RU225561U1 - Двухсекционная цистерна с установкой улавливания паров нефтепродуктов - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для транспортирования горюче-смазочных материалов и улавливания паров нефтепродуктов железнодорожными цистернами.

Полезная модель включает железнодорожную цистерну, разделенную перегородкой на две секции, люки, наружные лестницы, площадки, устройства для слива, предохранительно-впускные клапаны.

При этом на корпуса предохранительно-впускных клапанов цистерны устанавливаются трубопроводные линии для отвода паров, соединенные с двустенным резервуаром, частично заполненным абсорбентом, с возможностью улавливания паров нефтепродуктов с обеих секций котла.

Технический результат достигается одновременной доставкой потребителю в одной цистерне двух различных нефтепродуктов, с возможностью раздельного слива (налива), а также охлаждением паров, поступающих из обеих секций цистерны и превращением их в жидкость за счет разности температур в цистерне и двустенном резервуаре с дальнейшей абсорбцией дизельным топливом.

Охлаждение в резервуаре по сравнению с паровым пространством цистерны происходит за счет того, что резервуар имеет межстенное пространство, заполненное углекислым газом, а с внешней стороны он покрыт полиуретаном с отражающей краской.

Description

Полезная модель относится к устройствам для транспортирования горюче-смазочных материалов и улавливания паров нефтепродуктов железнодорожными цистернами.

Данная полезная модель наиболее применима при транспортировании светлых нефтепродуктов. К светлым нефтепродуктам относятся автомобильные и авиационные бензины, керосины и дизельные топлива.

Для полезной модели наиболее применимы восьмиосные цистерны грузоподъемностью 120-125 тонн, моделей 15-871, 15-880.

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

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 при транспортировании нефтепродуктов железнодорожными цистернами. [Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель 137527 от 20.02.2014 г.].

В данной установке на железнодорожную цистерну, имеющую предохранительно-впускной клапан дополнительно на корпус предохранительно-впускного клапана устанавливается общая трубопроводная линия 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 межстенное пространство резервуара заполняется воздухом.

Низкооктановый компонент используется как абсорбент для поглощения паров нефтепродуктов. В качестве низкооктанового компонента применяется дизельное топливо.

Резервуар оснащается сливным трубопроводом с задвижкой для слива смеси низкооктанового компонента с нефтепродуктом, а также перегородками жесткости с отверстиями 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.

С целью определения уровня низкооктанового компонента (абсорбента) на двустенном резервуаре имеется замерной люк.

Установка работает следующим образом. При «малых» дыханиях, связанных с изменением температур и повышением давления парового пространства в цистерне открывается предохранительно-впускной клапан и пары нефтепродуктов по общей трубопроводной линии через приемное устройство с сетками, имеющими отверстия различного диаметра, поступают в двустенный резервуар с низкооктановым компонентом. 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, который имеет низкий коэффициент теплопроводности.

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

Недостатками установки улавливания паров при транспортировании нефтепродуктов железнодорожными цистернами являются:

1. Отсутствие возможности транспортирования двух нефтепродуктов одновременно в одной цистерне.

2. Отсутствие дополнительного дыхательного клапана повышенного давления на железнодорожной цистерне.

Также известна установка улавливания паров из железнодорожных цистерн с устройством для предотвращения переливов смеси абсорбента и нефтепродуктов [Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель 145713 от 27.09.2014 г.].

На предохранительно-впускной клапан железнодорожной цистерны, устанавливается общая трубопроводная линия отвода паров с обратным клапаном соединенная с двустенным резервуаром, частично заполненным абсорбентом, который оборудуется приемным устройством для паров горючего и предохранительным клапаном с фильтром поглотителем, при этом межстенное пространство резервуара заполняется воздухом.

Для предотвращения перелива смеси абсорбента с нефтепродуктом общая трубопроводная линия отвода паров внутри двустенного резервуара имеет горизонтальный участок и оснащается механическим устройством для предотвращения переливов поплавкового типа. Данное устройство состоит из поплавка, соединительного рычага и поршня. Внутри трубопроводной линии отвода паров оборудована подставка для опоры поплавка, когда уровень смеси абсорбента с нефтепродуктом недостаточен для подъема поплавка. Для перекрытия поршнем движения паров внутри трубопроводной линии при помощи втулки оборудуется участок с уменьшенным диаметром трубопровода. Смесь абсорбента с нефтепродуктом поступает в общую трубопроводную линию отвода паров внутри двустенного резервуара через отверстия.

Для отвода паров нефтепродуктов при закрытии общей трубопроводной линии отвода паров резервуар железнодорожной цистерны оборудуется дополнительным дыхательным клапаном повышенного давления с фильтром поглотителем.

Установка работает следующим образом. При «малых» дыханиях в цистерне открывается предохранительно-впускной клапан и пары нефтепродуктов по общей трубопроводной линии через приемное устройство с сетками, имеющими отверстия различного диаметра поступают в двустенный резервуар с абсорбентом. При этом большая часть паров превращается в жидкость за счет охлаждения в двустенном резервуаре и абсорбции абсорбентом.

Другая часть паров нефтепродуктов в результате перемещения абсорбента по отверстиям перегородок жесткости по всему объему резервуара в процессе движения железнодорожной цистерны абсорбируется абсорбентом в качестве, которого используется дизельное топливо. При увеличении уровня смеси абсорбента с нефтепродуктом поплавок начинает подниматься, приводя в движение соединительный рычаг, который толкает поршень для закрытия отверстия на участке с уменьшенным диаметром трубопровода. В результате подача паров в двустенный резервуар прекращается.

После закрытия общей трубопроводной линии отвода паров пары нефтепродуктов из резервуара железнодорожной цистерны отводятся в атмосферу через дополнительный дыхательный клапан повышенного давления с фильтром поглотителем.

Недостатками указанной установки являются:

1. Отсутствие возможности транспортирования двух нефтепродуктов одновременно в одной цистерне.

2. Недостаточная эффективность улавливания паров нефтепродуктов.

Также известна железнодорожная цистерна. [Гогичаев В.А. Патент на изобретение №2228868 от 20.05.2004 г.].

Изобретение относится к железнодорожной технике. Железнодорожная цистерна представляет собой расположенный горизонтально на двух полурамах, опирающихся на тележки с колесными парами, сварной металлический резервуар, выполненный из двух разъемных частей, образующих полуцистерны, каждая из которых имеет форму усеченного конуса и крышку. Крышки выполнены плоскими с фторопластовыми прокладками и с возможностью закрытия ближайших торцев, которые имеют больший диаметр. При соединении частей образуется единая цистерна с перегородкой в середине. Каждая часть цистерны покрыта внутри слоем фторопласта и обтянута пленкой фторопласта. Изобретение сокращает время разгрузки и экономические затраты.

Между рамой и полуцистерной по всей длине устанавливаются клинообразные подставки, обеспечивающие наклон полуцистерн в сторону слива. Каждая полуцистерна имеет свой люк для заполнения нефтепродуктом в верхней части с герметически закрывающимся клапаном. Для слива жидкости полуцистерны оборудуют сливными приборами.

Недостатками указанной цистерны являются:

1. Отсутствие установки улавливания паров.

2. Предназначение цистерны для определенных типов нефтепродуктов (мазутов).

3. Сложность слива нефтепродуктов.

Наиболее близким к указанной проблеме является установка улавливания паров из железнодорожных цистерн с возвращением испарившихся легких фракций в товарные бензины. [Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №158753 от 20.01.2016 г.].

На железнодорожную цистерну, имеющую тележку с колесами, котел с люком и откидной крышкой, наружную лестницу, площадку, предохранительно-впускной клапан, нижнюю крышку для слива нефтепродуктов, стяжки, дополнительно на корпус предохранительно-впускного клапана устанавливается общая трубопроводная линия отвода паров с обратным клапаном соединенная с двустенным резервуаром, частично заполненным абсорбентом - бензином А-76 летнего вида, который оборудуется теплообменником змеевикового типа для паров горючего и предохранительным клапаном с фильтром поглотителем, при этом межстенное пространство резервуара заполняется углекислым газом.

Теплообменник двустенного резервуара оборудован коленом для увеличения поверхности соприкосновения паров, поступающих из железнодорожной цистерны и теплообменника. Теплообменник жестко связан с общей трубопроводной линией отвода паров.

Внутри резервуара также образуются пары нефтепродуктов и абсорбента. Резервуар оснащается сливным трубопроводом с задвижкой для слива смеси абсорбента с нефтепродуктом, а также перегородками жесткости с отверстиями для уменьшения скорости перемещения абсорбента и предотвращения гидравлического удара в процессе движения железнодорожной цистерны, а также для абсорбции паров нефтепродуктов, содержащихся в паровоздушном пространстве резервуара.

С целью определения уровня смеси бензина и нефтепродуктов, пары которых перешли в жидкое состояние в связи со снижением температуры, на двустенном резервуаре имеется замерной люк.

Для предотвращения перелива смеси абсорбента с нефтепродуктом общая трубопроводная линия отвода паров внутри двустенного резервуара имеет горизонтальный участок и оснащается механическим устройством для предотвращения переливов поплавкового типа. Данное устройство состоит из поплавка, соединительного рычага и поршня. Внутри трубопроводной линии отвода паров оборудована подставка для опоры поплавка, когда уровень смеси абсорбента с нефтепродуктом недостаточен для подъема поплавка. Для перекрытия поршнем движения паров внутри трубопроводной линии при помощи втулки оборудуется участок с уменьшенным диаметром трубопровода. Смесь абсорбента с нефтепродуктом поступает в общую трубопроводную линию отвода паров внутри двустенного резервуара через отверстия.

С целью снижения температуры внешняя поверхность двустенного резервуара обрабатывается слоем полиуретана, на который наносится слой теплоотражающей краски. Полиуретан имеет низкий коэффициент теплопроводности.

Для отвода паров нефтепродуктов при закрытии общей трубопроводной линии отвода паров резервуар железнодорожной цистерны оборудуется дополнительным дыхательным клапаном повышенного давления с фильтром поглотителем.

Устройство работает следующим образом. При «малых» дыханиях, связанных с изменением температур и повышением давления парового пространства в цистерне открывается предохранительно-впускной клапан и пары нефтепродуктов по общей трубопроводной линии поступают в теплообменник, а затем в двустенный резервуар с абсорбентом. При этом большая часть паров превращается в жидкость за счет охлаждения в колене теплообменника и абсорбции бензином А-76. Охлаждение в резервуаре по сравнению с паровым пространством железнодорожной цистерны происходит за счет того, что резервуар имеет межстенное пространство, заполненное углекислым газом, с внешней стороны покрыт полиуретаном с отражающей краской.

Другая часть паров нефтепродуктов в результате перемещения абсорбента по отверстиям перегородок жесткости по всему объему резервуара в процессе движения железнодорожной цистерны абсорбируется абсорбентом. Нерастворившаяся часть паров нефтепродуктов на выходе из резервуара при открытии предохранительного клапана улавливается фильтром-поглотителем.

При увеличении уровня смеси абсорбента с нефтепродуктом поплавок начинает подниматься, приводя в движение соединительный рычаг, который толкает поршень для закрытия отверстия на участке с уменьшенным диаметром трубопровода. В результате подача паров в двустенный резервуар прекращается.

После закрытия общей трубопроводной линии отвода паров пары нефтепродуктов из резервуара железнодорожной цистерны отводятся в атмосферу через дополнительный дыхательный клапан повышенного давления с фильтром поглотителем.

С прибытием железнодорожной цистерны на пункт приема уровень смеси абсорбента с нефтепродуктом проверяется через замерной люк резервуара и при необходимости смесь сливается через сливной трубопровод.

Недостатками указанной установки являются:

1. Отсутствие возможности транспортирования двух нефтепродуктов одновременно в одной цистерне.

2. Отсутствие возможности улавливания паров с обеих секций железнодорожной цистерны.

Предлагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности перевозок различных нефтепродуктов в одной цистерне, а также улавливания паров горючего из железнодорожных цистерн. Данная модель позволит транспортировать два различных нефтепродукта в одной цистерне, что приведет к экономическому эффекту, а также более качественному и своевременному удовлетворению заявок потребителей.

Решение указанной задачи достигается тем, что котел цистерны перегородкой разделяется на две секции, при этом на вторую секцию дополнительно устанавливаются люк с откидной крышкой, наружная лестница, площадка, предохранительно-впускной клапан, устройство для слива нефтепродуктов, а также тем, что на корпуса предохранительно-впускных клапанов цистерны устанавливаются трубопроводные линии для отвода паров, соединенные с двустенным резервуаром, частично заполненным абсорбентом, с возможностью улавливания паров нефтепродуктов с обеих секций котла.

Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как повышается эффективность перевозок горюче-смазочных материалов и улавливания паров нефтепродуктов, возникает экономический эффект одновременной доставки двух нефтепродуктов в одной цистерне потребителю.

Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) на которых изображены вид спереди железнодорожной цистерны, разрез двустенного резервуара для улавливания паров, а также разрез котла цистерны.

Внутри котла 1 предлагаемой железнодорожной цистерны, которая имеет тележку с колесами 2, стяжки 3, дополнительно устанавливается перегородка 4. Данная перегородка разделяет котел на две равные секции. При этом вторая секция котла цистерны дополнительно оборудуется люком 5 с откидной крышкой, наружной лестницей 6, площадкой 7, предохранительно-впускным клапаном 8, устройством для слива нефтепродуктов 9. На корпуса предохранительно-впускных клапанов 8 устанавливаются трубопроводные линии отвода паров 10 с обратным клапаном 11, которые соединены с двустенным резервуаром 12.

Двустенный резервуар 12 заполняется абсорбентом - зимним дизельным топливом 13. Также двустенный резервуар оснащаются предохранительным клапаном 14 с фильтром поглотителем. Межстенное пространство резервуара 12 заполняется углекислым газом 15. Углекислый газ имеет низкий коэффициент теплопроводности.

С целью снижения температуры внешняя поверхность двустенного резервуара обрабатывается слоем полиуретана 16, на который наносится слой теплоотражающей краски 17. Полиуретан имеет низкий коэффициент теплопроводности. Резервуар 12 оснащается сливным трубопроводом 18 с задвижкой 19 для слива смеси абсорбента с нефтепродуктом. С целью определения уровня смеси абсорбента и нефтепродуктов, пары которых перешли в жидкое состояние в связи со снижением температуры, на двустенном резервуаре устанавливается замерной люк 20.

Котел цистерны и двустенный резервуара имеют ребра жесткости 21.

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 трубопроводной линии поступают в двустенный резервуар 12 с абсорбентом 13.

При этом большая часть паров превращается в жидкость за счет охлаждения и абсорбции дизельным топливом. Охлаждение в резервуаре по сравнению с паровым пространством железнодорожной цистерны происходит за счет того, что резервуар имеет межстенное пространство, заполненное углекислым газом, с внешней стороны покрыт полиуретаном с отражающей краской.

Другая часть паров нефтепродуктов в результате перемещения абсорбента по отверстиям перегородок жесткости 21 по всему объему резервуара в процессе движения железнодорожной цистерны абсорбируется абсорбентом 13. Нерастворившаяся часть паров нефтепродуктов на выходе из резервуара при открытии предохранительного клапана 14 улавливается фильтром-поглотителем. В случае заполнения резервуара 12 пары нефтепродуктов из котла 1 железнодорожной цистерны отводятся в атмосферу через дополнительный дыхательный клапан повышенного давления 22.

С прибытием железнодорожной цистерны на пункт приема уровень смеси абсорбента с нефтепродуктом проверяется через замерной люк 20 резервуара и при необходимости смесь сливается через сливной трубопровод 18.

Полезная модель позволяет доставлять одновременно потребителю в одной цистерне два нефтепродукта, с возможностью раздельного слива (налива). Для слива нефтепродукта из предложенной железнодорожной цистерны могут использоваться:

устройство нижнего слива СНУ;

установки с шарнирно-сочлененным соединением АСН или УСН.

Также техническое устройство позволяет улавливать пары нефтепродуктов из каждой секции железнодорожной цистерны, что значительно снижает выбросы паров горючего в атмосферу. При этом смесь нефтепродуктов из резервуара может быть использована в качестве растворителя, технических жидкостей или сдана на переработку.

Claims (1)

1. Двухсекционная цистерна с установкой улавливания паров нефтепродуктов, содержащая котел, люк, наружную лестницу, площадку, устройство для слива, предохранительно-впускной клапан, линию отвода паров, двустенный резервуар, отличающаяся тем, что котел цистерны перегородкой разделяется на две секции, при этом на вторую секцию дополнительно устанавливаются люк с откидной крышкой, наружная лестница, площадка, предохранительно-впускной клапан, устройство для слива нефтепродуктов, а также тем, что на корпуса предохранительно-впускных клапанов цистерны устанавливаются трубопроводные линии для отвода паров, соединенные с двустенным резервуаром, частично заполненным абсорбентом, с возможностью улавливания паров нефтепродуктов с обеих секций котла.