RU2574961C1 - Oil product storage reservoir and floating element for above reservoir - Google Patents
Oil product storage reservoir and floating element for above reservoir Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574961C1 RU2574961C1 RU2014126630/12A RU2014126630A RU2574961C1 RU 2574961 C1 RU2574961 C1 RU 2574961C1 RU 2014126630/12 A RU2014126630/12 A RU 2014126630/12A RU 2014126630 A RU2014126630 A RU 2014126630A RU 2574961 C1 RU2574961 C1 RU 2574961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- floating
- tank
- elements
- floating element
- protective coating
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000002209 hydrophobic Effects 0.000 claims description 4
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 20
- 230000003068 static Effects 0.000 abstract description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 101700035133 yxdJ Proteins 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 210000001736 Capillaries Anatomy 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000006439 Lemna minor Nutrition 0.000 description 1
- 240000001474 Portulaca oleracea Species 0.000 description 1
- 235000001855 Portulaca oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области резервуаростроения и может быть использовано при строительстве резервуаров для хранения легких фракций нефтепродуктов, преимущественно - для хранения бензинов.The present invention relates to the field of reservoir engineering and can be used in the construction of tanks for storing light fractions of petroleum products, mainly for the storage of gasolines.
В эксплуатируемых в настоящее время резервуарах для хранения нефтепродуктов без применения плавающей крыши или понтонов на поверхности жидкости происходит интенсивное испарение нефтепродуктов, которое приводит к образованию взрыво- и пожароопасной смеси паров с воздухом в газовом пространстве резервуара. Даже с применением современных систем молниезащиты не удается избежать ударов молнии в резервуар. При попадании молнии в резервуары, заполненные нефтепродуктами, происходят взрывы и пожары, которые приносят не только значительные убытки, но и приводят к травмам и гибели людей.In currently operating reservoirs for storing petroleum products without the use of a floating roof or pontoons, intensive evaporation of petroleum products occurs on the surface of the fluid, which leads to the formation of an explosive and flammable mixture of vapors with air in the gas space of the reservoir. Even with the use of modern lightning protection systems, it is not possible to avoid lightning strikes into the tank. When lightning gets into tanks filled with oil products, explosions and fires occur that cause not only significant losses, but also lead to injuries and deaths.
Известны способы изготовления однодисковых поплавковых плавающих крыш с кольцевым понтоном, с радиальными и кольцевыми поплавками или кольцевым понтоном и точечными поплавками, при котором центральную часть плавающих крыш поставляют на строительную площадку в виде отдельных листов, кольцевой понтон, точечные, радиальные, кольцевые поплавки доставляют отдельными элементами соответственно: герметичными блоками (отсеками), профильными или коробчатыми балками, коробами без днищ. Радиальные, кольцевые, точечные поплавки располагают равномерно по всей площади крыши / RU 2200120, B65D 88/34, 10.03.2003; GB 1191461 A, B65D 88/34, 13.05.1970, RU 2127216 C1, B65D 88/34, 10.03.1999, RU 2163559 С1, B65D 88/34, 27.02.2001/. На стойках над днищем собирают каркас и понтоны плавающей крыши. По каркасу настилают пласты центральной части, сваривают их между собой. На расстеленную центральную часть плавающей крыши приваривают радиальные и кольцевые или точечные поплавки. Готовую центральную часть плавающей крыши приваривают к понтонному кольцу.Known methods for the manufacture of single-disc float floating roofs with an annular pontoon, with radial and annular floats or an annular pontoon and point floats, in which the central part of the floating roofs is delivered to the construction site in the form of separate sheets, an annular pontoon, point, radial, annular floats are delivered by individual elements respectively: sealed blocks (compartments), profile or box-shaped beams, boxes without bottoms. Radial, annular, point floats are evenly distributed over the entire roof area / RU 2200120, B65D 88/34, 03/10/2003; GB 1191461 A, B65D 88/34, 05/13/1970, RU 2127216 C1, B65D 88/34, 03/10/1999, RU 2163559 C1, B65D 88/34, 02/27/2001 /. On racks above the bottom, the frame and pontoons of the floating roof are assembled. Layers of the central part are laid along the frame, welded together. Radial and ring or point floats are welded onto the spread central part of the floating roof. The finished central part of the floating roof is welded to the pontoon ring.
Основными недостатками таких крыш являются значительная трудоемкость сооружения, низкая транспортабельность и, кроме того, большая металлоемкость. В резервуарах, где подобные понтоны применяются, проблема образования взрыво- и пожароопасной смеси паров значительно снижается, но также остается. В таких резервуарах при ударе молнии или при сливе-закачке нефтепродукта может происходить перекос понтона внутри резервуара и он перестает выполнять свои защитные функции (так называемые жесткие понтоны).The main disadvantages of such roofs are the significant complexity of the structure, low transportability and, in addition, high metal consumption. In tanks where similar pontoons are used, the problem of the formation of an explosive and flammable vapor mixture is significantly reduced, but also remains. In such tanks, during a lightning strike or when draining and pumping petroleum product, the pontoon can skew inside the tank and cease to fulfill its protective functions (the so-called hard pontoons).
Известно изобретение / ЕР 2530032 A1, B65D 88/34, 01.06.2012/, включающее крышку, состоящую из независимых гибких отсеков, в которых расположены сферические тела. Указанные сферические тела могут иметь разный диаметр с тем, чтобы более плотно перекрывать границу жидкости от испарения в газовое пространство резервуара. Однако, как показывает практика, сферические тела, имеющие меньший диаметр, вследствие действия сил тяжести, а также наличия вибраций, всегда опускаются ниже тел с большим диаметром и не перекрывают пространство между телами, имеющими больший диаметр. Кроме того, при хаотичном заполнении отсеков телами разного диаметра, они не будут образовывать упорядоченную структуру, имеющую минимальный размер пустой ячейки, образованной поверхностями шарообразных тел. Перфорированные же отсеки крышки будут снижать, но не препятствовать испарению жидкости. Помимо этого, как показывают наши исследования, большое значение для снижения испарения имеет не только перекрытие зеркала жидкости крышкой, расположенной в плоскости зеркала жидкости, но, в значительной степени играет роль перекрытие в газовом пространстве над зеркалом жидкости. При этом, при любых обрушениях конструкций в жидкость, например, элементов систем автоматического пожаротушения, что с большой вероятностью происходит при взрывах в газовом пространстве резервуара, например при ударе молнии, такая крышка будет подтоплена и перестанет играть защитную роль в снижении испарения в газовое пространство резервуара при горении.The invention is known / EP 2530032 A1, B65D 88/34, 01/01/2012 /, comprising a lid consisting of independent flexible compartments in which spherical bodies are located. These spherical bodies can have different diameters in order to more densely overlap the liquid boundary from evaporation into the gas space of the tank. However, as practice shows, spherical bodies with a smaller diameter, due to the action of gravity, as well as the presence of vibrations, always fall below bodies with a large diameter and do not overlap the space between bodies with a larger diameter. In addition, when the compartments are randomly filled with bodies of different diameters, they will not form an ordered structure having a minimum size of an empty cell formed by the surfaces of spherical bodies. Perforated compartments of the lid will reduce, but not prevent, the evaporation of the liquid. In addition, as our studies show, not only does the overlap of the liquid mirror have a lid located in the plane of the liquid mirror, but the overlap in the gas space above the liquid mirror plays a significant role. Moreover, in case of any collapse of structures into the liquid, for example, elements of automatic fire extinguishing systems, which is most likely to occur during explosions in the gas space of the tank, for example, during a lightning strike, such a cover will be flooded and cease to play a protective role in reducing evaporation in the gas space of the tank when burning.
Известно также изобретение / US 12533218, B65D 88/34, 31.07.2008/, представляющее плавающий барьер для снижения испарения жидкого продукта, состоящий из плавучих элементов, имеющих в поперечном сечении форму многогранника. Данное изобретение, как и описанное предыдущее, решает проблему снижения испарения, но не решает проблему флегматизации процессов горения при возможных возгораниях смеси паров жидкости и воздуха. В указанном изобретении также не решена проблема перекрытия зеркала жидкости у стенок резервуара. У стенок резервуара будет происходить повышенное испарение жидкого продукта, и в газовом пространстве резервуара будет скапливаться опасная смесь паров жидкости и воздуха. Кроме того, при хаотичном заполнении резервуара указанными в изобретении плавучими элементами существует достаточно высокая вероятность нарушения правильного порядка плотной установки элементов «грань к грани», что неизбежно приведет к повышению скорости испарения жидкости.The invention is also known / US 12533218, B65D 88/34, 07/31/2008 /, representing a floating barrier to reduce the evaporation of a liquid product, consisting of floating elements having a polyhedron in cross section. This invention, as described above, solves the problem of reducing evaporation, but does not solve the problem of phlegmatization of combustion processes with possible ignition of a mixture of vapor of liquid and air. The invention also does not solve the problem of overlapping liquid mirrors at the walls of the tank. Increased evaporation of the liquid product will occur near the walls of the tank, and a dangerous mixture of liquid and air vapors will accumulate in the gas space of the tank. In addition, when the tank is filled randomly with the floating elements indicated in the invention, there is a rather high probability of violating the correct order of dense edge-to-edge installation of elements, which will inevitably lead to an increase in the rate of liquid evaporation.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является резервуар для хранения нефтепродуктов / US 8616398 В2, B65D 90/22, 25.09.2012/, в котором плавающий барьер для предотвращения испарений жидкости создается набором сферических тел. Но, как и в изобретении / ЕР 2530032 А1, B65D 88/34, 01.06.2012/, сферические тела, имеющие меньший диаметр, вследствие действия сил тяжести и вибраций, всегда опускаются ниже тел с большим диаметром и не перекрывают пространство между телами, имеющими больший диаметр. Также, при хаотичном заполнении резервуара телами разного диаметра, они не будут образовывать упорядоченную структуру, имеющую минимальный размер пустой ячейки, образованной поверхностями шарообразных тел. Наши исследования показывают, что значение для снижения испарения имеет не только перекрытие зеркала жидкости крышкой, состоящей из сферических тел, расположенной в плоскости зеркала жидкости, но в значительной степени перекрытие в газовом пространстве над зеркалом жидкости. Помимо этого при любых обрушениях конструкций в жидкость, например элементов систем автоматического пожаротушения, что с большой вероятностью происходит при взрывах в газовом пространстве резервуара, например, при ударе молнии или статическом разряде, даже предварительно упорядоченная установка сферических тел с различным диаметром будет нарушена. Кроме того, при сливах-наливах жидкости в резервуаре будет происходить смещение сферических тел друг относительно друга, вращение их относительно геометрической оси, что приведет к налипанию горючей жидкости на их поверхность и к повышенному испарению. Помимо этого декларированная в изобретении / US 8616398 В2, B65D 90/22, 25.09.2012 / многослойность стенки шарообразных тел с использованием различных пластиков и смол даже при нанесении антистатического покрытия не сможет полностью гарантировать от накопления статического электричества и появления разрядов, способных вызвать воспламенение или взрыв смеси паров с воздухом.Closest to the claimed invention is a reservoir for storing petroleum products / US 8616398 B2, B65D 90/22, 09/25/2012 /, in which a floating barrier to prevent liquid evaporation is created by a set of spherical bodies. But, as in the invention / EP 2530032 A1, B65D 88/34, 01/01/2012 /, spherical bodies having a smaller diameter, due to the action of gravity and vibrations, always fall below bodies with a large diameter and do not overlap the space between bodies having larger diameter. Also, when the tank is filled randomly with bodies of different diameters, they will not form an ordered structure having a minimum size of an empty cell formed by the surfaces of spherical bodies. Our studies show that not only is the overlap of the liquid mirror covered by a lid consisting of spherical bodies located in the plane of the liquid mirror important, but to a large extent is the overlap in the gas space above the liquid mirror. In addition, for any collapse of structures into the liquid, for example, elements of automatic fire extinguishing systems, which is most likely to occur during explosions in the gas space of the tank, for example, during a lightning strike or static discharge, even a pre-ordered installation of spherical bodies with different diameters will be violated. In addition, during liquid discharge in the tank, the spherical bodies will shift relative to each other, rotate them about the geometric axis, which will lead to the accumulation of combustible liquid on their surface and to increased evaporation. In addition, the multi-layered wall of spherical bodies using various plastics and resins declared in the invention / US 8616398 B2, B65D 90/22, September 25, 2012 / even when applying an antistatic coating cannot fully guarantee against the accumulation of static electricity and the appearance of discharges that can cause ignition or explosion of a mixture of vapors with air.
Это подтверждается внесением соответствующих поправок в нормативные документы запрета использования для резервуаров и других хранилищ нефтепродуктов пластиковых и других полимерных изделий. This is confirmed by the introduction of appropriate amendments to the regulatory documents prohibiting the use of plastic and other polymeric products for tanks and other oil product storages.
Таким образом, задачей данного изобретения является создание резервуара для хранения нефтепродуктов, лишенного указанных недостатков. Технический результат заключается в следующем:Thus, the objective of the invention is to provide a reservoir for storing petroleum products, devoid of these disadvantages. The technical result is as follows:
1) снижение объема паровой смеси, образующейся при испарении нефтепродуктов, т.е. снижение концентрации паров жидкости в газовом пространстве резервуара;1) a decrease in the volume of the steam mixture formed during the evaporation of petroleum products, i.e. decrease in the concentration of liquid vapor in the gas space of the tank;
2) обеспечение флегматизации процесса горения в случае возникновения пожара, удара молнии;2) ensuring the phlegmatization of the combustion process in case of fire, lightning strike;
3) исключение вероятности накопления статического заряда и возникновения искрового разряда между плавающими телами.3) elimination of the probability of accumulation of a static charge and the occurrence of a spark discharge between floating bodies.
Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата предлагается резервуар для хранения нефтепродуктов, состоящий из корпуса, крыши и плавающего защитного покрытия из множества плавучих элементов. Плавучие элементы выполнены в виде тел вращения одинаковой формы. В резервуаре часть плавучих элементов располагается ниже зеркала жидкости, а часть - в газовом пространстве резервуара. Отличительной особенностью предлагаемого изобретения являются плавучие элементы, которые имеют размеры, отличные друг от друга не более чем на 5%. При этом плавучие элементы, из которых состоит плавающее защитное покрытие, имеют смещенный центр тяжести относительно геометрического центра. Все элементы защитного покрытия выполнены из неискрящего металла.To solve this problem, as well as to achieve the claimed technical result, a reservoir for storing petroleum products is proposed, consisting of a hull, a roof and a floating protective coating of many floating elements. Floating elements are made in the form of bodies of revolution of the same shape. In the tank, part of the floating elements is located below the liquid mirror, and part in the gas space of the tank. A distinctive feature of the invention are floating elements, which have dimensions different from each other by no more than 5%. In this case, the floating elements of which the floating protective coating consists have an offset center of gravity relative to the geometric center. All elements of the protective coating are made of non-sparking metal.
Дополнительно предлагается плавучие элементы расположить в газовом пространстве, с образованием не менее чем четырех слоев.Additionally, it is proposed that the floating elements be located in the gas space, with the formation of at least four layers.
Дополнительно предлагается плавучие элементы расположить внутри жидкости, с образованием не менее чем полутора слоев.Additionally, it is proposed that the floating elements be located inside the liquid, with the formation of at least one and a half layers.
Дополнительно в резервуаре в его верхней части может быть установлена решетка с ячейкой меньше диаметра плавучего элемента.Additionally, in the tank in its upper part, a grid with a cell smaller than the diameter of the floating element can be installed.
Дополнительно в резервуаре в его верхней части может быть выполнена внутренняя отбортовка.Additionally, in the tank in its upper part can be made internal flanging.
Дополнительно в резервуаре в его нижней части выше уровня слива-залива жидкости может быть установлена решетка с ячейкой меньше диаметра плавучего элемента.Additionally, in the tank in its lower part above the level of the liquid discharge-gulf, a grid with a cell smaller than the diameter of the floating element can be installed.
Плавучий элемент, составляющий плавающее защитное покрытие, может быть изготовлен из алюминия или его сплава.The floating element constituting the floating protective coating may be made of aluminum or an alloy thereof.
Плавучий элемент может быть выполнен с керамическим покрытием из оксида алюминия или нержавеющей стали.The floating element can be made with a ceramic coating of aluminum oxide or stainless steel.
На поверхность плавучего элемента может быть нанесено гидрофобное покрытие.A hydrophobic coating may be applied to the surface of the floating element.
Желательно, чтобы отношение максимального диаметра тела вращения к толщине его стенки составляло не менее 50.It is desirable that the ratio of the maximum diameter of the body of revolution to the thickness of its wall be at least 50.
Дополнительно предлагается плавучий элемент выполнить с минимальным диаметром не менее 10 мм.Additionally, it is proposed to carry out the floating element with a minimum diameter of at least 10 mm.
Дополнительно предлагается плавучий элемент выполнить с максимальным диаметром не более 60 мм.Additionally, it is proposed to carry out the floating element with a maximum diameter of not more than 60 mm.
Также дополнительно предлагается плавучий элемент выполнить в виде шара, эллипсоида или яйцевидной формы.It is also proposed that the floating element be made in the form of a ball, ellipsoid or ovoid shape.
Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг. 1 приведен общий вид резервуара с крышей;in FIG. 1 shows a General view of the tank with a roof;
на фиг. 2 и фиг. 3 - сечение А фиг. 1; in FIG. 2 and FIG. 3 is a section A of FIG. one;
на фиг. 4, 5, 6, 7, 8 - поперечные сечения некоторых из возможных форм плавучих элементов;in FIG. 4, 5, 6, 7, 8 - cross sections of some of the possible forms of floating elements;
на фиг. 9 - график скорости испарения.in FIG. 9 is a graph of evaporation rate.
Резервуар для хранения нефтепродуктов 1 содержит крышу 2, плавающее защитное покрытие 3, состоящее из множества плавучих элементов 4, часть из которых расположена в жидкости 5, т.е. ниже зеркала жидкости 6, а часть - выше зеркала жидкости 6, т.е. в газовом пространстве 7 (фиг. 1). В верхней части резервуара монтируется решетка 8 (фиг. 2) или отбортовка 9 (фиг. 3). Центр тяжести 10 плавучего элемента 4 смещен относительно своего геометрического центра 11 (фиг. 4, 5, 6, 7, 8). В нижней части резервуара выше уровня слива-залива жидкости выполнена решетка 5 с ячейкой перфорации меньше диаметра плавучего элемента 4.The tank for storing petroleum products 1 contains a roof 2, a floating protective coating 3, consisting of many
Резервуар 1 с крышей 2 и плавающим защитным покрытием 3 работает следующим образом.The tank 1 with a roof 2 and a floating protective coating 3 operates as follows.
При засыпании плавучих элементов 4 в резервуар 1 с жидкостью 5 (нефтепродуктами), а также при наливах и сливах жидкости 5, они, хаотично распределяясь в резервуаре, укладываются в несколько слоев, формируя плавающее защитное покрытие 3 с плотной упаковкой.When the floating
При колебании поверхности жидкости 6 при наливах и сливах или в случае взрыва плавающее защитное покрытие 3, состоящее из множества плавучих элементов 4 в виде тел вращения одинаковой формы, функционирует по принципу ряски на водоеме. При возможном ударе молнии или обрушении конструкций крыши 2 внутри резервуара 1 плавучие элементы 4 могут разойтись, даже разлететься внутри резервуара 1. Но затем, хаотично возвращаясь, они укладываются в структуру с плотной упаковкой (плавающее защитное покрытие 3), тем самым гасят испарение и возникший очаг пожара, а также значительно флегматизируют процесс горения. Для предотвращения выброса плавучих элементов 4 за пределы резервуара 1 в случае взрыва, в его верхней части монтируется решетка 8 или отбортовка 9. Решетка 8 имеет ячейку меньше диаметра плавучего элемента 4. Отбортовка 9 монтируется, как показано на фиг. 3, по периферии верхней части резервуара 1. Это позволяет быстро и при отсутствии риска новых взрывов локализовать и погасить возгорание. Для снижения риска попадания плавучих элементов в сливные отверстия в нижней части резервуара выше уровня слива-залива жидкости выполнена решетка 5 с ячейкой перфорации меньше диаметра плавучего элемента.When the surface of the
Для снижения концентрации паров жидкости в газовом пространстве 7 резервуара 1 и обеспечении флегматизации процесса горения в качестве защитного покрытия 3 используют плавучие элементы 4, выполненные в виде тел вращения со смещенным центром тяжести 10 относительно их геометрического центра 11. Например, как видно на фиг. 4, 5, 6, 7, 8, плавучий элемент 4 может иметь форму шара, эллипсоида или яйцевидную форму. Дальнейшие рассуждения будут сделаны относительно плавучих элементов 4, имеющих форму шара. Однако следует понимать, что эти рассуждения распространяются и на другие тела вращения. При сливах и наливах резервуара, шарообразные плавучие элементы 4 могут, соприкасаясь друг с другом, поворачиваться вокруг своего геометрического центра и, соприкасаясь с жидкостью 5, нести на своей поверхности пленку жидкости. Эта пленка может испаряться, и пары будут проникать в газовое пространство резервуара 7. Для предотвращения этого, шарообразные плавучие элементы 4 выполнены таким образом, что центр их тяжести 10 смещен относительно геометрического центра 11 (фиг. 4-8). При этом шарообразные плавучие элементы 4 будут всегда постоянно ориентированы по отношению к зеркалу жидкости 6 и при сливах-наливах в резервуар могут лишь незначительно колебаться относительно своего положения. Таким образом, сухая поверхность шарообразного плавучего элемента 4 не будет погружаться в жидкость 5, а соответственно и нести на себе пленку жидкости. Кроме того, на поверхность плавучего элемента 4 может быть нанесено гидрофобное покрытие, которое исключит капиллярный эффект. Это существенно сократит испарение.To reduce the concentration of liquid vapor in the gas space 7 of the tank 1 and to ensure phlegmatization of the combustion process, the floating
Для предотвращения возникновения статического электричества и возможности появления искрового разряда в массе шарообразных плавучих элементов 4, сами эти элементы должны быть выполнены из неискрящего металла, преимущественно из алюминия или его сплавов. В этом случае возможно обеспечить необходимую плавучесть элементов 4 плавающего защитного покрытия 3. Критерием выбора размера плавучего элемента 4 является соотношение:To prevent the occurrence of static electricity and the possibility of a spark discharge in the mass of spherical floating
n=D/t,n = D / t,
где D - наружный диаметр шарообразного плавучего элемента 4,where D is the outer diameter of the spherical floating
t - толщина стенки шарообразного плавучего элемента 4. Отношение n диаметра плавучего элемента D к толщине его стенки t должно быть не менее 50. Предпочтительное соотношение n=80…110. Большее соотношение нежелательно, так как стенка плавучего элемента 4 будет слишком тонка и нестойка к механическим на нее воздействиям. По этим же причинам минимальный диаметр плавучего элемента D должен быть не менее 10 мм. Максимальный диаметр плавучего элемента D должен быть не более 60 мм. В этом случае размер ячейки, образованной поверхностями плавучих элементов 4, при их плотной укладке, будет меньше критического, т.е. достаточным для обрыва цепной реакции (взрыва) стехиометрической смеси паров нефтепродукта с воздухом (см. Семенов Н.Н., Цепные реакции, М., Наука, 1986). Другими словами, взрыва смеси паров с воздухом внутри такой ячейки не произойдет при воздействии любого источника возгорания (искры от статического электричества, удара молнии, воздействия открытого огня и т.п.).t is the wall thickness of the spherical floating
Наши исследования свидетельствуют о том, что минимальное количество слоев плавучих элементов 4, находящихся в газовом пространстве, для резкого сокращения испарения горючей жидкости 5 и соответственно поступления паров жидкости в газовое пространство 7 резервуара 1, должно быть не менее четырех. При этом горение в газовом пространстве 7 резервуара 1, даже если оно произойдет по каким-либо причинам, будет флегматично. Это объясняется тем, что скорость испарения жидкости 5 будет сведена к минимуму за счет перекрытия зеркала жидкости 6 и газового пространства 7 над зеркалом 6 несколькими слоями плавучих элементов 4.Our studies indicate that the minimum number of layers of floating
Проведенные нами расчеты и испытания показали, что не менее важно и количество слоев плавучих элементов 4, находящихся в жидкости 5. После возможного взрыва в газовом пространстве 7 и разброса плавучих элементов 4, находившихся в газовом пространстве 7, они первыми при всплытии перекроют зеркало жидкости 6 и тем самым флегматизируют горение. При этом, как показали проведенные нами испытания, разбросанные в резервуаре 1 плавучие элементы 4 полностью восстанавливают плавающее защитное покрытие 3. Количество слоев плавучих элементов 4 в жидкости 5 должно быть не менее полутора.Our calculations and tests showed that the number of layers of floating
Сокращение скорости испарения хорошо иллюстрирует график зависимости количества избыточного давления от времени его достижения в резервуаре 1, при котором производят сброс давления (фиг. 9), где 13 - кривая для резервуара без плавучих элементов, 14 - кривая для резервуара с жестким понтоном, 15 - кривая для резервуара с плавающим защитным покрытием 3 из множества плавучих элементов 4. Из графика фиг. 9 видно, что при наличии плавающего защитного покрытия 3, в котором плавучие элементы 4 уложены в несколько слоев, избыточное давление достигается в более длительное время.The reduction in evaporation rate is well illustrated by the graph of the dependence of the amount of overpressure on the time it was reached in tank 1, at which pressure is released (Fig. 9), where 13 is a curve for a tank without floating elements, 14 is a curve for a tank with a rigid pontoon, 15 - a curve for a tank with a floating protective coating 3 of a plurality of floating
Для предотвращения коррозии поверхности плавучих элементов 4 необходимо наносить на их поверхность слой из алюминия или его сплавов. Предпочтительный состав покрытия для плавучих элементов Al2O3. Наши исследования показали, что данное керамическое покрытие поверхности плавучих элементов 4 создает эффективную коррозионную защиту поверхности металла для подавляющего большинства нефтепродуктов как первичного производства, так и несущих различного рода присадки. Исследования показали высокую коррозионную стойкость такого покрытия по отношению к целому ряду горючих жидкостей, а для бензинов оно полностью предохраняет поверхность плавучих элементов 4 из алюминия от коррозии.To prevent corrosion of the surface of the floating
Для предотвращения капиллярного эффекта на поверхность плавучих элементов 4 нужно наносить гидрофобное покрытие.To prevent the capillary effect on the surface of the floating
Таким образом, достигается поставленная задача и технический результат.Thus, the task and the technical result are achieved.
На фиг. 1 приведен общий вид резервуара с крышей; на фиг. 2 и фиг. 3 - сечение А фиг. 1; фиг. 4,5, 6, 7,8 - поперечные сечения некоторых из возможных форм плавучих элементов; фиг. 9 - график скорости испарения.In FIG. 1 shows a General view of the tank with a roof; in FIG. 2 and FIG. 3 is a section A of FIG. one; FIG. 4,5, 6, 7,8 - cross sections of some of the possible forms of floating elements; FIG. 9 is a graph of evaporation rate.
На фиг. 1 обозначено: 1 - резервуар, 2 - крыша резервуара, 3 - плавающее защитное покрытие, состоящее из множества плавучих элементов 4, 5 - жидкость (нефтепродукты), 6 - зеркало жидкости, 7 -газовое пространство, 8 - решетка, 9 - отбортовка, 12 - нижняя решетка.In FIG. 1 is indicated: 1 - tank, 2 - tank roof, 3 - floating protective coating, consisting of many floating
На фиг. 4, 5, 6, 7, 8 обозначено: 10 - центр тяжести плавучего элемента, 11 - геометрический центр плавучего элемента 4.In FIG. 4, 5, 6, 7, 8 are indicated: 10 is the center of gravity of the floating element, 11 is the geometric center of the floating
На фиг. 9 представлены графики скорости испарения жидкости в резервуаре в зависимости от его конфигурации: 13 - кривая для резервуара без плавучих элементов, 14 - кривая для резервуара с жестким понтоном, 15 - кривая для резервуара с плавающего защитного покрытия из множества плавучих элементов.In FIG. Figure 9 shows the graphs of the rate of liquid evaporation in the tank depending on its configuration: 13 - curve for the tank without floating elements, 14 - curve for the tank with a hard pontoon, 15 - curve for the tank with a floating protective coating of many floating elements.
Claims (13)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15815199.3A EP3165479A4 (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Tank for storing petroleum products and floating element for said tank |
| MX2016015404A MX2016015404A (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Tank for storing petroleum products and floating element for said tank. |
| KR1020167032988A KR20170026344A (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Tank for storing petroleum products and floating element for said tank |
| CA2950698A CA2950698A1 (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Petroleum product storage tank and floating element for said tank |
| US15/314,066 US20170190505A1 (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Tank for storing petroleum products and floating element for said tank |
| EA201692168A EA034566B1 (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Tank for storing petroleum products and floating element for said tank |
| JP2016569978A JP2017536297A (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Petroleum product storage tank and floating element for said tank |
| PCT/IB2015/051010 WO2016001770A1 (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Tank for storing petroleum products and floating element for said tank |
| CN201580027815.1A CN107000930A (en) | 2014-07-01 | 2015-02-11 | Oil product storage tank and its tank body float element |
| IL249144A IL249144A0 (en) | 2014-07-01 | 2016-11-23 | Tank for storing petroleum products and floating element for said tank |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2574961C1 true RU2574961C1 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108216976A (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | Electrostatic guiding device and internal floating roof tank |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3462040A (en) * | 1965-12-01 | 1969-08-19 | James Galloway | Device for reducing the evaporation of water from dams,tanks and like water storage units |
| SU1720939A1 (en) * | 1990-01-25 | 1992-03-23 | Магаданский Проектный И Научно-Исследовательский Институт Промышленного Проектирования "Магаданпромстройниипроект" | Floating cover |
| RU2379078C2 (en) * | 2004-05-28 | 2010-01-20 | Эксесс Инджиниринг Гез.М.Б.Х. | Fire prevention device on reservoirs for storage of oil products |
| EP2530032A1 (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-05 | Poseidon Concepts Limited Partnership | Container cover |
| US8616398B2 (en) * | 2009-05-21 | 2013-12-31 | Joseph Riordan | Vapor barrier structure |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3462040A (en) * | 1965-12-01 | 1969-08-19 | James Galloway | Device for reducing the evaporation of water from dams,tanks and like water storage units |
| SU1720939A1 (en) * | 1990-01-25 | 1992-03-23 | Магаданский Проектный И Научно-Исследовательский Институт Промышленного Проектирования "Магаданпромстройниипроект" | Floating cover |
| RU2379078C2 (en) * | 2004-05-28 | 2010-01-20 | Эксесс Инджиниринг Гез.М.Б.Х. | Fire prevention device on reservoirs for storage of oil products |
| US8616398B2 (en) * | 2009-05-21 | 2013-12-31 | Joseph Riordan | Vapor barrier structure |
| EP2530032A1 (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-05 | Poseidon Concepts Limited Partnership | Container cover |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108216976A (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | Electrostatic guiding device and internal floating roof tank |
| CN108216976B (en) * | 2016-12-22 | 2019-10-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | Electrostatic guiding device and internal floating roof tank |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100294761A1 (en) | Vapor barrier for flammable liquid storage tanks | |
| US8616398B2 (en) | Vapor barrier structure | |
| SE430050B (en) | CONTAINERS AND OTHER FLAMMABLE LIQUID DEVICES | |
| AU2010354733B2 (en) | Buoyant spheres and their use to form gas barriers on liquid surfaces | |
| KR101918906B1 (en) | Fuel tank arrangement of marine vessel | |
| EA034566B1 (en) | Tank for storing petroleum products and floating element for said tank | |
| CA2541966A1 (en) | Fire-retarding device on storage tanks | |
| RU2574961C1 (en) | Oil product storage reservoir and floating element for above reservoir | |
| KR20180128970A (en) | Birobes or multi-lobe tanks | |
| CN202371441U (en) | Novel leakage-proof anti-explosion gas storage tank | |
| ES2390438B1 (en) | EXPLOSION INHIBITOR DEVICE | |
| KR200263717Y1 (en) | Gas storage tank | |
| Drake et al. | The importation of liquefied natural gas | |
| RU137771U1 (en) | FILLER FOR CASES INTENDED FOR STORAGE AND TRANSPORT OF LIQUID AND GAS-BASED FUEL SUBSTANCES | |
| RU136029U1 (en) | SOFT RESERVOIR FOR LIQUID MEDIA | |
| CN107376159B (en) | Use method of hollow metal ball for auxiliary fire extinguishing of full-liquid-level fire of storage tank | |
| RU2524329C2 (en) | Full-contact pontoon for tanks with volatile oil products | |
| Sharma et al. | Study and analysis of storage tank hazards and its mitigation measures using bow tie diagram | |
| US20170129699A1 (en) | Double-hulled fire resistant above-ground fluid storage tank | |
| US20220145040A1 (en) | Smart Anti-Explosive Material | |
| CA2705678C (en) | Vapor barrier for flammable liquid storage tanks | |
| NL1003359C2 (en) | Flame arrester for a free-fall sewer. | |
| RU2532018C1 (en) | Polymer two-wall tank for light oil products | |
| Omidvar et al. | Fire event in oil, gas, and petrochemical industries | |
| RU2315901C2 (en) | Vessel for cryogenic explosive liquid storage and transportation |