for storing oil or oil product with a floating roof between the floating roof and the level of oil or oil product create a heat-insulating gas layer. A unit consisting of a series-connected valve, pressure gauge and siphon is fixed on the tank (or roof) and connected to the gas layer. The process of controlling the buoyancy of a floating roof is carried out by regulating the thickness of the insulating gas layer.

Отличие предлагаемого способа контроля от используемых в настоящее время заключается в том, что контроль плавучести плавающей крыши осуществляют изменением толщины теплоизолирующего газового слоя (подушки) под плавающей крышей путем подкачки или откачки (спуска) газа из газового пространства через специальный узел, регулирующий и контролирующий величину давления в газовом пространстве под плавающей крышей. The difference between the proposed control method and those currently used is that the buoyancy of the floating roof is controlled by changing the thickness of the insulating gas layer (pillow) under the floating roof by pumping or pumping (lowering) gas from the gas space through a special unit that controls and controls the pressure in the gas space under a floating roof.

Для увеличения слоя теплоизоляции и плавучести через клапан и сифон осуществляется закачка газа под плавающую крышу; при достижении требуемой величины давления и, соответственно, толщины газового слоя клапан перекрывается. To increase the layer of thermal insulation and buoyancy through the valve and siphon, gas is injected under the floating roof; upon reaching the required pressure and, accordingly, the thickness of the gas layer, the valve is closed.

Для уменьшения слоя теплоизоляции и плавучести клапан открывается, давлением, создаваемым весом плавающей крыши на теплоизолирующий газовый слой, газ из плавающей крыши сбрасывается. Толщина газового теплоизолирующего слоя может быть доведена до нуля и величина теплоизоляции может быть доведена до минимальной, равной естественной теплоизоляции материала и толщины покрытия. To reduce the insulation layer and buoyancy, the valve opens by the pressure created by the weight of the floating roof on the insulating gas layer, gas from the floating roof is discharged. The thickness of the gas insulating layer can be brought to zero and the value of thermal insulation can be brought to a minimum equal to the natural thermal insulation of the material and the thickness of the coating.

Примеры конкретной реализации способа:
Пример 1. Ожидается или происходит снижение температуры окружающей среды; требуется сохранение температуры хранимой в резервуаре нефти. Для улучшения теплоизоляции плавающей крыши в резервуаре открывается клапан 1 узла и производится закачка газа через клапан 1 и сифон 3 под покрытие 5, создается теплоизолирующий газовый слой (подушка). Контроль толщины газовой подушки осуществляется по показаниям манометра, при достижении требуемой величины давления клапана перекрывается.Examples of a specific implementation of the method:
Example 1. Expected or occurring decrease in ambient temperature; preservation of the temperature of the oil stored in the tank is required. To improve the thermal insulation of the floating roof in the tank, the valve 1 of the unit opens and gas is injected through valve 1 and a siphon 3 under cover 5, a heat-insulating gas layer (pillow) is created. The control of the thickness of the gas cushion is carried out according to the testimony of the pressure gauge, when the desired valve pressure is reached, it is shut off.

Пример 2. Имеется теплоизолирующий газовый слой (подушка) под покрытием. Увеличилась температура окружающей среды, ее величина стала значительно выше температуры хранимой нефти. Требуется увеличение температуры хранимой жидкости и снижение ее вязкости. Для достижения этого открывается клапан 1 и сбрасывается давление газа в газовой подушке, давление сбрасывается до атмосферного и покрытие опускается на хранимую жидкость. Теплоизоляция становится минимальной и осуществляется передача тепла окружающей среды в хранимую жидкость, происходит ее подогрев и снижение вязкости. Example 2. There is a heat-insulating gas layer (cushion) under the coating. The ambient temperature increased, its value became much higher than the temperature of the stored oil. An increase in the temperature of the stored liquid and a decrease in its viscosity are required. To achieve this, valve 1 opens and the gas pressure in the gas cushion is relieved, the pressure is relieved to atmospheric pressure and the coating is lowered onto the stored liquid. Thermal insulation becomes minimal and environmental heat is transferred to the stored liquid, it is heated and viscosity decreases.

Пример 3. Имеется теплоизоляция при определенной толщине газовой подушки. Температура хранимой жидкости значительно превышает температуру окружающей среды. На поверхности покрытия в результате хорошей теплоизоляции происходит скопление снега или льда, при достижении критической величины произойдет потеря плавучести и затопление плавающей крыши. Данная проблема с применением предложенного способа решается двумя путями:
первый - для увеличения плавучести производится подкачка газа и увеличение толщины теплоизолирующего газового слоя (подушки);
второй - не дожидаясь скопления снега или льда до критических величин периодически сбрасывается давление газа через узел, снижается теплоизоляция, происходит теплопередача от жидкости и разогрев снега или льда. В последующем вода спускается через сливные устройства или откачивается с поверхности перекрытия. После сброса воды открывается клапан 1, газ закачивается под перекрытие и создается теплоизолирующий газовый слой (подушка) требуемой толщины.Example 3. There is thermal insulation at a certain thickness of the gas cushion. The temperature of the stored liquid is much higher than the ambient temperature. Accumulation of snow or ice occurs on the surface of the coating as a result of good thermal insulation; upon reaching a critical value, there will be a loss of buoyancy and flooding of the floating roof. This problem with the application of the proposed method is solved in two ways:
the first - to increase buoyancy, gas is pumped and the thickness of the heat-insulating gas layer (pillow) is increased;
the second - without waiting for the accumulation of snow or ice to critical values, the gas pressure through the unit is periodically reset, thermal insulation decreases, heat transfer from the liquid occurs and snow or ice heats up. Subsequently, water is discharged through drainage devices or pumped out from the surface of the floor. After the water discharge, valve 1 opens, gas is pumped under the overlap and a heat-insulating gas layer (cushion) of the required thickness is created.

Пример 4. В результате образования и развития сквозной микротрещины в перекрытии или поплавке происходит утечка газа, снижение толщины газовой подушки, попадание жидкости на поверхность перекрытия и потеря плавучести. Для сохранения и поддержания плавучести плавающей крыши производится периодическая подкачка газа (воздуха) через узел (клапан, манометр, сифон). Example 4. As a result of the formation and development of a through microcrack in the ceiling or float, gas leakage occurs, the thickness of the gas cushion decreases, liquid enters the ceiling surface and loss of buoyancy. To maintain and maintain the buoyancy of the floating roof, gas (air) is periodically pumped through the unit (valve, pressure gauge, siphon).

Использование предложенного способа контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для хранения нефти или нефтепродукта обеспечивает следующие преимущества по сравнению с известными способами:
- возможность плавно и быстро без нанесения дополнительных теплоизоляционных материалов регулировать теплоизоляционные свойства плавающей крыши, используя в качестве изоляции изменяющуюся по толщине газовую подушку под перекрытием;
- при изменении внешних температурных и погодных условий окружающей среды, приводящих к изменению веса плавающей крыши, позволяет регулировать плавучесть и теплоизоляцию;
- позволяет при разгерметизации перекрытия плавающей крыши или разгерметизации поплавков сохранить плавучесть, предотвратить возможное затопление крыши.Using the proposed method for controlling the buoyancy of a floating roof in a tank for storing oil or oil product provides the following advantages compared with known methods:
- the ability to smoothly and quickly without applying additional heat-insulating materials to regulate the heat-insulating properties of the floating roof, using as insulation the gas cushion varying in thickness under the ceiling;
- when changing the external temperature and weather conditions of the environment, leading to a change in the weight of the floating roof, it allows you to adjust the buoyancy and thermal insulation;
- allows for depressurization of a floating roof overlap or depressurization of floats to maintain buoyancy and prevent possible flooding of the roof.

Claims

1. A method of controlling the buoyancy of a floating roof in a tank for oil and oil products, including regulating the flow or suction of a gaseous medium, characterized in that a heat-insulating gas layer is created between the floating roof and the oil level in the tank, and the regulation process is performed by changing the thickness of the heat-insulating layer using a node , consisting of a series-connected valve, pressure gauge and siphon and connected to a heat-insulating gas layer.

2. The method according to p. 1, characterized in that the normal position of the valve is closed, and with a change in ambient temperature or with a change in the buoyancy of the floating roof, the valve opens and gas is injected or pumped out.