RU2501585C1 - Способ подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области противопожарной техники и может быть использовано для обеспечения пожаровзрывобезопасности при проведении ремонтных огневых работ снаружи горизонтальных резервуаров без их предварительного освобождения от светлых нефтепродуктов. Задачей изобретения является возможность выполнения ремонтных огневых работ на горизонтальных резервуарах для светлых нефтепродуктов без их слива, в том числе с одним люком-лазом; упрощение способа. Сущность изобретения: из резервуара вытесняют газообразные воспламеняющие вещества. Для этого в жидкую фазу нефтепродукта подают в виде гранул твердый диоксид углерода (далее - сухой лед) с расходом 1,9-2 кг на 1 м³ объема резервуара, с размером гранул от 3 до 10 мм. При этом для горизонтальных резервуаров емкостью до 100 м³ включительно высота заполнения резервуара нефтепродуктом должна составлять не менее 0,49 м. Непрерывно контролируют концентрацию кислорода в свободном от нефтепродуктов пространстве резервуара по высоте резервуара в нескольких точках по одной вертикали. При концентрации кислорода, соответствующей пожаровзрывобезопасному состоянию резервуара, подачу гранул сухого льда прекращают. Резервуар герметизируют и приступают к выполнению снаружи ремонтных огневых работ. При обнаружении превышения концентрации кислорода в резервуар дополнительно подают гранулы сухого льда и добиваются пожаровзрывобезопасного состояния резервуара. При повторном превышении концентрации кислорода действия повторяют. Техническим результатом изобретения является повышение пожаровзрывобезопасности резервуара при выполнении огневых работ, возможность выполнения ремонтных огневых работ на горизонтальных резервуарах для хранения светлых нефтепродуктов без их слива, в том числе с одним люком-лазом, упрощение способа. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области противопожарной техники и может быть использовано для обеспечения пожаровзрывобезопасности при проведении ремонтных огневых работ снаружи горизонтальных резервуаров без их предварительного освобождения от светлых нефтепродуктов.

К светлым нефтепродуктам относятся легкие или средние дистилляты (бензины, керосины, дизельные топлива) (ИНТЕРНЕТ: nefteprodukt6.htm. Букварь автолюбителя.)

Многочисленное распространение среди технологического оборудования, используемого во многих отраслях экономики, получили резервуары горизонтального исполнения, предназначенные для приема, хранения и отпуска нефтепродуктов. Процедура регламентной эксплуатации в части ремонта, технического обслуживания горизонтальных резервуаров и их оборудования включает в себя широкий спектр разнообразных, потенциально опасных в пожарном отношении работ. Пожарная опасность обусловлена следующими факторами:

- образование горючей смеси в результате свободного контакта горючего с окислителем при конструктивной негерметичности или вынужденной разгерметизации резервуаров на стадии проведения указанных видов работ;

- в процессе ремонта неизбежно появляются технологические источники зажигания при выполнении сварочных, резательных и других работ, связанных с применением открытого пламени или достаточно мощных беспламенных источников тепла, выделяющегося, например, при работе механического инструмента.

Исходя из вышеизложенного, в целях обеспечения пожаровзрывобезопасности при выполнении ремонтных огневых работ на горизонтальных резервуарах для нефтепродуктов требуется проведение предремонтной подготовки резервуара, суть которой заключается в разрыве связей мнемонического треугольника горения, тремя сторонами которого являются: окислитель, горючее и источник зажигания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ защиты резервуаров при проведении огневых работ, в соответствии с которым перед началом работ из резервуара вытесняют газообразные воспламеняющие вещества. В соответствии со способом предварительно из резервуара, подвергающегося наружным сварочным работам, удаляют возможное количество нефтепродуктов и засыпают в него гранулы пенополистирола, которые внутри резервуара вспенивают, например, водяным паром температурой 98-100°C. Гранулы пенополистирола при нагреве увеличиваются в объеме в 10-20 раз, что позволяет, полностью заполнить пенопластмассой весь объем резервуара и вытеснить газообразные воспламеняющиеся вещества из резервуара. При выполнении снаружи резервуара сварки пенопластмасса расплавляется, воспламеняется и, таким образом, удаляется из резервуара. Осадок удаляют промывкой резервуара жидкостью. Удаление осадка можно производить посредством растворения гранул в эфире с последующим вытеснением его жидкостью (СССР, авт.свид. №1459745, В08В 9/08, А62С 1/00, 23.02.89.)

Основным недостатком известного способа является повышенная пожаровзрывоопасность осуществления способа, а именно:

- при подаче в свободный объем резервуара, содержащий пожаровзрывоопасные вещества, гранул пенополистирола, обладающего диэлектрическими свойствами, возникает большая опасность взрыва по причине возможного образования искры разряда статического электричества;

- при нагреве гранул увеличивается интенсивность испарения легковоспламеняющегося жидкого нефтепродукта, оставшегося в резервуаре. Кроме того, температура нагретых гранул (от 98 до 100°C) превышает температуру вспышки большинства горючих жидкостей и способствует образованию взрывоопасных концентраций их испарений;

при сварке, согласно описанию способа, пенопластмасса расплавляется и воспламеняется, что не допустимо, так как высока вероятность взрыва паров образовавшихся при пропарке.

Кроме того во время сварки при воспламенении пенопластмассы велика вероятность деформации конструкции резервуара вследствие выжигания кислорода находящего в объеме с образованием вакуума, а также по причине температурного воздействия на конструкционный материал;

- при использовании для промывки резервуара после работ углеводородной жидкости, существует вероятность разрядов статического электричества, которая увеличивается при наличии остатков пенопластмассы в жидкости.

Кроме того, способ ориентирован на полное удаление горючих веществ из резервуара или на удаление до количественного значения невоспламеняемого остатка, осуществление чего носит затруднительный характер, особенно на «неремонтопригодных» горизонтальных резервуарах. К таким резервуарам относятся горизонтальные резервуары с одним люком-лазом, на крышке которого установлена дыхательная арматура. Необходимость удаления из резервуара горючих веществ, для возможности выполнения огневых работ, усложняет способ, так как требует специальных приспособлений для удаления содержимого резервуара, а так же емкостей для его хранения, увеличивает продолжительность ремонтных работ и трудовые затраты.

Заявленный способ подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ, решает задачу создания соответствующего способа, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в обеспечении пожаровзрывобезопасности резервуара при выполнении ремонтных огневых работ, в возможности выполнения ремонтных огневых работ на горизонтальных резервуарах для светлых нефтепродуктов без их слива, в том числе с одним люком - лазом; в упрощении способа.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что в способе подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ, в соответствии с которым перед началом работ из резервуара вытесняют взрывоопасные паровоздушные смеси, новым является то, что в жидкую фазу нефтепродукта подают в виде гранул твердый диоксида углерода (далее - сухой лед) с расходом 1,9-2 кг на 1 м³ номинального объема резервуара, с размером гранул от 3 до 10 мм, при этом для горизонтальных резервуаров емкостью до 100 м³, включительно, высота заполнения резервуара нефтепродуктом должна составлять не менее 0,49 м, одновременно с подачей сухого льда непрерывно контролируют значение концентрации кислорода в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара, причем контролируют концентрацию кислорода по высоте резервуара в нескольких точках по одной вертикали, после того, как концентрация кислорода в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара в наивысшей точке, находящейся непосредственно в месте присоединения линии выхода парогазовой среды к крышке технологического люка, достигает значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному состоянию резервуара, подачу гранул сухого льда прекращают, резервуар герметизируют и приступают к выполнению снаружи ремонтных огневых работ, во время выполнения которых непрерывно контролируют значение концентрации кислорода в обозначенной наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара, при превышении концентрации кислорода значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному, ремонтные огневые работы останавливают, резервуар разгерметизируют и, путем дополнительной подачи в резервуар гранул сухого льда и, одновременно, непрерывного контроля значения концентрации кислорода в той же наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара, вновь добиваются пожаровзрывобезопасного состояния резервуара, после чего резервуар вновь герметизируют и продолжают выполнять снаружи резервуара ремонтные огневые работы, непрерывно контролируя концентрацию кислорода в наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара, при превышении концентрации кислорода значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному, действия повторяют.

Технический результат достигается следующим образом. Существенные признаки формулы изобретения: «Способ подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ, в соответствии с которым перед началом работ из резервуара вытесняют взрывоопасные паровоздушные смеси,...» являются неотъемлемой частью заявленного способа и, в совокупности с отличительными существенными признаками формулы изобретения, обеспечивают осуществление заявленного изобретения, а, следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. В горючую жидкость, находящуюся в резервуаре, подают в виде гранул твердый диоксид углерода (далее - сухой лед). Из-за резкого изменения теплофизических свойств среды нахождения при погружении гранул сухого льда в горючую жидкость происходит интенсивное фазовое превращение твердых гранул сухого льда, а именно переход от твердой фазы к газообразной. При этом переход в газообразное состояние происходит без плавления и изменения химического состава. Такое явления называется сублимацией. Благодаря тому, что переход твердого диоксида углерода от твердой фазы к газообразной происходит без плавления и изменения химического состава, образующийся газ имеет ту же химическую формулу, т.е. представляет собой углекислый газ, не поддерживающий горение. Образующийся углекислый газ выходит из горючей жидкости резервуара и скапливается непосредственно над поверхностью зеркала ее испарения, что препятствует силам конвективной диффузии при испарении горючей жидкости дальнейшему образованию взрывоопасной смеси. Кроме того, в результате препятствия испарению горючей жидкости, скапливающимся над ее зеркалом углекислым газом, обеспечивается фиксация объема паровоздушной смеси в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара. При этом, скапливающийся в свободном пространстве резервуара непосредственно над зеркалом горючей жидкости холодный углекислый газ образует «инертную подушку», которая, по мере увеличения количества выходящего углекислого газа, увеличивается в размерах и постепенно заполняет свободное от нефтепродукта пространство резервуара над зеркалом жидкости, вытесняя тем самым из него имеющуюся взрывоопасную смесь с одновременной частичной туманообразной конденсацией составляющих эту смесь паров горючей жидкости, вследствие чего, происходит интенсивное снижение концентрации кислорода в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара до значений, соответствующих пожаровзрывобезопасному состоянию. При таком распределении углекислого газа по вертикали объема резервуара обеспечивается меньшее смешение газообразной углекислоты с вытесняемой паровоздушной средой, что также способствует интенсивному снижению концентрации кислорода в резервуаре.

Известно, что процесс сублимации гранул сухого льда в жидкости происходит с поглощением теплоты (теплота сублимации равна 570,8 кДж·кг^-1). Это приводит к охлаждению горючей жидкости резервуара. Охлаждение горючей жидкости в резервуаре также способствует снижению вероятности образования взрывоопасных концентраций при выполнении ремонтных огневых работ связанных с наружным нагревом корпуса резервуара, а, следовательно, повышает эффективность заявленного способа обеспечения пожаровзрывобезопасности. При этом в заявленном способе процесс и режим заполнения свободного от нефтепродукта пространства резервуара углекислым газом не допускает возможность генерирования заряда статического электричества, что также повышает пожаровзрывобезопасность резервуара на стадии предремонтной подготовки.

Также, после подачи в жидкость резервуара сухого льда наблюдается активное снижение температуры поверхностного слоя жидкости, что инициирует активное снижение интенсивности ее испарения и значительно сокращает образование вытесняемой паровой фазы горючей жидкости, даже при выполнении ремонтных работ связанных с отсутствием наружного нагрева корпуса резервуара. Резервуар переходит в пожаровзрывобезопасное состояние.

Использование в заявленном способе твердой двуокиси углерода в виде гранул, обусловлено следующим. Известно, что температура гранул сухого льда составляет минус 78,33°С, плотность 1561,8 кг/м³. Видно, что плотность твердой фазы диоксида углерода выше плотности жидких нефтепродуктов, поэтому при подаче в резервуар гранулы сухого льда опускаются на дно резервуара. Благодаря тому, что размеры гранул находятся в пределах от 3 до 10 мм, их количество велико. В среде нефтепродукта на поверхности каждой гранулы бурно протекает сублимация, сопровождающаяся выделением углекислого газа и поглощением тепла жидкости. При этом, как было показано выше, поскольку при попадании в резервуар гранулы сухого льда погружаются в горючую жидкость до дна, то, вследствие теплообмена, это приводит к охлаждению внутреннего объема горючей жидкости. Кроме того, в результате сублимации на поверхности гранул внутри жидкой среды с поверхности каждой гранулы формируются вертикальные восходящие потоки выделяющегося углекислого газа, устремляющегося к поверхности зеркала жидкости. Образующиеся при этом многочисленные пузырьки углекислого газа, продвигаясь вверх, за счет сил трения вызывают турбулентные завихрения, создающие активное перемешивание слоев горючей жидкости, что, наряду с поглощением тепла от жидкости вследствие теплообмена, так же приводит к снижению температуры поверхностного слоя жидкости, снижая тем самым интенсивность испарения, в результате чего охлаждение горючей жидкости в резервуаре происходит по всему объему примерно равномерно, способствуя, тем сам, повышению эффективности обеспечения пожаровзрывобезопасности резервуара.

Кроме того, в процессе сублимации с потерей массы отдельные гранулы сухого льда поднимаются к поверхности. Это связано с образованием вокруг гранул постоянной газовой оболочки углекислого газа, которая создает подъемную силу. В результате происходит дополнительный тепломассоперенос, снижающий энергетический запас поверхностного слоя, а, следовательно, понижающий его температуру и способность к испарению.

Этот, присущий способу, физический процесс охлаждения также способствует эффективному переходу резервуара с горючей средой в пожаровзрывобезопасное состояние.

Таким образом, благодаря использованию в заявленном способе сухого льда именно в гранулах, после подачи его в жидкость резервуара наблюдается активное снижение температуры, как поверхностного слоя горючей жидкости, так и внутри нее, что инициирует активное снижение интенсивности образования паровой фазы горючей жидкости, тем самым способствуя обеспечению пожаровзрывобезопасности резервуара.

Размеры гранул сухого льда от 3 мм до 10 мм являются оптимальными и получены опытным путем. Использование гранул с заявленными размерами обеспечивает интенсификацию процесса сублимации за счет оптимизации величины их суммарной площади, взаимодействующей с нефтепродуктом.

Результаты проведенных исследований показали, что оптимальный расход сухого льда на 1 м³ объема резервуара обусловлен количественным остатком и теплофизическими свойствами светлого нефтепродукта, содержащегося в резервуаре. Количество нефтепродукта в резервуаре влияет на скорость генерации углекислого газа из сухого льда вследствие сублимации и на равномерность его распределения в защищаемом объеме.

Опытным путем получено, что максимальный эффект от сублимации гранул твердого диоксида углерода в светлых нефтепродуктах достигается для горизонтальных резервуаров емкостью до 100 м³, включительно, при высоте заполнения резервуара нефтепродуктом не менее 0,49 м с расходом сухого льда 1,9-2 кг на 1 м³ объема резервуара, с размером гранул от 3 до 10 мм.

Наличие контроля значений концентрации кислорода в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара обеспечивает

пожаровзрывобезопасность резервуара. Кроме того, контроль значения концентрации кислорода в наивысшей точке, находящейся непосредственно в месте присоединения линии выхода парогазовой среды к крышке технологического люка резервуара, обеспечивает возможность определения достаточности количества сухого льда, подаваемого в резервуар.

Выполнение контроля значения концентрации кислорода в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара по высоте резервуара в нескольких точках по одной вертикали учитывает, что распределение углекислого газа внутри резервуара происходит по высоте резервуара по вертикали. Используемый в заявленном способе прием контроля концентрации кислорода повышает достоверность полученной информации, что, в свою очередь, повышает пожаровзрывобезопасность резервуара.

Герметизация резервуара после достижения в нем пожаровзрывобезопасной концентрации кислорода препятствует поступлению кислорода в резервуар из воздуха. Превышение значения концентрации кислорода, соответствующего пожаровзрывобезопасному, говорит о снижении в горючей жидкости активности процесса сублимации гранул сухого льда. Для повышения активности процесса сублимации резервуар разгерметизируется с целью дополнительной подачи в резервуар гранул сухого льда. При этом непрерывный контроль значения концентрации кислорода, в наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара, опосредовано контролирует активность процесса сублимации. Это позволяет определить достаточность количества подаваемых в резервуар гранул сухого льда и вновь добиться пожаровзрывобезопасного состояния резервуара.

Из вышеизложенного следует, что для осуществления заявленный способ требует обязательного заполнения резервуара нефтепродуктом, причем на высоту не менее 0,49 м, т.е. заявленный способ допускает выполнение ремонтных огневых работ снаружи резервуара без слива его содержимого. При этом, по окончанию проводимых ремонтных огневых работ снаружи резервуара используемый для сублимации гранул сухого льда нефтепродукт, после выхода из него углекислого газа, может дальше применяться по предназначению, так как отсутствует необходимость в его дополнительной очистке.

Кроме того, для осуществления заявленного способа достаточно только одного люка-лаза, что позволяет использовать заявленный способ для выполнения ремонтных огневых работ на любых горизонтальных резервуарах для хранения светлых нефтепродуктов, в том числе и с одним люком - лазом. При этом заявленный способ прост в выполнении, так как не требует полного удаления горючих веществ из резервуара, что представляет собой трудоемкий процесс, требующий специальной дополнительной сложной техники и емкостей для сливаемой горючей жидкости.

Из вышеизложенного следует, что в предлагаемом способе подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ заявленный технический результат достигается благодаря способу получения инертной среды для заполнения свободного от нефтепродукта пространства резервуара, благодаря возможности самостоятельного распределения инертной среды в защищаемом объеме резервуара и благодаря физическим свойствам среды, а именно: благодаря тому, что инертную среду для вытеснения взрывоопасной паровоздушной смеси получают из гранулированного сухого льда, путем погружения его в горючую жидкость резервуара.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что заявленный способ подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ, при осуществлении обеспечивает достижение заявленного технического результата, заключающегося в обеспечении пожаровзрывобезопасности резервуара при выполнении ремонтных огневых работ, в возможности выполнения ремонтных работ на горизонтальных резервуарах без их предварительного освобождения от светлых нефтепродуктов, в том числе с одним люком - лазом; в упрощении способа.

На фиг.1 изображено устройство, осуществляющее заявленный способ подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ и схема физического процесса, происходящего в резервуаре при опускании в горючую жидкость гранул сухого льда.

Позиционные обозначения на фиг.1 относятся к следующему: 1 - горизонтальный резервуар для горючей жидкости, 2 - горючая жидкость, 3-парогазовое пространство в резервуаре, 4 - изотермический контейнер с сухим льдом, 5 - дозирующее устройство, например, обычный совок, 6 - «инертная подушка», образованная выделяющимся углекислым газом, 7 - гранулы сухого льда, 8 - газоанализатор, 9 - линия выхода парогазовой среды с оборудованием исключающем выбросы вытесняемой из резервуара парогазовой смеси, 10 - подвижный датчик газоанализатора, 11 - гранулы с образованной вокруг них постоянной газовой оболочки, 12 - гранулы, опустившиеся на дно резервуара, 13 - поверхность зеркала горючей жидкости.

Устройство, осуществляющее заявленный способ содержит резервуар 1 функционально предназначенный для приема, хранения и отпуска горючей жидкости, снабженный газоанализатором 8 с подвижным датчиком 10, позволяющим выполнять замеры по высоте резервуара по вертикали; линию 9 выхода парогазовой среды с оборудованием, исключающим выбросы вытесняемой из резервуара парогазовой смеси; изотермический контейнер 4 с сухим льдом и дозирующее устройство 5, например, обычный совок.

Заявленный способ подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ осуществляют следующим образом. Перед началом работ из резервуара вытесняют паровоздушные смеси способные воспламенятся при наличии источника зажигания. Для этого в жидкую фазу нефтепродукта подают в виде гранул твердый диоксида углерода (далее - сухой лед) с расходом 1,9-2 кг на 1 м³ объема резервуара, с размером гранул от 3 до 10 мм. При этом для горизонтальных резервуаров емкостью до 100 м³, включительно, высота заполнения резервуара нефтепродуктом должна составлять не менее 0,49 м. Одновременно с подачей сухого льда непрерывно контролируют значение концентрации кислорода в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара. Контролируют концентрацию кислорода по высоте резервуара в нескольких точках по одной вертикали. После того, как концентрация кислорода в наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара находящейся непосредственно в месте присоединения линии выхода парогазовой среды к крышке технологического люка достигает значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному состоянию резервуара (6-8% об.), подачу гранул сухого льда прекращают, резервуар герметизируют и приступают к выполнению снаружи ремонтных огневых работ. Во время выполнения огневых работ непрерывно контролируют значение концентрации кислорода в обозначенной наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространстве резервуара. При обнаружении превышения концентрации кислорода значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному, ремонтные огневые работы останавливают, резервуар разгерметизируют и, путем дополнительной подачи в резервуар гранул сухого льда и, одновременно, непрерывного контроля значения концентрации кислорода в той же наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара, вновь добиваются пожаровзрывобезопасного состояния резервуара. После чего резервуар вновь герметизируют и продолжают выполнять снаружи резервуара ремонтные огневые работы, непрерывно контролируя концентрацию кислорода в наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара. В случае превышения концентрации кислорода значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному, действия повторяют.

В соответствии со способом подачу гранул сухого льда 7 в резервуар 1 в горючую жидкую среду 2 осуществляют дозирующим устройством 5 через технологические проемы резервуара 1 или резервуарного оборудования, в зависимости от модификации конструктивного исполнения последнего.

При попадания гранул 7 сухого льда в жидкую среду 2, происходит интенсивное фазовое превращение с поглощением теплоты - переход от твердой фазы к газообразной, без плавления и химического изменения состава (процесс сублимации).

Требуемый расход подачи гранул контролируют с помощью газоанализатора 8 (например, КОЛИОН - 1В - 05), измеряющего содержание кислорода в защищаемом объеме по вертикали подвижным датчиком 10. Количественный остаток жидкой среды 2 занимает по высоте резервуара не менее 0,49 м.

Так как плотность твердой фазы диоксида углерода выше плотности светлых нефтепродуктов, то гранулы 12 опускаются на дно резервуара 1. На поверхности гранул бурно протекает сублимация, в результате которой происходит активное поглощение тепла от нижнего слоя жидкости (теплота сублимации равна 570,8 кДж·кг^-1). Выделившийся углекислый газ 6.1. устремляется к поверхности зеркала жидкости 13. Газовые потоки активно перемешивают слои горючей жидкости 2, снижая температуру поверхностного слоя. В процессе сублимации с потерей массы отдельные гранулы 11, благодаря образующейся вокруг них газовой оболочки, поднимаются к поверхности. Происходит дополнительный тепломассоперенос, снижающий энергетический запас поверхностного слоя.

В результате быстрого снижения температуры поверхностного слоя нефтепродукта происходит активное уменьшение интенсивности его испарения, что способствует значительному сокращению образования вытесняемой паровой фазы нефтепродукта.

Выделяющийся при сублимации углекислый газ 6.1, проникая через границу среды жидкость - паровоздушное пространство 13, скапливается 6.2 над поверхностью зеркала жидкости и создает в парогазовом пространстве 3 резервуара 1 «инертную подушку» 6. При дальнейшем увеличении «подушки» 6, за счет явлений специфического вытеснения и диффузии, осуществляется интенсивное снижение концентрации кислорода до необходимых значений пожаровзрывобезопасного состояния резервуара. Вытесняемая из резервуара паровоздушная смесь удаляется через присоединенную к крышке технологического люка резервуара линию 9 выхода парогазовой среды с оборудованием, исключающем выбросы вытесняемой из резервуара парогазовой смеси. Подобная система описана в в источнике информации: Коршак А.А. Современные средства сокращения потерь бензинов от испарения. - Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2001 - 144 с. В настоящее время многие действующие горизонтальные резервуары для светлых нефтепродуктов уже снабжены системой, сокращающей выход паров углеводородов в атмосферный воздух.

Дополнительное оборудование 9, исключающее выбросы в процессе сублимации сухого льда, используют в целях экологической защиты и избежания образования внешних зон взрывоопасных концентрации.

Кроме того, генерируемая при сублимации газообразная «инертная подушка», также является охлажденной относительно паровоздушной среды резервуара. Свойства охлажденного углекислого газа эффективно влияют на процесс замещения взрывоопасного объема в силу формирования тяжелой и более плотной углекислотной газообразной среды, способствующей начальной туманообразной конденсации паров углеводородов.

После перехода горизонтального резервуара в

пожаровзрывобезопасное состояние его герметизируют путем закрытия всех технологических проемов обеспечивающих свободный контакт атмосферного воздуха с внутренней средой резервуара.

В процессе проведения соответствующих пожаровзрывоопасных работ снаружи резервуара 1, производят постоянный контроль концентрации кислорода в свободном от нефтепродукта объеме резервуара 1 при помощи газоанализатора 8. При увеличении концентрации кислорода в наивысшей точке свободного пространства резервуара 1 осуществляют дополнительную подачу гранул сухого льда с последовательным выполнением всех необходимых технологических операций, описанных в заявленном способе.

Хранение гранулированного сухого льда, при подготовке и осуществлении намеченных работ на резервуаре 1, возможно в специальном изотермическом контейнере 4.

Заявленный способ использовали для предремонтной подготовки резервуаров емкостью 25, 50, 75, 100 м³ с дизельным топливом, имеющим вязкость, превышающую вязкость бензина и керосина. При заполнении резервуаров горючей жидкостью на высоту 0,49 м общий расход гранулированного сухого льда составил соответственно 47,6, 95,2, 142,8, 190,4 кг, т.е. 1,9 кг на 1 м³ объема резервуара. Использовали гранулы сухого льда цилиндрической формы, высотой и диаметром 3-10 мм.

Предлагаемый способ прост в реализации и не требует применения сложных технических систем.

Claims (1)

1. Способ подготовки горизонтальных резервуаров для светлых нефтепродуктов к проведению ремонтных огневых работ, в соответствии с которым перед началом работ из резервуара вытесняют взрывоопасные паровоздушные смеси, отличающийся тем, что в жидкую фазу нефтепродукта подают в виде гранул твердый диоксида углерода (далее - сухой лед) с расходом 1,9-2 кг на 1 м³ объема резервуара, с размером гранул от 3 до 10 мм, при этом для горизонтальных резервуаров емкостью до 100 м³ включительно высота заполнения резервуара нефтепродуктом должна составлять не менее 0,49 м, одновременно с подачей сухого льда непрерывно контролируют значение концентрации кислорода в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара, причем контролируют концентрацию кислорода по высоте резервуара в нескольких точках по одной вертикали, после того, как концентрация кислорода в свободном от нефтепродукта пространстве резервуара в наивысшей точке, находящейся непосредственно в месте присоединения линии выхода парогазовой среды к крышке технологического люка, достигает значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному состоянию резервуара, подачу гранул сухого льда прекращают, резервуар герметизируют и приступают к выполнению снаружи ремонтных огневых работ, во время выполнения которых непрерывно контролируют значение концентрации кислорода в обозначенной наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара, при превышении концентрации кислорода значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному, ремонтные огневые работы останавливают, резервуар разгерметизируют и путем дополнительной подачи в резервуар гранул сухого льда и одновременно непрерывного контроля значения концентрации кислорода в той же наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара вновь добиваются пожаровзрывобезопасного состояния резервуара, после чего резервуар вновь герметизируют и продолжают выполнять снаружи резервуара ремонтные огневые работы, непрерывно контролируя концентрацию кислорода в наивысшей точке свободного от нефтепродукта пространства резервуара, при превышении концентрации кислорода значения, соответствующего пожаровзрывобезопасному, действия повторяют.

Images