RU2783848C1

RU2783848C1 - System for safe operation of tank farms

Info

Publication number: RU2783848C1
Application number: RU2022113271A
Authority: RU
Inventors: Ренат Маратович Сайфуллин; Ирина Эдуардовна Лукьянова
Filing date: 2022-05-17
Publication date: 2022-11-21

Abstract

FIELD: tanks safe operation.

SUBSTANCE: invention relates to the safe operation of tanks and tank farms for storing oil and oil products and to the protection of the atmosphere from the release of hydrocarbons from storage tanks. This problem is solved by supplying inert gas from an individual gas tank 2 to the gas space of tank 1 and removing volatile vapors through a pipe to the condensation unit 9, followed by storage in tank 11. Excess inert gas is removed through another pipe and enters the inert gas purification unit 6 through the pipeline, then it returns to the main gas tank 7 serving a group of tanks 1. Thus, in pipelines supplying inert gas to tank 1, the gas does not contain harmful impurities at any time of operation, and gas tanks 2 individual for each tank provide independent operation for individual tanks systems.

EFFECT: invention improves safety of storage of oil and oil products and reduces losses of volatile hydrocarbons.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к безопасной эксплуатации резервуаров и резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов и к защите атмосферы от выброса углеводородов из резервуаров при хранении.The invention relates to the safe operation of tanks and tank farms for storing oil and oil products and to the protection of the atmosphere from the release of hydrocarbons from storage tanks.

Известно устройство, предусматривающую подачу в резервуар инертную смесь газов, полученную путем пропускания воздуха через два попеременно работающих адсорбера, поглощающих кислород и пары углеводорода [Патент РФ 2101055]. Недостатком данного изобретения является сложность конструкции и необходимость использования адсорбционных установок.A device is known that provides for supplying an inert mixture of gases into the tank, obtained by passing air through two alternately operating adsorbers that absorb oxygen and hydrocarbon vapors [RF Patent 2101055]. The disadvantage of this invention is the complexity of the design and the need to use adsorption plants.

Известно изобретение, обеспечивающее пожарную безопасность резервуарных парков на нефтеперерабатывающих заводах путем использования охлажденных дымовых газов котельной, работающей на природном газе [Патент РФ 2693966]. Принцип работы устройства основан на подаче инертной смеси в свободный объем резервуара равномерно распределенными но окружности струями, параллельными поверхности крыши резервуара, в качестве инертной смеси используют охлажденные дымовые газы котельной, работающей на природном газе. Устройство содержит энергетический котел, дымосос рекуперативного аппарата, рекуперативный аппарат воздушного охлаждения, компрессор, газгольдер, резервуар со светлыми нефтепродуктами, оборудованный газораспределительным устройством, обеспечивающее равномерное движение струй газа под поверхностью крыши резервуара, дымосос трубы предприятия.An invention is known that ensures fire safety of tank farms at refineries by using cooled flue gases from a natural gas boiler house [RF Patent 2693966]. The principle of operation of the device is based on the supply of an inert mixture into the free volume of the tank by jets evenly distributed along the circumference, parallel to the surface of the roof of the tank, cooled flue gases from a natural gas boiler house are used as an inert mixture. The device contains a power boiler, a smoke exhauster of a recuperative apparatus, a recuperative air-cooling apparatus, a compressor, a gas holder, a tank with light oil products equipped with a gas distribution device that ensures uniform movement of gas jets under the surface of the tank roof, a smoke exhauster of the plant's pipe.

Недостатками изобретения является сложность конструкции, обусловленная необходимостью использования котельной, а также возможность использования конструкции только на резервуарных парках нефтеперерабатывающих заводов.The disadvantages of the invention is the complexity of the design, due to the need to use the boiler, as well as the possibility of using the design only in the tank farms of oil refineries.

Известна система пожарной безопасности при эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов, принятая нами за прототип [Патент РФ 2247586], содержащая трубопроводы вокруг каждого резервуара, закольцованные в общую герметичную систему, к которой через компрессор подключен газгольдер для инертного газа, к каждому резервуару системы подключен трубопровод, другой конец которого через компрессор выведен под стационарную крышу резервуара, расположенную над плавающей крышей.Known fire safety system in the operation of tank farms for the storage of oil and petroleum products, adopted by us as a prototype [RF Patent 2247586], containing pipelines around each tank, looped into a common sealed system, to which a gas tank for inert gas is connected through a compressor, to each tank of the system a pipeline is connected, the other end of which is led through the compressor under the stationary roof of the tank located above the floating roof.

Недостатками данного изобретения является потеря работоспособности системы в случае нарушения герметичности хотя бы одного участка трубопровода и необходимость использования резервуаров с плавающей крышей. Помимо этого, в случае повышения давления, излишний инертный газ с примесями летучих углеводородов поступает в общий трубопровод инертного газа, что усложняет его своевременное применение.The disadvantages of this invention is the loss of system performance in the event of leakage of at least one section of the pipeline and the need to use tanks with a floating roof. In addition, in the case of pressure increase, excess inert gas with impurities of volatile hydrocarbons enters the common inert gas pipeline, which complicates its timely use.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, обеспечение пожарной безопасности резервуарных парков и сокращение потерь ценных летучих фракций углеводородов в виде испарений.The objective of the present invention is to eliminate these disadvantages, ensure fire safety of tank farms and reduce the loss of valuable volatile hydrocarbon fractions in the form of evaporation.

Указанная задача решается тем, что система обеспечения безопасной эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов содержит трубопроводы подачи инертного газа, компрессоры, основной газгольдер, трубопроводы выхода инертного газа, газоанализаторы. Система также содержит индивидуальные газгольдеры, питаемые из основного газгольдера, трубопроводы выхода летучих углеводородов для подачи их испарений на узел конденсации, подключенный к резервуару-отстойнику, узел очистки инертного газа, подключенный к трубопроводам выхода инертного газа и насыщающий основной газгольдер.This problem is solved by the fact that the system for ensuring the safe operation of tank farms for storing oil and oil products contains inert gas supply pipelines, compressors, the main gas tank, inert gas outlet pipelines, and gas analyzers. The system also contains individual gas holders fed from the main gas holder, pipelines for the outlet of volatile hydrocarbons to supply their vapors to the condensation unit connected to the settling tank, an inert gas purification unit connected to the inert gas outlet pipelines and saturating the main gas holder.

На фиг. 1 изображена схема подключения одного резервуара в разрезе, на фиг. 2 показана схема обвязки группы резервуаров (запорная арматура не показана).In FIG. 1 shows the connection diagram of one tank in section, in Fig. Figure 2 shows a piping diagram for a group of tanks (shut-off valves are not shown).

Система состоит из резервуаров 1, индивидуальных газгольдеров 2, трубопровода, подводящего инертный газ 3, трубопровода выхода инертного газа 4, компрессоров 5, узла очистки инертного газа 6, основного газгольдера 7, трубопровода выхода летучих испарений 8, узла конденсации летучих испарений 9, насоса 10, резервуара-отстойника 11, автоматических клапанов 12 и газоанализаторов 13.The system consists of tanks 1, individual gas holders 2, a pipeline supplying inert gas 3, an inert gas outlet pipeline 4, compressors 5, an inert gas purification unit 6, a main gas holder 7, an outlet pipeline for volatile vapors 8, a condensing unit for volatile vapors 9, a pump 10 , settling tank 11, automatic valves 12 and gas analyzers 13.

Система работает следующим образом.The system works as follows.

В случае, когда резервуар 1 заполнен нефтепродуктом, а инертный газ отсутствует (например, при первом запуске системы), через индивидуальный газгольдер 2 путем открытия автоматического клапана 12 подается инертный газ. При этом открывается клапан 12 трубопровода выхода летучих испарений 8. Автоматический клапан 12 трубопровода выхода летучих испарений 8 открыт до тех пор, пока газоанализатор 13 не засвидетельствует о взрывобезопасном состоянии газовой среды. В таком случае автоматический клапан 12 трубопровода выхода летучих испарений 8 закрывается, а инертный газ поступает до срабатывания датчика давления (не показан) при давлении выше атмосферного, но не превышающего давления срабатывания дыхательного клапана. Испарения углеводородов по трубопроводу 8 поступают через компрессор 5 на узел конденсации летучих испарений 9, где переходят в жидкую фазу и через насос 10 поступают в резервуар-отстойник 11 для дальнейшего хранения.In the case when the tank 1 is filled with oil, and there is no inert gas (for example, when the system is first started), inert gas is supplied through the individual gas holder 2 by opening the automatic valve 12. This opens the valve 12 of the volatile vapor outlet pipeline 8. The automatic valve 12 of the volatile vapor outlet pipeline 8 is open until the gas analyzer 13 indicates a non-explosive state of the gaseous medium. In this case, the automatic valve 12 of the evaporative outlet pipeline 8 closes, and the inert gas enters until the pressure sensor (not shown) is activated at a pressure above atmospheric, but not exceeding the response pressure of the breathing valve. Evaporation of hydrocarbons through the pipeline 8 comes through the compressor 5 to the condensation unit of volatile vapors 9, where they pass into the liquid phase and through the pump 10 enter the settling tank 11 for further storage.

В случае, когда из резервуара 1 ведется откачка нефтепродуктов, через индивидуальный газгольдер 2 путем открытия автоматического клапана 12 подается инертный газ до достижения давления, превышающего атмосферного, но не превышающего давления срабатывания дыхательного клапана.In the case when oil products are pumped out of tank 1, an inert gas is supplied through an individual gas tank 2 by opening an automatic valve 12 until a pressure exceeding atmospheric pressure is reached, but not exceeding the response pressure of the breathing valve.

В случае, когда резервуар 1 заполнен не до максимального уровня, инертный газ заполнен до значения, обеспечивающего взрывобезопасную газовую среду, и начинается закачка нефтепродукта, открывается автоматический клапан 12 трубопровода выхода инертного газа 4. Излишек инертного газа, вытесненный избыточным давлением, по трубопроводу 4 поступает через компрессор 5 на узел очистки инертного газа, откуда в очищенном виде через компрессор 5 подается на основной газгольдер 7.In the case when the tank 1 is not filled to the maximum level, the inert gas is filled to a value that provides an explosion-proof gas environment, and the injection of oil product begins, the automatic valve 12 of the inert gas outlet pipeline 4 opens. through compressor 5 to the inert gas purification unit, from where it is supplied in purified form through compressor 5 to the main gas tank 7.

Из основного газгольдера 7 инертный газ подается через компрессор 5 на трубопровод 3, подводящий инертный газ на индивидуальные газгольдеры 2.From the main gas tank 7, inert gas is supplied through compressor 5 to pipeline 3, which supplies inert gas to individual gas tanks 2.

Таким образом, инертный газ подается из индивидуального газгольдера в газовое пространство резервуара и вытесняет летучие испарения через патрубок на узел конденсации с последующим хранением в резервуаре. Избыток инертного газа выводится через другой патрубок и по трубопроводу попадает на узел очистки инертного газа, далее он возвращается в основной газгольдер, обслуживающий группу резервуаров. Таким образом, в трубопроводах, подводящих инертный газ к резервуару, газ в любой момент эксплуатации не содержит примесей, а индивидуальные для каждого резервуара газгольдеры обеспечивают независимую для отдельных резервуаров работу системы.Thus, inert gas is supplied from an individual gas tank to the gas space of the tank and displaces volatile vapors through the branch pipe to the condensation unit with subsequent storage in the tank. Excess inert gas is discharged through another branch pipe and enters the inert gas purification unit through the pipeline, then it returns to the main gas holder serving the group of tanks. Thus, in the pipelines supplying inert gas to the tank, the gas does not contain impurities at any time of operation, and individual gas holders for each tank provide independent operation of the system for individual tanks.

Claims

The system for ensuring the safe operation of tank farms for storing oil and petroleum products, containing inert gas supply pipelines, compressors, the main gas tank, inert gas outlet pipelines, gas analyzers, characterized in that it contains individual gas tanks fed from the main gas tank, volatile hydrocarbon outlet pipelines for supplying them evaporation to the condensation unit connected to the settling tank, the inert gas purification unit connected to the inert gas outlet pipelines and saturating the main gas holder.