RU2694851C1 - Method for fire explosion protection of a tank with oil products, a method of controlling an emergency depressurization device and a device for its implementation - Google Patents

Method for fire explosion protection of a tank with oil products, a method of controlling an emergency depressurization device and a device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2694851C1
RU2694851C1 RU2018121371A RU2018121371A RU2694851C1 RU 2694851 C1 RU2694851 C1 RU 2694851C1 RU 2018121371 A RU2018121371 A RU 2018121371A RU 2018121371 A RU2018121371 A RU 2018121371A RU 2694851 C1 RU2694851 C1 RU 2694851C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vapor
tank
gas mixture
pressure
depressurization
Prior art date
Application number
RU2018121371A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Забегаев
Николай Петрович Копылов
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Priority to RU2018121371A priority Critical patent/RU2694851C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2694851C1 publication Critical patent/RU2694851C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/04—Removing or cutting-off the supply of inflammable material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/06—Physical fire-barriers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0207—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires by blowing air or gas currents with or without dispersion of fire extinguishing agents; Apparatus therefor, e.g. fans
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0257—Fire curtains, blankets, walls, fences
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/06—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/06—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products
    • A62C3/065—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products for containers filled with inflammable liquids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/34—Large containers having floating covers, e.g. floating roofs or blankets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/22—Safety features
    • B65D90/32—Arrangements for preventing, or minimising the effect of, excessive or insufficient pressure
    • B65D90/34—Venting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers

Abstract

FIELD: methods of explosion protection.
SUBSTANCE: invention relates to methods for fire-explosion protection of a tank with flammable and combustible liquids with a stationary roof, which provides emergency release of the vapor-gas mixture from the free volume of the tank in case of an emergency. Method for fire-explosion protection of a tank with oil products involves controlling pressure of a vapor-gas mixture in a steam air space of a tank, controlling emission of a vapor-gas mixture from said space with subsequent purification and cooling to the condensation temperature of oil product vapor, conducting the process of phlegmatization of the vapor-gas mixture, and extinguishing the fire source with available fire extinguishing means, at that at every abnormal steam-gas mixture pressure rise in tank vapor-air space there created are local depressurization zones in stationary reservoir roof and additional emergency release of steam-gas mixture from steam-air space of tank is performed to atmosphere till pressure values of vapor-gas mixture are brought to said values to safe values. Method for control of emergency depressurization device includes creation of local zones of depressurization in stationary roof of tank and application of facilities for sealing and depressurization of stationary roof, when creating local depressurization zones in the stationary roof of the tank in the latter, additional holes are made for the emergency release of the vapor-gas mixture from the steam-air volume of the tank, wherein the area of holes is determined based on the provision of safe pressure equalization of the vapor-gas mixture in said volume, and as a means of holding the hatch at the moment of maximum critical ejection of the vapor-gas mixture from the vapor-air volume of the tank and the means for returning the hatch to the initial position, an elastic flexible element is used, elasticity of the flexible element is selected depending on the critical pressure of the vapor-gas mixture vapor-air volume of the tank created at sudden change of pressure of the vapor-gas mixture in the said volume. Device for control of emergency depressurization of holes in stationary roof of tank with oil products includes hatches mounted in stationary roof of tank with possibility of their holes, device of retention of each hatch and its return to initial position. Said device is presented in the form of an elastic flexible element made, for example, in the form of a rubber bundle made of heat-resistant material, wherein one end of the bundle is fixed near the hatch on the stationary roof of the tank, and the second end – on the rocker arm of the rotary part of the hatch.
EFFECT: disclosed technical solution is simple in operation and makes it possible to increase efficiency of fire-explosion protection of tank with oil products in case of emergency.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к способам пожаро-взрывозащиты резервуара с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями со стационарной крышей. Заявляемое техническое решение предусматривает аварийную разгерметизацию отверстий в стационарной крыше при аномальном выбросе парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара, что позволяет избежать значительных разрушений, как самого резервуара, так и стационарной крыши, а также - предотвратить разлет на значительное расстояние элементов конструкции резервуара в случае возникновения чрезвычайной ситуации.The invention relates to methods of fire-explosion protection tank with flammable and combustible liquids with a stationary roof. The claimed technical solution provides emergency depressurization of the holes in the stationary roof with an anomalous release of the gas-vapor mixture from the vapor-space space of the tank, thus avoiding significant damage to both the tank itself and the stationary roof, and also to prevent the structural elements of the tank from spreading out in the event of an emergency situations.

В работе (Е.Н. Иванов, Противопожарная защита открытых технологических установок, издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с. 105) отмечено, что объем емкостных технологических аппаратов бывает полностью или частично заполнен горючими жидкостям. Аппараты, не заполненные до предела, имеют паровоздушное пространство, которое постепенно насыщается парами. Концентрация паров в паровоздушном пространстве аппаратов емкостей с горючими однородными жидкостями и растворами зависит от температуры. Взрывоопасные (воспламеняемые) концентрации паров в закрытых аппаратах с горючими жидкостями и газами образуются, когда рабочая температура в интервале между нижним и верхним температурными пределами. В таких случаях создается пожаровзрывоопасная ситуация. Для устранения этого в процессе эксплуатации проводят профилактические мероприятия, исключающие возможность образования аварийных ситуаций. К этим мероприятиям относятся ликвидация паровоздушного пространства объема, исключение условий эксплуатации, способствующих недопустимому изменению рабочей температуры, защита паровоздушного пространства инертной средой, введение специальных флегматизирующих составов в аппарат и другое.In the work (E.N. Ivanov, Fire Protection of Open Technological Installations, 2nd edition revised and amended. M., Chemistry, 1986, p. 105), it is noted that the volume of capacitive technological devices can be completely or partially filled with combustible liquids. Devices that are not filled to the limit have vapor-air space, which is gradually saturated with steam. The concentration of vapors in the vapor-space space of apparatus for vessels with flammable homogeneous liquids and solutions depends on temperature. Explosive (flammable) vapor concentrations in closed apparatus with flammable liquids and gases are formed when the operating temperature is between the lower and upper temperature limits. In such cases, a fire and explosion hazard situation is created. To eliminate this, during the operation, preventive measures are taken to eliminate the possibility of emergency situations. These measures include the elimination of vapor space, the exclusion of operating conditions that contribute to an unacceptable change in operating temperature, the protection of vapor space by an inert environment, the introduction of special phlegmatizing compositions into the apparatus and more.

Известна классификация резервуаров по способу организации крыши (http://wvm.intech-gmbh.ru/oil_and_oiljproducts_storage_tanks.php. Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов):Known classification of tanks by the organization of the roof (http://wvm.intech-gmbh.ru/oil_and_oiljproducts_storage_tanks.php. Tanks for storing oil and oil products):

• резервуары с плавающей крышей;• floating roof tanks;

• резервуары со стационарной крышей и понтоном;• tanks with fixed roof and pontoon;

• резервуары со стационарной крышей и без понтона.• tanks with fixed roof and no pontoon.

Ранее было установлено (Тушение пожаров нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. Е.Н. Иванов, Противопожарная защита открытых технологических установок, издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с. 195-196), что пожары в резервуарах обычно начинаются со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и срыва крыши или вспышки "богатой" смеси без срыва крыши, но с нарушением целостности ее отдельных мест. Сила взрыва, как правило, большая у тех резервуаров, где имеется большое газовое пространство, заполненное смесью паров нефтепродукта с воздухом (низкий уровень жидкости).It was previously established (Firefighting of petroleum products in tanks and tank farms. E.N. Ivanov, Fire protection of open technological installations, 2nd edition revised and amended. M., Chemistry, 1986, p. 195-196) that fires in tanks usually begin with an explosion of an air-steam mixture in the gas space of the tank and a roof break or flash of a “rich” mixture without breaking the roof, but with a violation of the integrity of its individual places. The force of the explosion, as a rule, is large for those tanks where there is a large gas space filled with a mixture of oil product vapors with air (low liquid level).

В зависимости от силы взрыва в вертикальном металлическом резервуаре может наблюдаться обстановка:Depending on the strength of the explosion, the following situation can be observed in a vertical metal tank:

• крыша срывается полностью, ее отбрасывает в сторону на расстояние 20-30 м. Жидкость горит на всей площади резервуара;• the roof collapses completely, it is thrown to the side at a distance of 20-30 m. The liquid burns on the entire area of the tank;

• крыша несколько приподнимается, отрывается полностью или частично, затем задерживается в полупогруженном состоянии в горящей жидкости;• the roof rises a little, tears off completely or partially, then retains in a semi-submerged state in a burning liquid;

• крыша деформируется и образует небольшие щели в местах крепления к стенке резервуара, а также в сварных швах самой крыши. В этом случае горят пары ЛВЖ над образованными щелями. При пожаре в железобетонных заглубленных (подземных) резервуарах от взрыва происходит разрушение кровли, в которой образуются отверстия больших размеров, затем в процессе пожара может произойти обрушение покрытий по всей площади резервуара из за высокой температуры и невозможности охлаждения их несущих конструкций.• the roof is deformed and forms small cracks in the attachment points to the tank wall, as well as in the welds of the roof itself. In this case, a pair of flammable liquids burns over the formed gaps. In case of fire in reinforced concrete buried (underground) tanks, an explosion destroys the roof in which large holes are formed, and then during the fire, coatings may collapse over the entire area of the tank due to the high temperature and the inability to cool their supporting structures.

Известно устройство для защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва и при пожаре, реализующее (Патент RU №2334532, А62С 3/06 (2006.01), опубл. 27.09.2008), в котором узел ввода выполнен из материала с прочностными характеристиками, превышающими прочностные характеристики верхнего пояса резервуара, а крыша резервуара, крышка узла ввода и ее крепление к узлу выполнены из материала с разрушающими характеристиками ниже разрушающих характеристик стенок узла ввода и верхнего пояса резервуара.A device for protecting reservoirs with flammable and combustible liquids from an explosion and in case of fire is known, which implements (Patent RU No. 2334532, A62C 3/06 (2006.01), publ. 09/27/2008), in which the injection unit is made of a material with strength characteristics exceeding the strength characteristics of the upper belt of the tank, and the roof of the tank, the lid of the input unit and its attachment to the unit are made of material with destructive characteristics lower than the destructive characteristics of the walls of the input unit and the upper belt of the tank.

Пожар в резервуаре начинается, как правило, с локального взрыва паровоздушной смеси. В момент взрыва крышка узла ввода отлетает или подрывается крыша резервуара, так как они выполнены из менее прочного материала, чем верхний пояс резервуара и узел ввода огнетушащих средств (разрушение узла ввода возможно только после разрушения свободного борта резервуара, к которому последний крепится). В результате этого в резервуаре снижается избыточное давление, что предотвращает возможные повреждения несущих конструкций резервуара, узла ввода и насадков подачи в резервуар огнетушащих веществ.A fire in the tank begins, as a rule, with a local explosion of the vapor-air mixture. At the time of the explosion, the lid of the injection unit flies off or undermines the tank roof, since they are made of less durable material than the upper tank belt and the fire-extinguishing equipment entry unit (destruction of the injection unit is possible only after the free side of the tank to which it is attached is destroyed). As a result, the overpressure in the tank is reduced, which prevents possible damage to the supporting structures of the tank, the inlet assembly and the nozzles supplying fire extinguishing substances to the tank.

Однако это техническое решение не предусматривает в чрезвычайной ситуации безопасный разлет элементов конструкции, что подтверждается денными, приведенными в работе (Е.Н. Иванов, Противопожарная защита открытых технологических установок, издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с.35), когда при взрыве осколки массой в несколько тонн пролетали расстояние до 1 км.However, this technical solution does not provide for an emergency situation of safe dispersion of structural elements, as evidenced by the data given in the work (E.N. Ivanov, Fire protection of open technological installations, 2nd edition revised and augmented. M., Chemistry, 1986, p. .35), when, during the explosion, fragments of several tons in weight flew a distance of up to 1 km.

Известен двудечный понтон контактного типа резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов (Патент RU №2476362, B65D 88/34 (2006.01), опубл. 27.02.2013), в котором при обнаружении визуальных протечек понтона через смотровые лючки (появление продукта во внутреннем объеме коробов) производится вывод понтона из эксплуатации, установка понтона на опорные стойки и слив продукта из поврежденных блоков через сливные пробки на нижней деке. После очистки внутреннего пространства блоков производится его замена или заливка легким наполнителем, например пенополиуретаном или пластиковыми сферами в эпоксидном или ином связующем. Этот наполнитель герметизирует все коррозионные или иные повреждения блока и восстанавливает его герметичность.Known bicastric pontoon contact type of a reservoir for the storage of oil and petroleum products (Patent RU No. 2476362, B65D 88/34 (2006.01), publ. 02.27.2013), in which upon detection of visual leaks of the pontoon through inspection hatches (product appearance in the internal volume of ducts) the pontoon is taken out of operation, the pontoon is installed on the support legs and the product is drained from damaged blocks through drain plugs on the bottom deck. After cleaning the internal space of the blocks, it is replaced or filled with a lightweight filler, such as polyurethane foam or plastic spheres in an epoxy or other binder. This filler seals all corrosive or other damage to the unit and restores its tightness.

Однако смотровые лючки не предназначены для аварийного выброса парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара.However, inspection hatches are not designed for the emergency release of steam-gas mixture from the vapor space of the tank.

Известно устройство для тушения горючих жидкостей в вертикальном резервуаре с плавающей крышей или понтоном (Патент RU №2470686, А62С 3/06 (2006.01), B65D 88/34 (2006.01), опубл. 27.12.2012), в котором в примере выполнения на стационарной крыше установлены дыхательный клапан, световой и замерной люки, вентиляционный патрубок.A device for extinguishing flammable liquids in a vertical tank with a floating roof or a pontoon is known (Patent RU No. 2470686, A62C 3/06 (2006.01), B65D 88/34 (2006.01), publ. 12/27/2012), in which, in the runtime example on stationary The roof has a breather valve, light and metering hatches, a vent.

Однако применение дыхательного клапана и вентиляционного патрубка в этом устройстве является в экстремальных случаях малоэффективным. Например, в работе (Е.Н. Иванов, Противопожарная защита открытых технологических установок, издание 2-е переработанное и дополненное. М, Химия, 1986, с. 35) было отмечено, что при быстром повышении давления в наземном резервуаре со сжиженным газом предохранительные клапаны не всегда обеспечивают необходимый сброс газа, что приводит к недопустимому повышению давления и взрыву резервуараHowever, the use of a breather valve and vent in this device is ineffective in extreme cases. For example, in the work (E.N. Ivanov, Fire Protection of Open Technological Installations, 2nd revised edition and supplemented. M, Chemistry, 1986, p. 35), it was noted that with a rapid increase in pressure in a ground tank with liquefied gas, valves do not always provide the necessary gas release, which leads to an unacceptable pressure increase and tank explosion

Световой и замерной люки в отмеченном устройстве предназначены только для ремонтно-профилактических работ.Light and metering hatches in the marked device are intended only for repair and maintenance work.

Известен способ предупреждения взрывов и экологической защиты резервуаров с нефтепродуктами (Патент RU №2211062, А62С 3/06 (2000.01), опубл. 27.08.2003), в котором вытеснение парогазовой смеси из свободного объема резервуара производится в транспортную емкость.There is a method of preventing explosions and environmental protection of tanks with petroleum products (Patent RU No. 2211062, А62С 3/06 (2000.01), publ. 08/27/2003), in which the vapor-gas mixture is displaced from the free volume of the reservoir into the transport tank.

Однако вопрос безопасность нахождения транспортной емкости в экстремальных условиях вблизи резервуара, как было отмечено ранее, в этом техническом решении совсем не решен (http://ogbus.ru/authors/Kondrashova/Kondrashova_1.pdf).However, the issue of the safety of the transport capacity in extreme conditions near the tank, as noted earlier, is not solved at all in this technical solution (http://ogbus.ru/authors/Kondrashova/Kondrashova_1.pdf).

Известен способ предупреждения пожаров и экологической защиты резервуаров с нефтепродуктами (Патент RU №2101055, А62С 3/06 (1995.01), опубл. 10.01.1998), принятый за прототип заявляемого способа по пункту 1 настоящего изобретения.There is a method of preventing fires and environmental protection of tanks with petroleum products (Patent RU No. 2101055, A62C 3/06 (1995.01), publ. 10.01.1998), adopted for the prototype of the proposed method according to paragraph 1 of the present invention.

В том способе выброс парогазовой смеси может производиться посредством откачки компрессором и подачи под давлением смеси в установку, содержащую два попеременно работающих адсорбера поглощающих кислород, пары нефтепродуктов и пары воды. Очищенная газовая инертная смесь, освобожденная от паров нефтепродукта, накапливается для последующего повторного использования, а пары нефтепродуктов направляются обратно в резервуар. В качестве адсорберов используются углеродные молекулярные сита.In this method, the vapor-gas mixture can be released by pumping out a compressor and feeding the mixture under pressure into an installation containing two alternately absorbing oxygen adsorbers, oil vapors and water vapor. The purified gas inert mixture, freed from the vapors of the oil product, accumulates for subsequent reuse, and the vapors of oil products are sent back to the tank. Carbon molecular sieves are used as adsorbers.

Однако согласно данным, приведенным в работе (bttp://www.ervist.ru/stati/pozharnaya-bezopasnost-neftebaz-rezervuarnyh-parkov-skladov-nefti-i-nefteproduktov.html. Пожарная безопасность нефтебаз, резервуарных парков, складов нефти и нефтепродуктов) при значительном выбросе парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара создавшаяся чрезвычайная ситуация характеризуется большой скоростью распространения аварийной ситуации, потенциалом быстрой миграции огня и взрывов во всех направлениях; большой разрушительной способностью.However, according to the data provided in the work (bttp: //www.ervist.ru/stati/pozharnaya-bezopasnost-neftebaz-rezervuarnyh-parkov-skladov-nefti-i-nefteproduktov.html. Fire safety of oil depots, tank farms, oil depots and petroleum products) with a significant release of the vapor-gas mixture from the vapor space of the reservoir, the created emergency situation is characterized by a high speed of emergency distribution, the potential for rapid migration of fire and explosions in all directions; great destructive power.

Поэтому при аномальном развитии событий оптимальным решением этой проблемы, по мнению авторов изобретения, является разгерметизация отверстий в стационарной крыше, а после выравнивания давления парогазовой смеси в паровоздушном пространстве - проведение герметизации названных отверстий.Therefore, in the event of an anomalous development, the optimal solution to this problem, according to the inventors, is to depressurize the holes in the stationary roof, and after equalizing the pressure of the vapor-gas mixture in the vapor-air space, to perform sealing of these holes.

Известен вертикальный цилиндрический резервуар с внутренней плавающей крышей (Патент RU №2331565, B65D 88/34 (2006.01), опубл. 20.08.2008), принятый за прототип заявляемого способа и устройства по пунктам 2 и 3 настоящего изобретения.Known vertical cylindrical tank with an internal floating roof (Patent RU No. 2331565, B65D 88/34 (2006.01), publ. 08/20/2008), adopted for the prototype of the proposed method and device in paragraphs 2 and 3 of the present invention.

Резервуар содержит цилиндрическую стенку, плоское днище, стационарную крышу и внутреннюю плавающую крышу, находящуюся на поверхности хранимого в резервуаре нефтепродукта. Внутренняя плавающая крыша имеет каркас подвески. На стационарной крыше установлены люки с крюками, к которым прикреплены верхние концы цепей. Нижние концы цепей закреплены в ушках, установленных внутри емкостей для сбора цепей. Емкости закреплены на каркасе подвески. На верхней части каждой цепи прикреплено кольцо на расстоянии от верхнего конца каждой цепи, необходимом для подвешивания на цепях посредством каркаса подвески внутренней плавающей крыши на высоте от днища, обеспечивающей выполнение регламентных или ремонтных работ внутри резервуара. Кольцо закрепляется на крюке внутри люка перед сливом нефтепродукта из резервуара. Технический результат заключается в обеспечении возможности получения требуемой высоты расположения внутренней плавающей крыши над дном резервуара как в процессе его эксплуатации, так и при необходимости осуществления регламентных и ремонтных работ в пространстве между внутренней плавающей крышей и дном резервуара после его опорожнения от нефтепродуктов.The tank contains a cylindrical wall, a flat bottom, a stationary roof and an internal floating roof located on the surface of the petroleum product stored in the tank. Internal floating roof has a suspension frame. On the stationary roof there are hatches with hooks to which the upper ends of the chains are attached. The lower ends of the chains are fixed in the ears installed inside the containers for collecting chains. Capacities are fixed on the suspension frame. On the top of each chain, a ring is attached at a distance from the top end of each chain, which is necessary for hanging on the chains by means of a suspension frame of an internal floating roof at a height from the bottom, ensuring that maintenance or repair work inside the tank is performed. The ring is attached to a hook inside the hatch before draining the oil from the tank. The technical result is to provide the possibility of obtaining the required height of the internal floating roof above the bottom of the tank during its operation, and if necessary, carry out maintenance and repair work in the space between the internal floating roof and the bottom of the tank after it is emptied from oil products.

Однако люки в этом техническом решении не предназначены для аварийного выброса парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара.However, the hatches in this technical solution are not intended for the emergency release of the vapor-gas mixture from the vapor-vapor space of the tank.

Задачей изобретения является повышение эффективности пожаро-взрывозащиты резервуара с нефтепродуктами при возникновении чрезвычайной ситуации в случае аномального выброса парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара.The objective of the invention is to increase the efficiency of fire and explosion protection of a tank with petroleum products in the event of an emergency in the event of an anomalous release of the vapor-gas mixture from the vapor space of the tank.

Сущность заявляемого способа по пункту 1 формулы изобретения заключается в том, что способе пожаро - взрывозащиты резервуара с нефтепродуктам, включающем контроль давления парогазовой смеси в паровоздушном пространстве резервуара, управление выбросом парогазовой смеси из этого пространства с последующей ее очисткой и охлаждением до температуры конденсации паров нефтепродукта, ведение технологического процесса по флегматизации парогазовой смеси, и тушение очага пожара доступными средствами пожаротушения, при каждом аномальном скачке давления парогазовой смеси в паровоздушном пространстве резервуара создают локальные зоны разгерметизации в стационарной крыше резервуара и производят дополнительный аварийный выброс парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара в атмосферу до момента приведения значений давления парогазовой смеси в названном пространстве до безопасных значений.The essence of the proposed method according to paragraph 1 of the claims is that the method of fire - explosion protection of a tank with petroleum products, including monitoring the pressure of the vapor-gas mixture in the vapor space of the tank, controlling the release of the vapor-gas mixture from this space, followed by its purification and cooling to the condensation temperature of oil product vapor, conducting the process of phlegmatization of the gas-vapor mixture, and extinguishing the fire source with available fire extinguishing agents, with each abnormal jump e pressure gas-vapor mixture in the vapor space of the tank create local zones of depressurization in the fixed roof tank and produce additional accidental release of the gas-vapor mixture from the vapor space of the tank to atmosphere prior to bringing the gas mixture pressure values in said space to safe values.

Сущность заявляемого способа по пункту 2 формулы изобретения заключается в том, что в способе управления устройством аварийной разгерметизации, включающем создание локальных зон разгерметизации в стационарной крыше резервуара и применение средств осуществления герметизации и разгерметизации стационарной крыши, при создании локальных зон разгерметизации в стационарной крыше резервуара в последней выполняют дополнительные отверстия для осуществления аварийного выброса парогазовой смеси из паровоздушного объема резервуара, причем площадь отверстий определяют из расчета обеспечения безопасного выравнивании давления парогазовой смеси в названном объеме, а в качестве средства удержания люка в момент максимального критического выброса парогазовой смеси из паровоздушного объема резервуара и средства возврата люка в исходное положение используют эластичный гибкий элемент, причем эластичность гибкого элемента подбирают в зависимости от критического давления парогазовой смеси паровоздушном объеме резервуара, создаваемого при взрыве названной смеси.The essence of the proposed method according to paragraph 2 of the claims is that the method of controlling the emergency depressurization device, including the creation of local zones of depressurization in the stationary roof of the tank and the use of means for sealing and depressurizing the stationary roof, when creating local zones of depressurization in the stationary roof of the tank in the latter perform additional holes for the implementation of the emergency release of the gas mixture from the vapor volume of the tank, and the hole area is determined from the calculation of ensuring safe pressure equalization of the vapor-gas mixture in the named volume, and an elastic flexible element is used as a means of holding the hatch at the moment of maximum critical release of the vapor-gas mixture from the vapor-vapor volume of the tank and the means of returning the hatch to the initial position, and the elasticity of the flexible element is selected depending on the critical pressure of the vapor – gas mixture; vapor – vapor volume of the reservoir created during the explosion of the said mixture.

Сущность заявляемого устройства по пункту 3 формулы изобретения заключается в том, что в устройстве управления аварийной разгерметизацией отверстий в стационарной крыше резервуара с нефтепродуктами, содержащее смонтированные в стационарной крыше резервуара люки с возможностью их открывания, устройство удержания каждого люка и возврата его в исходное положение, что названое устройство представлено в виде эластичного гибкого элемента, выполненного, например, в виде резинового жгута, изготовленного из термостойкого материала, причем один конец жгута закреплен около люка на стационарной крыше резервуара, а второй конец - на коромысле поворотной части люка.The essence of the claimed device according to item 3 of the claims is that in the control device emergency depressurization of the holes in the stationary roof of the tank with oil products, containing hatches mounted in the stationary roof of the tank with the possibility of opening them, a device for holding each hatch and returning it to its original position, that the named device is presented in the form of an elastic flexible element made, for example, in the form of a rubber band, made of heat-resistant material, moreover yn end of the strand is secured about a stationary roof hatch of the tank and the other end - on the rocker arm pivot part of the hatch.

Технический эффект, реализуемый заявляемым способом по пункту 1 формулы изобретения, обуславливается следующим.The technical effect of the claimed method according to paragraph 1 of the claims, is caused by the following.

Создание при каждом аномальном скачке давления парогазовой смеси в паровоздушном пространстве резервуара локальных зон разгерметизации в стационарной крыше резервуара позволяет избежать в случае возникновения чрезвычайной ситуации значительных разрушений в стационарной крыши и других элементов конструкции резервуара.The creation of localized depressurization zones in the fixed roof of the reservoir during each abnormal pressure jump of the vapor-gas mixture in the vapor-space space of the tank makes it possible to avoid significant damage to the stationary roof and other elements of the tank structure in the event of an emergency.

Осуществление дополнительного аварийного выброса парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара в атмосферу до момента приведения значений давления парогазовой смеси в названном пространстве до безопасных значений позволяет повысить эффективность пожаро-взрывозащиты резервуара с нефтепродуктам при возникновении чрезвычайной ситуации.The implementation of an additional emergency release of the gas-vapor mixture from the vapor space of the tank to the atmosphere until the pressure of the vapor-gas mixture in the named space is reduced to safe values allows to increase the efficiency of fire and explosion protection of the tank with oil products in the event of an emergency.

Это подтверждается данными работы (Пожарная безопасность нефтебаз, резервуарных парков, складов нефти и нефтепродуктов - взрывозащита - взрывозащищенное и взрывобезопасное оборудование, html), в которой отмечено, что при утечках газа под давлением, он высвобождается в виде газовой струи и, в зависимости от характера аварии, может двигаться в любом направлении. Такие газы, как правило, весьма турбулентны - воздух мгновенно всасывается в смесь, что приводит к снижению скорости распространения. В отсутствие поджига, данная смесь преобразуется в облако, которое, как правило, быстро рассасывается на открытом воздухе. В том случае, если смесь попадает в замкнутое пространство, при поджиге происходит взрыв.This is confirmed by the work data (Fire safety of tank farms, tank farms, oil and petroleum products warehouses - explosion protection - explosion-proof and explosion-proof equipment, html), in which it is noted that in case of gas leaks under pressure, it is released as a gas stream and, depending on the nature Accident, can move in any direction. Such gases, as a rule, are very turbulent - air is instantly absorbed into the mixture, which leads to a decrease in the propagation velocity. In the absence of ignition, this mixture is converted into a cloud, which, as a rule, is quickly absorbed in the open air. In the event that the mixture enters a closed space, an explosion occurs when ignited.

Технический эффект, реализуемый заявляемым способом по пункту 2 формулы изобретения, обуславливается следующим.The technical effect of the claimed method according to paragraph 2 of the claims, is caused by the following.

Создание локальных зон разгерметизации в стационарной крыше резервуара в виде дополнительных отверстий для осуществления аварийного выброса парогазовой смеси из паровоздушного объема резервуара и определение площади отверстий из расчета обеспечения безопасного выравнивании давления парогазовой смеси в названном объеме позволяет выполнить процесс разгерметизации технологического оборудования контролируемым.Creating local depressurization zones in the stationary roof of the tank in the form of additional holes for emergency release of the gas-vapor mixture from the vapor-air volume of the tank and determining the area of the holes based on ensuring safe pressure equalization of the gas-vapor mixture in the named volume allows the process of depressurization of the process equipment to be controlled.

Ранее было установлено (А.И. Веселов, Л.М. Мешман. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. М.: «Химия», 1975, с. 22), что прогрессивный рост давления продуктов горения, могущий вызвать разрушение полностью или частично закрытых аппаратов, отсеков, камер, боксов и тому подобное при возникновении внутри их загораний. При проектировании средств автоматической пожарной защиты (АПЗ) внутри таких объектов предельно допустимое время свободного горения (ПДВГ) принимается из условия, чтобы за это время давление газов на стенки указанных сооружений не превышало 0,015-0,025 кгс/см2.It was previously established (A. I. Veselov, L. M. Meshman. Automatic fire and explosion protection of chemical and petrochemical industries. M .: Chemistry, 1975, p. 22) that a progressive increase in the pressure of combustion products, which can cause the destruction of fully or partially closed vehicles, compartments, chambers, boxes, and the like when they catch fire inside them. When designing automatic fire protection devices (APZ) inside such objects, the maximum permissible free-burning time (PDVG) is taken from the condition that during this time the gas pressure on the walls of these structures does not exceed 0.015-0.025 kgf / cm 2 .

Использование в качестве средства удержания люка в момент максимального критического выброса парогазовой смеси из паровоздушного объема резервуара и средства возврата люка в исходное положение эластичного гибкого элемента позволяет эксплуатировать это устройство, например, многократно в импульсном режиме по мере изменения давления парогазовой смеси в паровоздушном объеме резервуара.Use as a means of holding the hatch at the time of maximum critical release of the vapor-gas mixture from the vapor-vapor volume of the tank and the means of returning the sunroof to the initial position of the elastic flexible element allows you to operate this device, for example, repeatedly in a pulsed mode as the pressure of the vapor-gas mixture in the vapor-air volume of the tank changes.

Подбор эластичности гибкого элемента в зависимости от критического давления парогазовой смеси паровоздушном объеме резервуара, создаваемого при резком изменении давления парогазовой смеси в названном объеме, позволяет минимизировать ее аварийный выброс.The selection of the elasticity of the flexible element depending on the critical pressure of the steam-gas mixture to the vapor-air volume of the tank, created by a sudden change in pressure of the gas-vapor mixture in the named volume, allows its emergency release to be minimized.

Технический эффект, реализуемый заявляемым устройством по пункту 3 формулы изобретения обуславливается следующим.The technical effect of the claimed device according to paragraph 3 of the claims is determined as follows.

Исполнение устройство удержания каждого люка и возврата его в исходное положение в виде эластичного гибкого элемента, представленного, например, в виде резинового жгута, позволяет:Execution device hold each hatch and return it to its original position in the form of an elastic flexible element, represented, for example, in the form of a rubber band, allows you to:

- упростить конструкцию этого устройства при выполнении им возвратно поступательных перемещений при аномальном выбросе парогазовой смеси из свободного объема резервуара;- to simplify the design of this device when it performs reciprocating movements during an abnormal release of the gas-vapor mixture from the free volume of the reservoir;

- свести до минимума указанный выброс парогазовой смеси из свободного объема резервуара, так как при снижении давления парогазовой смеси в паровоздушном пространстве резервуара люк автоматически перекрывает отверстие в стационарной крыше резервуара с нефтепродуктами;- reduce to a minimum the indicated release of the vapor-gas mixture from the free volume of the tank, since as the pressure of the vapor-gas mixture in the vapor-vapor space of the tank decreases, the hatch automatically closes the opening in the stationary roof of the tank with oil products;

Изготовление эластичного гибкого элемента (резинового жгута), из термостойкого материала позволяет использовать этот элемент многократно в условиях повышенного давления и температуры в паровоздушном пространстве резервуара в случае возникновения чрезвычайной ситуации.The manufacture of an elastic flexible element (rubber braid) from a heat-resistant material makes it possible to use this element repeatedly under conditions of high pressure and temperature in the vapor space of the tank in the event of an emergency.

Ранее было установлено (Техинфо-M.html. Раздел: Стационарное горение жидкости в резервуаре), что если площадь горючей жидкости достаточно велика и воспламенение паровоздушной смеси произошло не над всей свободной ее поверхностью, то пламя быстро распространяется над зеркалом жидкости со скоростью 5-6 см/сек на нижнем и верхнем концентрационных пределах и 45-50 см/сек для паровоздушных смесей, состав которых близок к стехиометрическому.It was previously established (Techinfo M.html. Section: Stationary liquid burning in a tank) that if the area of a combustible liquid is large enough and the vapor-air mixture does not ignite over its entire free surface, the flame quickly spreads over the liquid mirror at a speed of 5-6 cm / s at the lower and upper concentration limits and 45-50 cm / s for vapor-air mixtures whose composition is close to stoichiometric.

Фиксация одного конца жгута в проеме отверстия стационарной крыши резервуара и второго конца - на поворотной части люка позволяет оптимально расположить эластичный гибкий элемент в заявляемом устройстве при работе в экстремальных условиях.Fixing one end of the harness in the opening of the stationary roof opening of the tank and the second end on the hinged part of the hatch allows you to optimally position the elastic flexible element in the inventive device when working in extreme conditions.

По мнению авторов изобретения, признаки, приведенные в формуле изобретения, являются необходимыми и достаточными для достижения указанного технического результата, то есть являются существенными.According to the authors of the invention, the features given in the claims are necessary and sufficient to achieve the specified technical result, that is, they are essential.

Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают условию патентоспособности «новизна».Thus, the distinctive features of the proposed technical solutions are new and meet the condition of patentability "novelty."

При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к способам и устройствам, осуществляющим аварийную разгерметизацию технологических аппаратов, сосудов и тому подобное.In determining the conformity of the distinctive features of the present invention to the condition of patentability "inventive step", the level of technology was analyzed and, in particular, known methods and devices related to methods and devices performing emergency depressurization of technological devices, vessels and the like.

Известен предохранитель с разрывной мембраной (А.И. Веселое, Л.М. Мешман. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. М.: «Химия», 1975, с. 238, рис. 13.9), предназначенный для предотвращения подсоса воздуха и предупреждения вторичных взрывов, в котором используется специальный предохранитель с разрывной мембраной.Known fuse with a bursting membrane (AI Veseloe, LM Meshman. Automatic fire and explosion protection of chemical and petrochemical industries. M .: Chemistry, 1975, p. 238, fig. 13.9), designed to prevent air leaks and the prevention of secondary explosions, which uses a special bursting disc safety device.

В нормальном состоянии герметизация аппарата обеспечивается предохранительной мембраной, закрепленной во фланце. Предохранительная крышка удерживается в верхнем положении благодаря рычагу. При взрыве предохранительная мембрана разрушается, под давлением образующихся газов опрокидывается рычаг, крышка прижимается к фланцу грузом, установленным на шарнирном коромысле.In the normal state, the sealing of the apparatus is ensured by a safety membrane fixed in the flange. The safety cover is held up due to the lever. During the explosion, the safety membrane collapses, the lever overturns under pressure of the generated gases, the cover is pressed against the flange with a weight mounted on the articulated beam.

Однако это устройство является одноразовым.However, this device is disposable.

Известно устройство сброса избыточного давления в газовых магистралях (Заявка RU №9494005375, F16K 15/14 (1995.01), F16K 17/14 (1995.01) (1995.01), опубл. 15.12.1994).A device for relieving overpressure in gas mains is known (Application RU No. 9494005375, F16K 15/14 (1995.01), F16K 17/14 (1995.01) (1995.01), publ. 15.12.1994).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При поступлении газа с температурой выше 400°С эластичная лента отходит от корпуса в зоне поперечной канавки, как наиболее слабом месте. Газ истекает наружу. Так как через отверстие истекает горячий газ, то лента сгорает в зоне поперечной канавки и слетает с корпуса, вскрывая все отверстия. Наличие выступов обеспечивает вполне определенное давление разгерметизации корпуса. Выступы желательно располагать ближе к поперечной канавке, чтобы уменьшить разброс разгерметизации корпуса. Выполнение эластичной ленты разрезной упрощает монтаж. При поступлении холодного газа стравливается избыточное давление. После сброса отверстие закрывается.When gas enters with a temperature above 400 ° C, the elastic tape moves away from the body in the zone of the transverse groove, as the weakest point. Gas flows out. Since hot gas is exhausted through the hole, the tape burns in the zone of the transverse groove and flies off the body, opening all the holes. The presence of protrusions provides a well-defined pressure depressurization housing. It is desirable to position the projections closer to the transverse groove in order to reduce the variation of the depressurization of the body. Making an elastic tape cut simplifies installation. When cold gas enters, excess pressure is relieved. After reset, the hole closes.

Однако эластичный гибкий элемент, применяемый в этом техническом решении в виде эластичный ленты, выполнен одноразовым и термически разрушаемым.However, the elastic flexible element used in this technical solution in the form of an elastic tape is made disposable and thermally breakable.

Известна автоматическая крышка-люк (А.И. Веселов, Л.М. Мешман. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. М.: «Химия», 1975, с. 246, рис. 13.13), в которой при срабатывании детонатора разрушается болтовая защелка, стопорящая прижимное коромысло. Под действием сжимающего усилия пружины коромысло с крышкой поворачивается вокруг оси, осуществляя разгерметизацию оборудования.The known automatic cover-hatch (A. I. Veselov, L. M. Meshman. Automatic fire and explosion protection of chemical and petrochemical industries. M .: Chemistry, 1975, p. 246, fig. 13.13), in which triggered detonator collapses bolt latch, locking the presser rocker. Under the action of the compressive force of the spring, the rocker with the lid rotates around the axis, thereby depressurizing the equipment.

Однако применение детонатора в заявляемом техническом решении недопустимо, так как парогазовая смесь в паровоздушном пространстве резервуара является, как отмечено в работе (Оценка зон воздействия при разгерметизации емкостей и сосудов - ОБЖ - Статьи - KNOWED.RU.html) при определенных условиях чрезвычайно пожаровзрыво-опасна.However, the use of a detonator in the claimed technical solution is unacceptable, since the gas-vapor mixture in the vapor space of the reservoir is, as noted in the work (Evaluation of impact zones during depressurization of containers and vessels - OBZH - Articles - KNOWED.RU.html) under certain conditions it is extremely fire-dangerous .

Известен затвор сосуда, работающего под давлением (Авторское свидетельство SU №2101055, F16J 13/00 (2000.01,), опубл. 15.01.1989) и затвор сосуда давления (Авторское свидетельство SU №791404, B01J 3/00 (2000.01), F17C 13/06 (2000.01), опубл. 30.12.1980, в которых для герметизации запорного узла предусмотрена рычажная система.Known closure of the vessel working under pressure (Copyright Certificate SU №2101055, F16J 13/00 (2000.01,), publ. 01/15/1989) and the closure of the pressure vessel (Copyright Certificate SU №791404, B01J 3/00 (2000.01), F17C 13 / 06 (2000.01), published 12/30/1980, in which a lever system is provided for sealing the shut-off unit.

Однако работа этой рычажной системы основана на одноразовом принципе действия при разгерметизации локальной зоны сосуда с помощью затвора.However, the operation of this lever system is based on a one-time principle of action when depressurizing the local zone of a vessel with the help of a gate.

Известен способ разгерметизации сосуда высокого давления (Авторское свидетельство SU №1214975, F17C 1/00 (2000.01; F17C 7/00 (2000.01), опубл. 28.02.1986), в котором при вскрытии сосуда осуществляют снижение давления путем охлаждения находящегося в сосуде газа до его отверждения, после чего сообщают полость сосуда с атмосферой перед сообщением сосуда с атмосферой осуществляют откачку остаточного газа, испарение отвержденного газа и отвод его в дополнительный сосуд.There is a method of depressurizing a high-pressure vessel (Copyright Certificate SU No. 1214975, F17C 1/00 (2000.01; F17C 7/00 (2000.01), publ. 02/28/1986), in which, when opening the vessel, the pressure is reduced by cooling the gas in the vessel to its curing, after which the cavity of the vessel with the atmosphere is reported, before the vessel communicates with the atmosphere, the residual gas is evacuated, the solidified gas is evaporated and removed to an additional vessel.

Однако этот способ предназначен для регулирования давления в термобарокамере при проведении специальных испытаний в условиях близких к натурным и не пригоден для осуществления аварийного выброса парогазовой смеси из паровоздушного объема резервуара.However, this method is designed to regulate the pressure in the thermal chamber when conducting special tests under conditions close to full-scale and is not suitable for carrying out an accidental release of the vapor-gas mixture from the vapor-vapor volume of the tank.

Анализ других технических решений показал, что известные способы и устройства не решают отмеченные ранее задачи, решаемые заявляемым способом и устройством.Analysis of other technical solutions showed that the known methods and devices do not solve the problems noted earlier, which are solved by the claimed method and device.

На основании изложенного, можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», а само изобретение является новым.Based on the above, we can conclude that the proposed technical solution meets the condition of patentability "inventive step", and the invention itself is new.

Осуществление технического решения может быть реализовано следующим образом.The implementation of the technical solution can be implemented as follows.

При реализации заявляемого технического решения необходимо учитывать следующие общеизвестными сведениями из уровня техники.When implementing the proposed technical solution, it is necessary to consider the following well-known information from the prior art.

В работе (Е.Н. Иванов, Противопожарная защита открытых технологических установок, издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с. 11) отмечено, что пожары на открытых технологических установках протекают в более сложных условиях, чем в производственных зданиях. Часто при быстром распространении огня на соседние аппараты и участки они могут принять характер катастрофы с огромным материальным ущербом.In the work (E.N. Ivanov, Fire Protection of Open Technological Installations, 2nd edition revised and amended. M., Chemistry, 1986, p. 11), it is noted that fires on open technological installations proceed in more difficult conditions than in industrial buildings. Often with the rapid spread of fire to neighboring vehicles and areas, they can assume the character of a disaster with enormous material damage.

Одной из сложнейших задач, при определении последствий аварий в резервуарных парках является определение зон распространения опасных веществ. Процессы, протекающие при этих авариях, характеризуются сильной не стационарностью. Помимо этого, огромное влияние оказывают рельеф местности, наличие препятствий, в виде технологического оборудования, зданий и сооружений. (Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat http://www.dissercat.com/content/prognozirovanie-posledstvii-avarii-pri-razgermetizatsii-rezervuamogo-oborudovaniya#ixzz56XXAFidm; Прогнозирование последствий аварий при разгерметизации резервуарного оборудования. Дис. канд. техн. наук тема диссертации и автореферата по ВАК 05.26.03. Алексеев Сергей Викторович. Научная библиотека диссертаций и авторефератов; disserCat http://www.dissercat.com/content/prognozirovanie-posledstvii-avarii-pri-razgermetizatsii-rezervuarnog-oborudovaniya #ixzz56XXhBk6w).One of the most difficult tasks in determining the consequences of accidents in tank farms is to determine the distribution zones of hazardous substances. The processes occurring during these accidents are characterized by a strong non-stationarity. In addition, the terrain, the presence of obstacles in the form of technological equipment, buildings and structures have a great influence. (Scientific library of dissertations and abstracts of disserCat http://www.dissercat.com/content/prognozirovanie-posledstvii-avarii-pri-razgermetizatsii-rezervuamogo-oborudovaniya#ixzz56XXAFidm; Prediction of the consequences of accidents when the depressurization of the reservoir equipment. Dis. the topic of the dissertation and the abstract on HAC 05.26.03. Alekseev Sergey Viktorovich. Scientific library of dissertations and abstracts;

Ранее было установлено (А.И. Веселов, Л.М. Мешман. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. М.: «Химия», 1975, с. 23), что выбросы горящих продуктов происходят при горении нефтепродуктов, мелкодиспергированных горючих веществ и материалов (порохов, спичечной массы, целлулоидного сырья и тому подобное).It was previously established (A. I. Veselov, L. M. Meshman. Automatic fire and explosion protection of chemical and petrochemical industries. M .: Chemistry, 1975, p. 23) that emissions of burning products occur during burning of petroleum products, finely dispersed combustible substances and materials (gunpowder, matchstick, celluloid raw materials, etc.).

Выброс таких продуктов в зависимости от местных условий (по экспериментальным данным) начинается спустя 0,8-3 секунды после загорания)The release of such products, depending on local conditions (according to experimental data) begins after 0.8-3 seconds after ignition)

При сливно-наливных операциях чаще всего причиной возникновения пожаров в резервуарах являются разряды статического электричества в виде искр, что является недопустимым во взрыво- и пожароопасных условиях. Для ликвидации искры в качестве защитной меры используют заземление и антистатические присадки, (http://ogbus.ru/authors/Kondrashova/Kondrasho va_ 1.pdf).During drainage operations, most often the cause of fires in tanks are discharges of static electricity in the form of sparks, which is unacceptable in explosion and fire hazardous conditions. To eliminate the spark, grounding and antistatic additives are used as a protective measure, (http://ogbus.ru/authors/Kondrashova/Kondrasho va_ 1.pdf).

Известно (http://www.ervist,ru/stati/pozharnaya-bezopasnost-neftebaz-rezervyarnyh-parkov-skladov-nefti-i-nefteproduktov.html. Пожарная безопасность нефтебаз, резервуарных парков, складов нефти и нефтепродуктов), что наиболее вероятными событиями, которые могут являться причинами пожароопасных ситуаций на объектах, считаются следующие:It is known (http: //www.ervist,ru/stati/pozharnaya-bezopasnost-neftebaz-rezervyarnyh-parkov-skladov-nefti-i-nefteproduktov.html. Fire safety of tank farms, tank farms, warehouses of oil and oil products), which is most likely The following events are considered to be events that may be the causes of fire situations at the facilities:

• - выход параметров технологических процессов за критические значения, который вызван нарушением технологического регламента (например, перелив жидкости при сливоналивных операциях, разрушение оборудования вследствие превышения давления по технологическим причинам, появление источников зажигания в местах образования горючих газопаровоздушных смесей);• - output of process parameters for critical values, which is caused by violation of technological procedures (for example, liquid overflow during discharging operations, destruction of equipment due to excess pressure for technological reasons, the emergence of ignition sources in areas where flammable gas-air mixtures are formed);

• разгерметизация технологического оборудования, вызванная механическим (влияние повышенного или пониженного давления, динамических нагрузок и т.п.), температурным (влияние повышенных или пониженных температур) и агрессивным химическим (влияние кислородной, сероводородной, электрохимической и биохимической коррозии) воздействиями;• depressurization of process equipment caused by mechanical (influence of high or low pressure, dynamic loads, etc.), temperature (influence of high or low temperatures) and aggressive chemical (influence of oxygen, hydrogen sulfide, electrochemical and biochemical corrosion) effects;

• механическое повреждение оборудования в результате ошибок работника, падения предметов, некачественного проведения ремонтных и регламентных работ и тому подобное (например, разгерметизация оборудования или выход из строя элементов его защиты в результате повреждения при ремонте или столкновения с железнодорожным или автомобильным транспортом).• mechanical damage to equipment as a result of employee errors, falling objects, poor repair and maintenance, and the like (for example, depressurization of equipment or failure of its protection elements as a result of damage during repair or collision with railway or road transport).

Объектам нефтегазового производства, в том числе складам нефти и нефтепродуктов, присущ ряд специфических признаков, которые указывают на возможность возникновения опасных событий, сопровождающихся взрывами с разрушениями и гибелью людей:Objects of oil and gas production, including warehouses of oil and oil products, are characterized by a number of specific signs that indicate the possibility of the occurrence of dangerous events accompanied by explosions with destruction and death of people:

• даже при эксплуатации при обычной обстановке повышенная пожароопасность за счет значительных выбросов паров.• even when operating under normal conditions, increased fire hazard due to significant vapor emissions.

• близкое совместное расположение различных типов источников повышенной опасности; при распределении по большой площади.• close co-location of various types of sources of increased danger; when distributed over a large area.

• большая скорость распространения аварийной ситуации, потенциал быстрой миграции огня и взрывов во всех направлениях; большая разрушительная способность• high speed of emergency distribution, the potential for rapid migration of fire and explosions in all directions; great destructive ability

В работе (Оценка зон воздействия при разгерметизации емкостей и сосудов - ОБЖ - Статьи - KNOWED.RU.html) были рассмотрены способы хранения веществ в жидком состоянии.In the work (Assessment of impact zones during depressurization of containers and vessels - OBZH - Articles - KNOWED.RU.html) were considered methods of storing substances in a liquid state.

Было установлено, что вещества, у которых критическая температура существенно ниже температуры окружающей среды, хранят в специальных теплоизолированных резервуарах (криогенных резервуарах с высокоэффективной вакуумно-порошковой теплоизоляцией) в сжиженном состоянии (сжиженный природный газ (СПГ), водород, кислород, азот и так далее).It was found that substances whose critical temperature is significantly lower than the ambient temperature are stored in special heat-insulated tanks (cryogenic tanks with highly efficient vacuum-powder thermal insulation) in a liquefied state (liquefied natural gas (LNG), hydrogen, oxygen, nitrogen, etc. ).

Пары этих веществ, неизбежно образующиеся при таком способе хранения, либо снова сжижаются, либо сбрасываются в атмосферу. При разгерметизации такого сосуда к жидкости из окружающей среды поступает тепловой поток, что приводит к немедленному вскипанию жидкости и переходу ее в газообразное состояние. Интенсивность процесса парообразования пропорциональна скорости подвода теплоты, которая, в свою очередь, зависит от условий теплообмена криогенной жидкости с атмосферой и подстилающей поверхностью, на которую произошел пролив.The vapors of these substances, which are inevitably formed by this storage method, are either liquefied again or released into the atmosphere. When a vessel is depressurized, heat flows from the environment to the liquid, which leads to immediate boiling of the liquid and its transition to a gaseous state. The intensity of the process of vaporization is proportional to the rate of heat supply, which, in turn, depends on the conditions of heat exchange of the cryogenic liquid with the atmosphere and the underlying surface on which the strait has occurred.

Вещества, у которых критическая температура больше температуры окружающей среды, а температура кипения меньше, тоже хранятся в жидком состоянии, причем в отличие от веществ первой группы для ожижения их необходимо только сжать (СПГ, пропан, бутан, аммиак, хлор и так далее).Substances with a critical temperature higher than the ambient temperature and lower boiling point are also stored in a liquid state, and unlike the substances of the first group, they only need to be compressed to liquefy (LNG, propane, butane, ammonia, chlorine, etc.).

При разгерметизации емкости и потери давления в ней часть жидкости мгновенно испаряется, а оставшаяся охлаждается до температуры кипения при атмосферном давлении. Так, пропан может храниться при температуре 26,9°С и давлении 1 МПа. После разгерметизации резервуара и падении давления до атмосферного температура оставшейся (неиспарившейся) жидкости будет -42,1°С. Неиспарившаяся жидкость может разлиться по подстилающей поверхности, и дальнейший процесс испарения будет происходить за счет притока теплоты из окружающей среды.When the container is depressurized and the pressure loss in it, part of the liquid evaporates instantly, and the remaining part is cooled to the boiling point at atmospheric pressure. Thus, propane can be stored at a temperature of 26.9 ° C and a pressure of 1 MPa. After depressurization of the tank and pressure drop to atmospheric, the temperature of the remaining (non-evaporated) liquid will be -42.1 ° C. Non-evaporated liquid can spill over the underlying surface, and further evaporation will occur due to the influx of heat from the environment.

Вещества, у которых критическая температура и температура кипения больше температуры окружающей среды, находятся при атмосферном давлении в жидком состоянии. При поступлении таких веществ в атмосферу интенсивность процесса испарения определяется разностью парциальных давлений пара над поверхностью жидкости и в окружающей среде. Так как температура окружающей среды может лежать в широком диапазоне -40…+50°С (т.е. переменна для различных территорий и времен года), то одно и то же вещество можно отнести к этой или предыдущей группе. Так, температура кипения бутана при атмосферном давлении около 0°С, поэтому при отрицательных температурах окружающей среды бутан находится в жидком состоянии, а при положительных - в газообразном.Substances with a critical temperature and boiling point higher than the ambient temperature are at atmospheric pressure in a liquid state. When such substances enter the atmosphere, the intensity of the evaporation process is determined by the difference in vapor partial pressures above the surface of the liquid and in the environment. Since the ambient temperature can lie in a wide range of -40 ... + 50 ° С (that is, it is variable for different territories and seasons), the same substance can be attributed to this or the previous group. Thus, the butane boiling point at atmospheric pressure is about 0 ° С; therefore, at negative ambient temperatures, butane is in the liquid state, and at positive temperatures it is in the gaseous state.

Таким образом, в зависимости от термодинамического состояния жидкости, находящейся в сосуде, возможны три пути протекания процесса при его разгерметизации:Thus, depending on the thermodynamic state of the fluid in the vessel, there are three possible ways of the process during its depressurization:

- при больших энергиях перегрева жидкости или сжатых газов (паров) жидкость может полностью переходить во взвешенное мелкодисперсное и парообразное состояние с образованием взрывоопасных смесей;- at high energies of overheating of a liquid or compressed gases (vapors), the liquid can completely pass into a suspended fine and vaporous state with the formation of explosive mixtures;

- при низких энергетических параметрах жидкости происходит спокойный ее пролив на твердую поверхность, а испарение осуществляется путем теплоотдачи от твердой поверхности;- at low energy parameters of the liquid, it is calmly spilled on a solid surface, and evaporation is carried out by heat transfer from a solid surface;

- промежуточный режим, когда в начальный момент происходит резкое вскипание жидкости с образованием мелкодисперсной фракции, а затем наступает режим свободного испарения с относительно низкими скоростями.- intermediate mode, when at the initial moment there is a sharp boiling of the liquid with the formation of a fine fraction, and then comes the mode of free evaporation with relatively low speeds.

Таким образом, создание нового способа пожаро-взрывозащиты резервуара с нефтепродуктам, сочетающего в себе ведение технологического процесса, связанного с флегматизацией парогазовой смеси, контролем давления парогазовой смеси в паровоздушном пространстве резервуара, и управление аномальным выбросом парогазовой смеси из этого пространства путем аварийной разгерметизации отверстий в стационарной крыше, является актуальным научным и практическим направлением, исследования в котором позволяют повысить эффективность противопожарной защиты технологического оборудования нефтегазового комплекса.Thus, the creation of a new method of fire and explosion protection of a tank with petroleum products, combining the technological process associated with the phlegmatization of the vapor-gas mixture, controlling the pressure of the vapor-gas mixture in the vapor-vapor space of the tank, and controlling the anomalous release of the vapor-gas mixture from this space by accidentally depressurizing the holes in the stationary roof, is a relevant scientific and practical direction, research which allows to increase the effectiveness of fire protection of technological equipment of the oil and gas complex.

При создании настоящего изобретения было учтено то, что возможности повышения пожаро-взрывозащиты резервуара с нефтепродуктам далеко не исчерпаны. В частности, анализ современных теоретических представлений о процессах разрушения резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, например, при взрыве показал большую перспективу применения заявляемого технического решения.When creating the present invention, it was taken into account that the possibilities of enhancing the fire and explosion protection of a tank with petroleum products are far from exhausted. In particular, the analysis of modern theoretical ideas about the processes of destruction of tanks with flammable and combustible liquids, for example, in an explosion showed a great prospect of applying the proposed technical solution.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его реализации.The invention is further illustrated by the example of its implementation.

На Фиг. 1 представлена схема реализации способа пожаро-взрывозащиты резервуара с нефтепродуктам в дежурном режиме; на Фиг. 2 представлен увеличенный вид устройства разгерметизации отверстия в стационарной крыше резервуара с нефтепродуктами в дежурном режиме, на Фиг. 3 представлен увеличенный вид устройства разгерметизации отверстия в стационарной крыше резервуара с нефтепродуктами в момент полного открытия названного отверстия при аварийном при критическом выбросе парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара (при максимальной деформации эластичного гибкого элемента); на Фиг. 4 представлено место крепления эластичного гибкого элемента (жгута) около люка на стационарной крыше резервуара (Разрез А-А); на Фиг. 5 представлено место жесткого крепления эластичного гибкого элемента (жгута) на коромысле поворотной части люка (Разрез Б-Б).FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the method of fire and explosion protection of a tank with petroleum products in standby mode; in FIG. 2 is an enlarged view of a device for depressurizing a hole in a stationary roof of a tank with petroleum products in standby mode; FIG. 3 shows an enlarged view of a device for depressurizing a hole in a stationary roof of a tank with petroleum products at the time of full opening of said hole with an emergency at critical ejection of the vapor-gas mixture from the vapor-vapor space of the tank (with maximum deformation of the elastic flexible element); in FIG. 4 shows the place of attachment of the elastic flexible element (tow) near the hatch on the stationary roof of the tank (Section AA); in FIG. 5 shows the place of rigid attachment of an elastic flexible element (tow) on the yoke of the hinge pivot (Section BB).

На схеме реализации способа пожаро-взрывозащиты резервуара с нефтепродуктами (фиг. 1) изображен в дежурном режиме резервуар 1, заполненный нефтепродуктом 2 в жидком виде. Резервуар 1 выполнен в виде вертикального цилиндрического корпуса, изготовленного из стали.On the scheme for implementing the method of fire-explosion protection of a tank with petroleum products (Fig. 1) is shown in standby mode tank 1 filled with petroleum product 2 in liquid form. The tank 1 is made in the form of a vertical cylindrical body made of steel.

Резервуар 1 имеет стационарную крышу 3 и внутреннюю плавающую крышу 4, находящуюся на поверхности хранимого в резервуаре нефтепродукта 2. По внешнему краю внутренней плавающей крыши 4 закреплен гибкий затвор 5. Для предотвращения поворота внутренней плавающей крыши 4 вокруг вертикальной оси внутри резервуара 1 установлены вертикальные направляющие стойки 6, оси которых параллельны между собой. Во внутренней плавающей крыше 4 выполнены отверстия, которые охватывают вертикальные направляющие стойки 6 через гибкие затворы 7.The tank 1 has a stationary roof 3 and an internal floating roof 4 located on the surface of the petroleum product stored in the tank 2. A flexible shutter 5 is fixed on the outer edge of the inner floating roof 4. To prevent the internal floating roof 4 from rotating around the vertical axis inside the tank 1, vertical guide racks are installed 6, the axes of which are parallel to each other. In the inner floating roof 4 holes are made that cover the vertical guides of the rack 6 through the flexible valves 7.

На стационарной крыше 3 установлены люки 8, обеспечивающие выполнение регламентных или ремонтных работ внутри резервуара 1. В каждом люке 8 смонтированы висящие цепи 9. Цепь 9 жестко закреплена одним концом на плавающей крыше 4, а другим - на стенке люка 8 с возможностью регулирования по длине.On the stationary roof 3, hatches 8 are installed to ensure that routine or repair work is performed inside tank 1. Hanging chains 9 are mounted in each hatch 8. Chain 9 is rigidly fixed at one end on floating roof 4, and the other on hatch wall 8 with adjustable length .

Для осуществления выброса 10 парогазовой смеси 11 из паровоздушного (свободного) объема 12 резервуара 1 предусмотрен трубопровод 13, размещенный в верхней части стационарной крыши 3. Трубопровод 13 соединен с газгольдером (условно не показан), предназначенным для ведения технологического процесса по флегматизации парогазовой смеси 11.For the implementation of the release of 10 vapor-gas mixture 11 from the vapor-air (free) volume 12 of tank 1, a pipeline 13 is provided located in the upper part of the stationary roof 3. Pipeline 13 is connected to a gas tank (conventionally not shown) intended for conducting the process on phlegmatization of the vapor-gas mixture 11.

Для осуществления в заявляемом устройстве аварийной разгерметизации паровоздушного (свободного) объема 12 предусмотрены отверстия 14 в стационарной крыше 3, в дежурном режиме перекрытые соответствующими люками 15 (Фиг. 2, увеличенный вид I), каждый из которых имеют возможность открывания при аномальном развитии событий (Фиг. 3, увеличенный вид I).For implementation in the inventive device emergency depressurization of the vapor-air (free) volume 12, openings 14 are provided in the stationary roof 3, in standby mode, covered with corresponding hatches 15 (Fig. 2, enlarged view I), each of which has the possibility of opening during abnormal developments (Fig. 3, enlarged view I).

Люк 14 смонтирован с одной стороной в пазу 16 на кронштейне 17 с возможностью перемещения вокруг оси 18 (Фиг. 2, Фиг. 3).The hatch 14 is mounted with one side in the groove 16 on the bracket 17 with the ability to move around the axis 18 (Fig. 2, Fig. 3).

Другая сторона люка 15 имеет изогнутое коромысло 19, в котором выполнен паз 20 (Фиг. 3, Фиг. 5).The other side of the hatch 15 has a curved rocker 19, in which groove 20 is made (FIG. 3, FIG. 5).

Устройство удержания каждого люка 15 и возврата его в исходное (дежурное) положение представлено в виде эластичного гибкого элемента, выполненного, например, в виде резинового жгута 21 (Фиг.2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5), изготовленного из термостойкого материала.The device for holding each manhole 15 and returning it to its original (on-duty) position is represented as an elastic flexible element, made, for example, as a rubber band 21 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) made from heat resistant material.

Один конец 22 жгута 21 смонтирован в отверстии 23 кронштейна 24, который установлен около люка 15 на стационарной крыше 3 резервуара 1 (Фиг. 4). Конец 22 жгута 21 зафиксирован в отверстии 23 путем завязки жгута 21 на узел 25.One end 22 of the harness 21 is mounted in the hole 23 of the bracket 24, which is installed near the hatch 15 on the fixed roof 3 of the tank 1 (Fig. 4). The end 22 of the harness 21 is fixed in the hole 23 by tying the harness 21 to the knot 25.

Второй конец 26 жгута 21 смонтирован на коромысле 19 в пазу 20 на оси 27 поворотной части люка 15 Фиг. 5). Конец 26 жгута 21 зафиксирован на оси 27 путем завязки жгута 21 на узел 28 вокруг названной оси.The second end 26 of the rope 21 is mounted on the yoke 19 in the groove 20 on the axis 27 of the rotary part of the hatch 15 FIG. five). The end 26 of the rope 21 is fixed on the axis 27 by tying the rope 21 onto the knot 28 around the axis.

Герметичность отверстия 14 в стационарной крыше 3, перекрытого люком 15, осуществляется резиновым кольцом 29 (Фиг. 2, Фиг. 3).The tightness of the hole 14 in the stationary roof 3, covered with a hatch 15, is carried out by a rubber ring 29 (Fig. 2, Fig. 3).

Люк 15 удерживается в дежурном режиме резиновым жгутом 21, эластичность которого подобрана таким образом, когда давление парогазовой смеси 11 в паровоздушном (свободном) объеме 12 резервуара 1 находится в диапазоне, при котором исключено разрушение элементов конструкции резервуара, например, стационарной крыши, и, в тоже время, не происходит разгерметизация отверстия 14 в стационарной крыше 3.The hatch 15 is held in the standby mode by a rubber cord 21, the elasticity of which is selected in such a way when the pressure of the vapor-gas mixture 11 in the vapor-air (free) volume 12 of the tank 1 is in the range at which the destruction of the structural elements of the tank, for example, a stationary roof, is excluded, and the same time, there is no depressurization of the hole 14 in the fixed roof 3.

В случае аномального скачка давления парогазовой смеси в паровоздушном (свободном) объеме 11 резервуара 1 эластичность резинового жгута 20 подбирают в зависимости от критического давления, создаваемого парогазовой смесью 11 в паровоздушном объеме 12 резервуара 1 при резком изменении давления парогазовой смеси в названном объеме. (Фиг. 1).In case of an abnormal pressure jump of the gas-vapor mixture in the vapor-air (free) volume 11 of the tank 1, the elasticity of the rubber harness 20 is selected depending on the critical pressure created by the vapor-gas mixture 11 in the vapor-air volume 12 of the tank 1 when the pressure of the vapor-gas mixture changes abruptly in the named volume. (Fig. 1).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В дежурном режиме осуществляется управление выбросом 10 парогазовой смеси 11 из паровоздушного объема (свободного) объема 12 резервуара 1 через трубопровод 12 с последующей очисткой и охлаждением названной смеси до температуры конденсации паров нефтепродукта, а также производится ведение технологического процесса по флегматизации парогазовой смеси (Фиг. 1). Этот технологический процесс относится к одному из способов, предотвращающих возможность воспламенения и взрыва в резервуарах (Патент RU №2101055, А62С 3/06 (1995.01), опубл. 10.01.1998). Этот способ снижает вероятность образования взрывчатых парогазовых систем при условии, что очаг горения должен быть локализован в пределах аппарата, способного выдержать последствия горения.In standby mode, the control of the emission of 10 vapor-gas mixture 11 from the vapor-air volume (free) volume 12 of tank 1 is carried out through pipe 12 with subsequent purification and cooling of the mixture to the condensation temperature of oil product vapor, and the process is carried out by phlegmatizing the vapor-gas mixture (Fig. 1 ). This process belongs to one of the ways to prevent the possibility of ignition and explosion in tanks (Patent RU No. 2101055, A62C 3/06 (1995.01), publ. 10.01.1998). This method reduces the likelihood of the formation of explosive vapor-gas systems, provided that the center of combustion must be localized within the apparatus capable of withstanding the effects of combustion.

В случае аномального скачка давления парогазовой смеси 11 в паровоздушном (свободном) объеме 12 резервуара 1 осуществляется аварийная разгерметизация отверстий 14 в стационарной крыше 3 и производится критический выброс парогазовой смеси 30 (Фиг. 3) из паровоздушного объема 12 резервуара 1 в атмосферу. Причем площадь отверстий 14 определяют из расчета обеспечения безопасного выравнивания давления парогазовой смеси в названном объеме.In the case of an anomalous pressure jump of the vapor-gas mixture 11 in the vapor-air (free) volume 12 of the tank 1, emergency depressurization of the holes 14 in the stationary roof 3 is carried out and the vapor-gas mixture 30 is critically emitted from the vapor-vapor volume 12 of the tank 1 to the atmosphere. Moreover, the area of the holes 14 is determined from the calculation to ensure the safe pressure equalization of the gas-vapor mixture in the named volume.

Как было отмечено ранее (Пожарная безопасность нефтебаз, резервуарных парков, складов нефти и нефтепродуктов - взрывозащита - взрывозащищенное и взрывобезопасное оборудование, html) процесс критического выброса парогазовой смеси 30 (Фиг. 3) из паровоздушного объема 12 резервуара 1 в атмосферу характеризуется сильной турбулизацией исходящих потоков названной парогазовой смеси и воздуха. Эти потоки преобразуются в облако, которое, как правило, быстро рассасывается на открытом воздухе.As noted earlier (Fire safety of tank farms, tank farms, warehouses of oil and petroleum products - explosion protection - explosion proof and explosion proof equipment, html) the process of critical emission of vapor-gas mixture 30 (Fig. 3) from vapor-air volume 12 of tank 1 to the atmosphere is characterized by strong turbulization of outgoing flows named vapor-gas mixture and air. These streams are converted into a cloud, which, as a rule, is quickly absorbed in the open air.

По мнению авторов изобретения совершенно очевидно, что вероятность образования взрывчатых парогазовых систем в этом случае маловероятно.According to the authors of the invention, it is quite obvious that the probability of the formation of explosive vapor-gas systems in this case is unlikely.

Во время перемещения люка 15 вокруг оси 18 резиновый жгут 21 деформируется (удлиняется) на определенную величину, таким образом, что критический выброс парогазовой смеси 30 беспрепятственно проходит через отверстие 14.During the movement of the hatch 15 around the axis 18, the rubber band 21 is deformed (extended) by a certain amount, so that the critical release of the vapor-gas mixture 30 passes unhindered through the hole 14.

В результате указанного взаимодействия разрушение элементов конструкции резервуара 1 не происходит.As a result of this interaction, the destruction of the structural elements of the tank 1 does not occur.

После выравнивания давления парогазовой смеси 11 в паровоздушном пространстве 12 люк 15 перемещается вокруг оси 18 путем деформации (укорочения) резинового жгута 21 и принимает исходное (дежурное) положение Фиг. 2). Отверстия 14 герметизируются резиновым кольцом 29.After equalizing the pressure of the vapor-gas mixture 11 in the vapor-air space 12, the hatch 15 moves around the axis 18 by deforming (shortening) the rubber band 21 and takes the initial (stand-by) position of FIG. 2). Holes 14 are sealed with a rubber ring 29.

В дальнейшем после проведения герметизации отверстий 14 осуществляется управление выбросом 10 парогазовой смеси 11 из паровоздушного объема (свободного) объема 12 резервуара 1 через трубопровод 12.Subsequently, after the sealing of the openings 14, the discharge 10 of the vapor-gas mixture 11 from the vapor-air volume (free) volume 12 of the tank 1 through the pipeline 12 is controlled.

Промышленная применимость заявленного технического решения заключается в следующем.Industrial applicability of the claimed technical solution is as follows.

Применение настоящего изобретения позволяет осуществить при аномальном развитии событий управляемый аварийный выброс парогазовой смеси из свободного объема резервуара и последующую герметизацию названного объема после выравнивания давление парогазовой смеси в паровоздушном пространстве резервуара.The application of the present invention allows for the abnormal development of events controlled emergency release of the gas-vapor mixture from the free volume of the tank and the subsequent sealing of the named volume after equalizing the pressure of the vapor-gas mixture in the vapor-space of the tank.

Предлагаемое устройство управления аварийной разгерметизацией отверстий в стационарной крыше резервуара с нефтепродуктами можно смонтировать в существующих резервуарных парках, складах нефти и нефтепродуктов, произведя незначительных доработку стационарной крыши резервуара.The proposed control device for emergency depressurization of the holes in the stationary roof of the tank with oil products can be mounted in existing tank farms, oil and oil products warehouses, making minor modifications to the stationary roof of the tank.

Аварийная разгерметизация отверстий в стационарной крыше при аномальном выбросе парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара позволяет избежать значительных разрушений, как самого резервуара, так и стационарной крыши, а также - предотвратить разлет на значительное расстояние элементов конструкции резервуара в случае возникновения чрезвычайной ситуации.Emergency depressurization of the holes in the stationary roof during an anomalous release of the gas-vapor mixture from the vapor space of the tank avoids significant damage to both the tank itself and the stationary roof, and also prevents the design elements of the tank from spreading over a considerable distance in the event of an emergency.

Заявляемое техническое решение просто в эксплуатации и позволяет повысить эффективность пожаро-взрывозащиты резервуара с нефтепродуктами при возникновении чрезвычайной ситуации.The claimed technical solution is simple in operation and allows to increase the efficiency of fire and explosion protection of the tank with oil products in the event of an emergency.

Claims (3)

1. Способ пожаро-взрывозащиты резервуара с нефтепродуктами, включающий контроль давления парогазовой смеси в паровоздушном пространстве резервуара, управление выбросом парогазовой смеси из этого пространства с последующей ее очисткой и охлаждением до температуры конденсации паров нефтепродукта, ведение технологического процесса по флегматизации парогазовой смеси и тушение очага пожара доступными средствами пожаротушения, отличающийся тем, что при каждом аномальном скачке давления парогазовой смеси в паровоздушном пространстве резервуара создают локальные зоны разгерметизации в стационарной крыше резервуара и производят дополнительный аварийный выброс парогазовой смеси из паровоздушного пространства резервуара в атмосферу до момента приведения значений давления парогазовой смеси в названном пространстве до безопасных значений.1. Method of fire explosion protection of a tank with petroleum products, including monitoring the pressure of the vapor-gas mixture in the vapor space of the tank, controlling the release of the vapor-gas mixture from this space with its subsequent cleaning and cooling to the condensation temperature of the oil product vapor, conducting a process for phlegmatization of the vapor-gas mixture and extinguishing the fire source fire extinguishing agents, characterized in that for each abnormal pressure drop of the gas-vapor mixture in the vapor space Tanks create local depressurization zones in the stationary roof of the tank and produce an additional emergency release of the gas-vapor mixture from the vapor-vapor space of the tank to the atmosphere until the pressure of the vapor-gas mixture in the named space is brought to safe values. 2. Способ управления устройством аварийной разгерметизации, включающий создание локальных зон разгерметизации в стационарной крыше резервуара и применение средств осуществления герметизации и разгерметизации стационарной крыши, отличающийся тем, что при создании локальных зон разгерметизации в стационарной крыше резервуара в последней выполняют дополнительные отверстия для осуществления аварийного выброса парогазовой смеси из паровоздушного объема резервуара, причем площадь отверстий определяют из расчета обеспечения безопасного выравнивании давления парогазовой смеси в названном объеме, а в качестве средства удержания люка в момент максимального критического выброса парогазовой смеси из паровоздушного объема резервуара и средства возврата люка в исходное положение используют эластичный гибкий элемент, причем эластичность гибкого элемента подбирают в зависимости от критического давления парогазовой смеси паровоздушном объеме резервуара, создаваемого при резком изменении давления парогазовой смеси в названном объеме.2. The method of controlling the emergency depressurization device, including the creation of local depressurization zones in the stationary roof of the tank and the use of means for sealing and depressurizing the stationary roof, characterized in that when creating local depressurization zones in the stationary roof of the tank, additional holes are made in the stationary roof for the vapor-gas release a mixture of vapor-air volume of the tank, and the area of the holes is determined from the calculation of ensuring safe To equalize the pressure of the vapor-gas mixture in the named volume, and as a means of holding the hatch at the time of maximum critical release of the vapor-gas mixture from the vapor-vapor volume of the tank and the means of returning the hatch to the initial position, an elastic flexible element is used, and the elasticity of the flexible element is selected depending on the critical pressure of the vapor-gas mixture vapor-air volume of the tank, created with a sharp change in pressure of the vapor-gas mixture in the named volume. 3. Устройство управления аварийной разгерметизацией отверстий в стационарной крыше резервуара с нефтепродуктами, содержащее смонтированные в стационарной крыше резервуара люки с возможностью их открывания, устройство удержания каждого люка и возврата его в исходное положение, отличающееся тем, что названое устройство представлено в виде эластичного гибкого элемента, выполненного, например, в виде резинового жгута, изготовленного из термостойкого материала, причем один конец жгута закреплен около люка на стационарной крыше резервуара, а второй конец - на коромысле поворотной части люка.3. The control device for the emergency depressurization of the holes in the stationary roof of the tank with petroleum products, containing hatches mounted in the stationary roof of the tank with the possibility of opening them, a device for holding each hatch and returning it to its original position, characterized in that the named device is represented as an elastic flexible element, made, for example, in the form of a rubber braid made of heat-resistant material, with one end of the harness attached near the hatch on the fixed roof tank And the other end - on the beam of the rotary door.
RU2018121371A 2018-06-08 2018-06-08 Method for fire explosion protection of a tank with oil products, a method of controlling an emergency depressurization device and a device for its implementation RU2694851C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121371A RU2694851C1 (en) 2018-06-08 2018-06-08 Method for fire explosion protection of a tank with oil products, a method of controlling an emergency depressurization device and a device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121371A RU2694851C1 (en) 2018-06-08 2018-06-08 Method for fire explosion protection of a tank with oil products, a method of controlling an emergency depressurization device and a device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2694851C1 true RU2694851C1 (en) 2019-07-17

Family

ID=67309202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018121371A RU2694851C1 (en) 2018-06-08 2018-06-08 Method for fire explosion protection of a tank with oil products, a method of controlling an emergency depressurization device and a device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2694851C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111101631A (en) * 2019-12-27 2020-05-05 甬港现代工程有限公司 Building roof temperature control device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1579509A1 (en) * 1988-04-14 1990-07-23 Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова Device for fire extinguishing of petroleum products in reservoirs
RU2101055C1 (en) * 1996-03-11 1998-01-10 Научно-производственное предприятие "Атомконверс" Method of fire prevention and ecological protection of oil product storage tanks
RU2219117C2 (en) * 2002-03-27 2003-12-20 Открытое акционерное общество Специальное конструкторское бюро "Транснефтеавтоматика" Pontoon
RU2295486C1 (en) * 2005-08-18 2007-03-20 ФГУП "Миасский машиностроительный завод" Reservoir with pontoon for storing volatile oil products
RU2331565C1 (en) * 2006-12-06 2008-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтегазовый Холдинг" Vertical cylinder tank with internal floating cover

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1579509A1 (en) * 1988-04-14 1990-07-23 Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова Device for fire extinguishing of petroleum products in reservoirs
RU2101055C1 (en) * 1996-03-11 1998-01-10 Научно-производственное предприятие "Атомконверс" Method of fire prevention and ecological protection of oil product storage tanks
RU2219117C2 (en) * 2002-03-27 2003-12-20 Открытое акционерное общество Специальное конструкторское бюро "Транснефтеавтоматика" Pontoon
RU2295486C1 (en) * 2005-08-18 2007-03-20 ФГУП "Миасский машиностроительный завод" Reservoir with pontoon for storing volatile oil products
RU2331565C1 (en) * 2006-12-06 2008-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтегазовый Холдинг" Vertical cylinder tank with internal floating cover

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111101631A (en) * 2019-12-27 2020-05-05 甬港现代工程有限公司 Building roof temperature control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Casal Evaluation of the effects and consequences of major accidents in industrial plants
Cozzani et al. Prevention of domino effect: From active and passive strategies to inherently safer design
Eckhoff Boiling liquid expanding vapour explosions (BLEVEs): A brief review
Tauseef et al. Risks of fire and explosion associated with the increasing use of liquefied petroleum gas
Rigas et al. Hydrogen safety
Hemmatian et al. Fire as a primary event of accident domino sequences: the case of BLEVE
Yang et al. A numerical fire simulation approach for effectiveness analysis of fire safety measures in floating liquefied natural gas facilities
Landucci et al. Heat radiation effects
RU2694851C1 (en) Method for fire explosion protection of a tank with oil products, a method of controlling an emergency depressurization device and a device for its implementation
US10220230B2 (en) Mitigation of vapor cloud explosion by chemical inhibition
RU2744719C1 (en) Method for liquidation of spills of liquefied natural gas or liquefied petroleum gas by hybrid foam and the system for its use
Khan et al. Risk analysis of an epichlorohydrin manufacturing industry using the new computer automated tool MAXCRED
Davenport Hazards and protection of pressure storage and transport of LP-gas
Roosendans et al. Industrial system for mitigation of vapor cloud explosions
RU2425702C1 (en) Method of fire protection of reservoirs for storage of liquid combustibles and device for its realisation
RU2552972C1 (en) Method of reduction of spill of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas using combined air-and-water foam with low and medium expansion ratio (versions) and system for its implementation
Salamonowicz et al. Emergency scenarios during accidents involving LPG. BLEVE explosion mechanism
RU2589562C2 (en) Method of preventing explosion and localising spill of liquefied natural gas and liquefied hydrocarbon gas with combined air-water foam with low and medium expansion ratio and fire-extinguishing agent and system for implementation thereof
Hemmatian Contribution to the study of Boiling Liquid Expanding Vapor Explosions and their mechanical effects
RU2552969C1 (en) Method of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas spill response using combined air-and-water foam with low and medium expansion ratio (versions) and system for its implementation
RU2804950C1 (en) Method for fire and explosion prevention and extinguishing large-scale transport emergency and industrial emergency fires with combined hybrid foam and device for its implementation
RU2718784C1 (en) Method for automated prevention and extinguishing of fires on tanks with highly flammable and combustible liquids and device for implementation thereof
RU2757106C1 (en) Method for localising spills of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas with hybrid foam and system for implementation thereof
Harrington et al. Carbon dioxide systems
RU193106U1 (en) Device for the automated prevention and suppression of fires in tanks with flammable and combustible liquids