WO2017034434A1 - Способ транспортировки нефти и устройство для его реализации - Google Patents

Способ транспортировки нефти и устройство для его реализации Download PDF

Info

Publication number
WO2017034434A1
WO2017034434A1 PCT/RU2015/000537 RU2015000537W WO2017034434A1 WO 2017034434 A1 WO2017034434 A1 WO 2017034434A1 RU 2015000537 W RU2015000537 W RU 2015000537W WO 2017034434 A1 WO2017034434 A1 WO 2017034434A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oil
tank
cryogenic
stationary
circuit
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000537
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Станиславович НЕКИПЕЛОВ
Оксана Юрьевна ЕЛАГИНА
Original Assignee
Владимир Станиславович НЕКИПЕЛОВ
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 Владимир Станиславович НЕКИПЕЛОВ filed Critical Владимир Станиславович НЕКИПЕЛОВ
Priority to PCT/RU2015/000537 priority Critical patent/WO2017034434A1/ru
Publication of WO2017034434A1 publication Critical patent/WO2017034434A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/20—Refrigerated goods vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/22—Tank vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D5/00—Tank wagons for carrying fluent materials
    • 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
    • B65D88/74—Large containers having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G69/00—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
    • B65G69/20—Auxiliary treatments, e.g. aerating, heating, humidifying, deaerating, cooling, de-watering or drying, during loading or unloading; Loading or unloading in a fluid medium other than air

Definitions

  • the invention relates to the field of transport engineering, and more specifically to methods of transporting oil and other heavy petroleum products, for example, bitumen or fuel oil, by rail or road, as well as devices for transporting liquid petroleum products at a temperature different from the ambient temperature.
  • the disadvantage of this invention is the contamination of the oil with paraffin, which must be removed from the product after transportation.
  • a common disadvantage of the above methods is the low rate of freezing of oil and oil products after pouring and heating before draining the liquid product. This leads to excessive downtime of the rolling stock, which significantly increases the cost of transportation.
  • the technical result of the invention is to increase safety for people and the environment during various incidents, as well as to significantly reduce downtime when loading and unloading the product when it is frozen.
  • a method for transporting oil which consists in freezing oil.
  • a distinctive feature of the proposed method is that the oil is frozen in a stationary cryogenic unit connected to the tank, and the oil is kept frozen during transportation by the cryogenic unit integrated in the tank. Additionally, after filling and sealing the tank, the vapor-air mixture is pumped out.
  • a device for the transportation of petroleum products made in the form of a tank on a railway or automobile platforms and having a built-in cryogenic installation, is also proposed.
  • a distinctive feature of the proposed device is the presence of an additional connection loop to a stationary cryogenic installation, which is additionally configured to heat the oil in it when it is drained from the tank.
  • the circuit for connecting to a stationary cryogenic plant is parallel to the circuit of the built-in cryogenic plant and may be located in the tank body.
  • the inner surface of the pipes of the connection circuits of the stationary and built-in cryogenic installation, as well as the pipes of the circuit of the oil heating device for discharge has a capillary-porous coating with an open porosity of at least 40%.
  • the capillary-porous coating can be made of metal or ceramic materials.
  • the circuit for connecting to a stationary cryogenic plant and the circuit for the built-in cryogenic plant are equipped with a heat exchange grate, sections of which are made in the form of disks, which can be mesh or perforated, as well as interconnected by spacer rods.
  • a multilayer lattice is installed with cells of open design and cell sizes sufficient to interrupt the chain reaction of combustion of oil fractions.
  • the multilayer lattice can be made perforated two-layer, inside the layers of which are spherical metal bodies, while the dimensions of the perforation cell of both layers of the lattice are smaller than the diameter of the spherical bodies.
  • the dimensions of the cell formed by adjacent spherical bodies are sufficient to interrupt the chain reaction of combustion of oil fractions, and the number of spherical metal bodies is sufficient to form at least 5 layers.
  • the grill can be made removable. The essence of the proposed method for transporting oil and other heavy petroleum products, such as bitumen or fuel oil, is to freeze the liquid product before transportation directly to the tanks.
  • the freezing temperature of oil is approximately -35 ° ⁇ , for oil with a high paraffin content this temperature is slightly higher - 25 ° ⁇ .
  • the platform will be stable throughout its transportation path. If the platform leaves the track, it is overturned due to the fault of rolling stock or railroad tracks, a critical spill of oil or oil products will not occur until its temperature rises to values above -25 ° ⁇ . And even in this case, time will be required for heating and subsequent leakage of oil from the tank.
  • the freezing of the liquid product should be carried out by a cooler having an ultra-low temperature in the liquid state, for example, liquid nitrogen or liquid air.
  • a cooler having an ultra-low temperature in the liquid state, for example, liquid nitrogen or liquid air.
  • the low temperature in the frozen liquid is maintained by an integrated system using standard refrigerants used, for example, in food freezing systems.
  • a steam-air mixture can be pumped out to create a vacuum and to obtain a throttle effect.
  • the magnitude of the pressure reduction is determined by the composition of the transported product and the strength characteristics of the inner tank body.
  • FIG. Figures 1 and 2 show a sectional view of the device
  • Fig. 3 shows a section of a heat-exchange lattice device
  • Fig. 4 shows a lattice installed below the neck of a tank, on which it is indicated:
  • the inventive device is a tank on a railway or automobile platform 1, which has a thermostatic housing with a reflective coating 2, and into which oil 3 is directly pumped.
  • the device has a heat exchange lattice 4 with sections made in the form of disks 13 and spacer rods 14.
  • the device has circuit 5 for connecting to a stationary cryogenic unit or to a hot air supply unit for an external oil heating system during discharge and a circuit for the built-in cryogenic unit 6.
  • Sn tank The unit is also equipped with a built-in cryogenic unit 11 and a drain pipe with a shut-off device 12.
  • the contours of the stationary and built-in cryogenic units are equipped with an oil heating device for draining 7, a grill 8, shut-off devices for connecting to a stationary cryogenic installation 9, installed on a drain and filling nozzle 10. equipped with sections 13 of the heat exchange lattice, which are made in the form of mesh discs or perforated.
  • the lattice 8 can be made two-layer, between the lattice walls 15 of which metal spherical bodies 16 are located.
  • the lattice can be provided with holes 17 for safety and measuring fittings.
  • a pipe or a group of pipes for connecting circuits (not shown in the figure) is placed. These include the connection circuits of the stationary and built-in cryogenic installation, as well as the pipes of the circuit of the oil heating device for draining.
  • the geometric dimensions and configuration of these pipes connecting the circuits_ is selected based on the volume and composition of the transported product.
  • the circuit connecting pipe is made of metal with a high coefficient of thermal conductivity or combined, the basis of which is stainless steel, which has high viscosity and resistance to low temperatures.
  • the inner surface of the pipe connecting circuits may have a capillary-porous coating with an open porosity of at least 40%, made of metal or ceramic materials.
  • radiators in the form of sections of a heat exchange lattice can be mounted on the pipe or group of pipes for connecting the circuits, providing accelerated heat transfer to the volume of the frozen product (as shown in FIG. 3).
  • the sections of the heat exchange lattice may have a disk shape.
  • the outer diameter of the section is less than the inner diameter of the tank by an amount not less than the linear thermal expansion-contraction of the inner shell of the tank during cooling and heating of the transported product.
  • the sections of the heat exchange lattice can be made of a material with a high coefficient of thermal conductivity (for example, aluminum, copper or their alloys), or stainless steel.
  • spacer rods oriented parallel to the longitudinal axis of the tank.
  • a multilayer grating 8 can be mounted, located below the neck of the hatch, with an open cell design sufficient to interrupt the chain reaction of combustion of light oil fractions (Fig. 4a).
  • the lattice 8 can also be made perforated two-layer, between the layers 15 of which are several layers of metal spherical bodies 16 with tight packaging, as can be seen from FIG. 46, and the number of layers is not less than five.
  • the perforation size of each of the two layers of the lattice 15 is less than the diameter of the spherical bodies. In this case, the cell formed by adjacent spherical bodies should be sufficient to interrupt the combustion chain reaction.
  • the tank for the safe transportation of oil by rail or road presented in the diagram of figure 1, operates as follows. Remove the grill 8 from the neck of the hatch. Fill the tank with oil 3 and install the grill 8 in the neck of the hatch. After filling the tank 1 with oil 3, it is fed to the freezing section, where they are connected to a stationary cryogenic unit through nozzles 10.
  • a liquid low-temperature cooler is supplied, where heat is removed from the heat exchanger 4 with sections 13 made in the form of disks and reinforced with spacer rods 14 oil 3 until it is completely frozen.
  • the liquid low-temperature cooler is drained from circuit 5, ventilated circuit 5 and close the shut-off device 9.
  • the thermostatic housing 2 reduces heat transfer from the external environment to the transported oil 3 and prevents its heating.
  • the built-in cryogenic unit 11 is turned off and the external air heating system is connected to the external circuit 5 through pipes 10 when the oil is drained and the shut-off devices 9 are opened, the oil heating device 7 is turned on at the drain pipe 12.
  • the hot air supply unit not shown in the figure
  • the tank can be equipped with both upper discharge and loading devices, and lower discharge and loading devices (not shown in the figures).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а более конкретно к транспортировке нефтепродуктов железнодорожным транспортом или автотранспортом при температурах, отличающихся от температуры окружающей среды. Отличительная особенность предлагаемого способа заключается в том, что нефть замораживают на стационарной криогенной установке, подключаемой к цистерне, а поддерживание нефти в замороженном состоянии во время транспортирования осуществляют встроенной криогенной установкой. Отличительной особенностью предлагаемого устройства для реализации заявленного способа транспортировки нефти, выполненного в виде цистерны на железнодорожной или автомобильной платформах со встроенной криогенной установкой является наличие дополнительного контура подключения к стационарной криогенной установке. Изобретения повышают безопасность и сокращают время простоев при загрузке и выгрузке продукта при его замораживании.

Description

Способ транспортировки нефти и устройство для его
реализации
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а более конкретно к способам транспортировки нефти и других тяжелых нефтепродуктов, например, битумов или мазутов, железнодорожным транспортом или автотранспортом, а также устройствам для транспортирования жидких нефтепродуктов при температуре, отличающейся от температуры окружающей среды.
Как известно, статистика инцидентов на железнодорожном транспорте показывает, что подавляющее число случаев связанных со сходом с путей железнодорожных платформ с нефтяными цистернами происходит в весенне-летне-осенний период. Имеются ввиду случаи, не связанные с неисправностью самих платформ, путей или железнодорожных тележек.
В подавляющем числе таких случаев эти инциденты вызваны смещением центра тяжести перевозимого жидкого продукта в цистернах на криволинейных участках железнодорожного пути. Именно смещение центра тяжести за счет действия на жидкость центробежных сил приводит к опрокидыванию платформ с железнодорожного пути. Такие инциденты приводят к разливам нефти, возгоранию ее легких фракций, взрывам и пожарам, приводящим к человеческим жертвам и большим материальным убыткам.
Это подтверждается статистикой, и объясняется тем, что охлажденный нефтепродукт имеет высокую вязкость и склонен меньше смещаться под действием внешних ускорений. Этим и объясняется гораздо меньшее смещение центра тяжести продукта в зимний период по сравнению с другими временами года.
Таким образом, общим недостатком цистерн, в которых перевозятся пожароопасные продукты, к которым относятся нефтепродукты, такие как сырая и товарная нефть, мазуты и т.п. продукты, является повышенный риск для населения и окружающей среды в случае дорожно-транспортных происшествий с разрушением емкости и вытеканием продукта вследствие опрокидывания цистерн.
Известны способы перевозки жидких продуктов, в частности, нефти, в охлажденном виде.
Известен способ и устройство для хранения, охлаждения и транспортировки летучих жидкостей на судах, описанных в изобретении по патенту US 2689462. Однако, этот способ относится к легким фракциям углеводородов и направлен не на замораживание жидкости внутри емкости, а лишь на некоторое охлаждение их с целью снижения давления паров внутри емкости.
Известен способ транспортировки нефтепродуктов DE 4306792 А1 , при котором в них добавляют парафин. Недостатком данного изобретения является загрязнение нефтепродукта парафином, который требуется выводить из продукта после транспортировки.
Известен способ транспортировки нефтепродуктов DE
2003108756, при котором для охлаждения используется спираль теплообменника, погружаемая в жидкий продукт. Такая спираль может быть погружена в продукт только через верхний люк цистерны, что существенно ограничивает ее габариты и, соответственно, теплопередачу. Недостатком данного изобретения является большое время, необходимое как для охлаждения продукта, так и для его нагрева для выгрузки. Большое время, требующееся для погрузки- выгрузки определяет повышенные затраты на простой транспорта.
Наиболее близок к заявляемому способ перевозки нефтепродуктов CN203601104U в охлажденном виде, при котором охлаждение цистерны производится снаружи самой цистерны. Недостатком данного изобретения является крайне низкий к.п.д. такой установки, определяемый зазорами между теплообменниками и самим нефтепродуктом. Это, особенно в условиях жаркого климата не позволит снизить температуру нефтепродукта даже до -25С и произвести замораживание.
Общим недостатком вышеописанных способов является низкая скорость замораживания нефти и нефтепродуктов после залива и нагрева перед сливом жидкого продукта. Это приводит к излишним простоям подвижного состава, что существенно повышает издержки на перевозку.
Технический результат изобретения заключается в повышение безопасности для людей и окружающей среды при различных инцидентах, а также в существенном сокращении времени простоев при загрузке и выгрузке продукта при его замораживании.
Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата предлагается способ транспортировки нефти, заключающийся в замораживании нефти. Отличительной особенностью предлагаемого способа являются то, что нефть замораживают на стационарной криогенной установке, подключаемой к цистерне, а поддерживание нефти в замороженном состоянии во время транспортирования осуществляют встроенной в цистерну криогенной установкойт Дополнительно после заполнения и герметизации цистерны осуществляют откачку паро-воздушной смеси.
Предлагается также устройство для транспортировки нефтепродуктов, выполненное в виде цистерны на железнодорожной или автомобильной платформах и имеющее встроенную криогенную установку. Отличительной особенностью предлагаемого устройства является наличие дополнительного контура подключения к стационарной криогенной установке, который дополнительно выполнен с возможностью осуществления подогрева нефти в нем при ее сливе из цистерны. В заявляемом устройстве контур подключения к стационарной криогенной установке расположен параллельно контуру встроенной криогенной установки и может находиться в корпусе цистерны.
Дополнительно внутренняя поверхность труб контуров подключения стационарной и встроенной криогенной установки, а также труб контура устройства подогрева нефти для слива имеет капилярно-пористое покрытие с открытой пористостью не менее 40%. При этом капилярно-пористое покрытие может быть выполнено из металлических или керамических материалов.
Дополнительно контур подключения к стационарной криогенной установке и контур встроенной криогенной установки снабжен теплообменной решеткой, секции которой выполнены в виде дисков, которые могут быть сетчатыми или перфорированными, а также связаны между собой распорными стержнями.
Дополнительно в цистерне, ниже верхних люков, установлена многослойная решетка с ячейками незамкнутой конструкции и размерами ячейки, достаточными для прерывания цепной реакции горения фракций нефти.
Дополнительно в решетке, установленной ниже верхних люков цистерны, имеются сквозные вертикальные отверстия с возможностью установки в них предохранительной и измерительной арматуры.
Дополнительно многослойная решетка может быть выполнена перфорированной двухслойной, внутри слоев которой расположены металлические тела шарообразной формы, при этом размеры ячейки перфорации обоих слоев решетки меньше диаметра тел шарообразной формы. Размеры ячейки, образованной смежными телами шарообразной формы, достаточны для прерывания цепной реакции горения фракций нефти, а количество металлических тел шарообразной формы достаточно для образования не менее чем 5 слоев. Дополнительно решетка может быть выполнена съемной. Сущность предлагаемого способа транспортирования нефти и других тяжелых нефтепродуктов, например, битумов или мазутов, заключается в замораживании жидкого продукта перед его транспортировкой непосредственно в цистернах. Как известно температура замерзания нефти примерно равна -35°С, для нефти с высоким содержанием парафинов эта температура несколько выше - 25°С. В этом случае на любых криволинейных участках пути смещения центра тяжести перевозимого продукта не будет, платформа будет устойчива на всем протяжении пути ее транспортировки. В случае схода платформы с пути, ее опрокидывания по вине подвижного состава или железнодорожного полотна, критического разлива нефти или нефтепродуктов не будет происходить до повышения ее температуры до значений выше -25°С. И даже в этом случае будет требоваться время для нагрева и последующего вытекания нефти из цистерны. Помимо этого, гарантируется отсутствие каких-либо деформаций, а тем более разрушения самой цистерны от гидроударов жидкости внутри нее. Для значительного повышения скорости охлаждения, замораживание жидкого продукта должно проводиться охладителем, имеющим сверхнизкую температуру в жидком состоянии, например, жидким азотом или жидким воздухом. После замораживания, низкая температура в замороженной жидкости поддерживается встроенной системой с применением стандартных хладагентов, применяемых, например, в системах заморозки продуктов.
Для дополнительного повышения эффективности охлаждения нефтепродукта в цистерне после ее заполнения и герметизации может быть проведена откачка паро-воздушной смеси для создания разряжения и получения дроссельного эффекта. Величина снижения давления определяется составом транспортируемого продукта и прочностными характеристиками внутреннего корпуса цистерны. Для реализации указанного способа предлагается цистерна на железнодорожной или автомобильной платформе, которая представлена на фигурах 1-4.
Ни фиг. 1 и 2 представлен вид устройства в разрезе, на фиг.З - устройство секции теплообменной решетки, на фиг 4. - решетка, устанавливаемая ниже горловины цистерны, на которых обозначено:
1 - цистерна
2 - термостатический корпус со светоотражающим покрытием
3 - нефть
4 - теплообменная решетка с секциями в виде дисков и распорными стержнями
5 - контур подключения к стационарной криогенной установке или к установке подачи горячего воздуха внешней системы подогрева нефти при сливе
6 - контур встроенной криогенной установки
7 - устройство подогрева нефти для слива
8 - решетка
9 - запорное устройство контура подключения к стационарной криогенной установки или установки подачи горячего воздуха внешней системы подогрева нефти при сливе
10 - сливной и заливной патрубок контура подключения к стационарной криогенной установке или установке подачи горячего воздуха внешней системы подогрева нефти при сливе.
11 -встроенная криогенная установка
12 - сливной патрубок с запорным устройством
13 - секция теплообменной решетки
14 - распорные стержни
15 - решетчатые стенки
16 - металлические тела шарообразной формы
17 - отверстия для предохранительной и измерительной арматуры Заявляемое устройство представляет собой цистерну на железнодорожной или автомобильной платформе 1 , которая имеет термостатический корпус со светоотражающим покрытием 2, и в который непосредственно закачивают нефть 3. Устройство имеет теплообменную решетку 4 с секциями, выполненными в виде дисков 13 и распорными стержнями 14. В устройстве имеется контур 5 подключения к стационарной криогенной установке или к установке подачи горячего воздуха внешней системы подогрева нефти при сливе и контур встроенной криогенной установки 6. Цистерна снабжена устройством подогрева нефти для слива 7, решеткой 8, запорными устройствами контура подключения к стационарной криогенной установке 9, установленными на сливном и заливном патрубке 10. Цистерна также снабжена встроенной криогенной установкой 11 и сливным патрубком с запорным устройством 12. Контуры стационарной и встроенной криогенной установок снабжены секциями 13 теплообменной решетки, которые выполнены в виде дисков сетчатых или перфорированных. Решетка 8 может быть выполнена двухслойной, между решетчатыми стенками 15 которой располагаются металлические шарообразные тела 16. Решетка может быть снабжена отверстиями 17 для предохранительной и измерительной арматуры.
Для обеспечения циркуляции хладагента в центральной части цистерны вдоль ее продольной оси размещается труба или группа труб подключения контуров (на фигуре не показано). К ним относятся контуры подключения стационарной и встроенной криогенной установки, а также трубы контура устройства подогрева нефти для слива. Геометрические размеры и конфигурация указанных труб подключения контуров_выбирается исходя из объема и состава транспортируемого продукта. Для повышения эффективности теплообмена труба подключения контуров выполняется из металла с высоким коэффициентом теплопроводности или комбинированной, основу которой составляет нержавеющая сталь, обладающая высокой вязкостью и стойкостью к воздействию низких температур. Для повышения эффективности теплообмена, внутренняя поверхность трубы подключения контуров может иметь капилярно- пористое покрытие с открытой пористостью не менее 40%, выполненное из металлических или керамических материалов.
Кроме того внутри цистерны на трубе или группе труб подключения контуров могут монтироваться радиаторы в виде секций теплообменной решетки, обеспечивающие ускоренную теплопередачу в объем замораживаемого продукта (как показано на фиг.З). Секции теплообменной решетки могут иметь дисковую форму. Наружный диаметр секции меньше внутреннего диаметра цистерны на величину не менее линейного теплового расширения-сжатия внутреннего корпуса цистерны в процессе охлаждения и нагрева транспортируемого продукта. Секции теплообменной решетки могут выполняться как из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (например, алюминия, меди или их сплавов), так и из нержавеющей стали. Для предотвращения деформации секций теплообменной решетки в процессе слива-налива транспортируемого продукта и при операциях периодической очистки цистерн от отложений, они могут быть связаны между собой распорными стержнями, ориентированными параллельно продольной оси цистерны.
Кроме того внутри люков цистерн может монтироваться многослойная решетка 8, расположенная ниже горловины люка, с ячейкой незамкнутой конструкции, достаточной для прерывания цепной реакции горения легких фракций нефти (Фиг.4а).
Указанная решетка 8 также может быть выполнена перфорированной двухслойной, между слоями 15 которой расположены несколько слоев металлических шарообразных тел 16 с плотной упаковкой, как видно из фиг. 46, а количество их слоев не меньше пяти. Размер перфорации каждого из двух слоев решетки 15 меньше диаметра шарообразных тел. При этом ячейка, образованная смежными шарообразными телами, должна быть достаточной для прерывания цепной реакции горения.
В результате предложенных технических решений, даже после деформации люка при падении цистерны с пути и возможном возгорании легких фракций не произойдет критического пожара, а тем более взрыва паров легких фракций. Как правило, для прерывания цепной реакции взрыва большинства легких нефтяных фракций, а также флегматизации процессов их горения, достаточно ячейки решетки 8 размерами 0,1...7 мм. Помимо этого, время нагрева замороженной нефти до жидкого состояния даже в летний период будет достаточным для прибытия спасательных служб и предотвращения критического разлива нефти, предотвращения пожара и ликвидации аварии.
Кроме этого, отсутствие опасности смещения центра тяжести продукта, и опасности гидроударов позволит ускорить как комплектование составов, так и скорость движения состава в пути. Это позволит также снизить массу металла самой цистерны за счет снижения толщины ее стенки.
Цистерна для безопасной транспортировки нефти железнодорожным транспортом или автотранспортом, представленная на схеме фиг.1 , работает следующим образом. Снимают решетку 8 из горловины люка. Заполняют цистерну нефтью 3 и устанавливают решетку 8 в горловину люка. После заполнения цистерны 1 нефтью 3, она подается на участок замораживания, где через патрубки 10 подключаются к стационарной криогенной установке. В контур 5 подключения к стационарной криогенной установке подается жидкий низкотемпературный охладитель, где теплообменной решеткой 4 с секциями 13, выполненными в виде дисков, и укрепленных распорными стержнями 14, отбирается тепло у нефти 3 до ее полного замораживания. Сливают жидкий низкотемпературный охладитель из контура 5, проветривают контур 5 и перекрывают запорное устройство 9. Включают встроенную криогенную установку 11 для поддержания низкой температуры в процессе транспортирования. Термостатический корпус 2 снижает теплопередачу от внешней среды в транспортируемую нефть 3 и препятствует ее нагреву. После доставки цистерны в пункт назначения отключают встроенную криогенную установку 11 и к внешнему контуру 5 подключают через патрубки 10 установку подачи горячего воздуха внешней системы подогрева нефти при ее сливе и открывают запорные устройства 9, включают устройство подогрева нефти 7 у сливного патрубка 12. После слива нефти, отключают установку подачи горячего воздуха (на фигуре не показана) и устройство подогрева 7. Перекрывают запорные устройства 9.
Цистерна может быть оборудована как устройствами верхнего слива-налива, так и нижнего слива-налива (на фигурах не показаны).
Работа устройства цистерны по схеме, представленной на Фиг.2 аналогична работе по схеме на Фиг.1.
ю

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ транспортировки нефти, заключающийся в замораживании нефти, отличающийся тем, что нефть замораживают на стационарной криогенной установке, подключаемой к цистерне, а поддержание нефти в замороженном состоянии во время транспортирования осуществляют встроенной в цистерну криогенной установкой.
2. Способ по п.1 , отличающийся тем, что после заполнения и герметизации цистерны осуществляют откачку паро- воздушной смеси.
3. Устройство для осуществления способа транспортировки нефти по п.1 , выполненное в виде цистерны на железнодорожной или автомобильной платформе и имеющее встроенную криогенную установку, отличающееся тем, что оно имеет контур подключения к стационарной криогенной установке.
4. Устройство по п.З, отличающееся тем, что оно имеет дополнительный контур подключения к внешней системы подогрева нефти при ее сливе.
5. Устройство по п.З, отличающееся тем, что контур подключения к стационарной криогенной установке расположен параллельно контуру встроенной криогенной установки.
6. Устройство по п.З, отличающееся тем, что контур подключения к стационарной криогенной установке расположен в корпусе цистерны.
7. Устройство по п.З, отличающееся тем, что контур подключения к стационарной криогенной установке выполнен с возможностью осуществления в нем подогрева нефти при ее сливе из цистерны.
8. Устройство по п.З, отличающееся тем, что внутренняя поверхность труб контуров подключения к стационарной и встроенной криогенной установкам, а также труб контура устройства подогрева нефти для слива имеет капилярно- пористое покрытие с открытой пористостью не менее 40%,
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что капилярно-пористое покрытие выполнено из металлических или керамических материалов.
10. Устройство по п.З, отличающееся тем, что контур подключения к стационарной криогенной установке и контур встроенной криогенной установки снабжен теплообменной решеткой, секции которой выполнены в виде дисков.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что секции теплообменной решетки связаны между собой распорными стержнями.
12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что секции выполнены в виде сетчатых или перфорированных дисков.
13. Устройство по п.З, отличающееся тем, что ниже верхних люков цистерны установлена многослойная решетка с ячейками незамкнутой конструкции и размерами ячейки, достаточными для прерывания цепной реакции горения фракций нефти.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что в решетке, установленной ниже верхних люков цистерны, имеются сквозные вертикальные отверстия с возможностью установки в них предохранительной и измерительной арматуры.
15. Устройство по п.З, отличающееся тем, что ниже верхних люков цистерны установлена перфорированная двухслойная решетка, внутри слоев которой расположены металлические тела шарообразной формы, при этом размеры ячейки перфорации обоих слоев решетки меньше диаметра тел шарообразной формы.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что размеры ячейки, образованной смежными телами шарообразной формы достаточны для прерывания цепной реакции горения фракций нефти..
17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что количество металлических тел шарообразной формы достаточно для образования не менее чем 5 слоев.
18. Устройство по пп.13 и 15, отличающееся тем, что решетка выполнена съемной.
PCT/RU2015/000537 2015-08-26 2015-08-26 Способ транспортировки нефти и устройство для его реализации WO2017034434A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2015/000537 WO2017034434A1 (ru) 2015-08-26 2015-08-26 Способ транспортировки нефти и устройство для его реализации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2015/000537 WO2017034434A1 (ru) 2015-08-26 2015-08-26 Способ транспортировки нефти и устройство для его реализации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017034434A1 true WO2017034434A1 (ru) 2017-03-02

Family

ID=58100570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000537 WO2017034434A1 (ru) 2015-08-26 2015-08-26 Способ транспортировки нефти и устройство для его реализации

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017034434A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745376C1 (ru) * 2020-09-09 2021-03-24 Владимир Александрович Шишков Ёмкость для жидкого криогенного продукта

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU407160A1 (ru) * 1972-02-07 1973-11-21 Плоская тепловая труба
SU485298A1 (ru) * 1971-07-12 1975-09-25 Московский Ордена Ленина Энергетический Институт Ребро дл теплообменного элемента
SU660869A1 (ru) * 1977-02-01 1979-05-05 Физико-Технический Институт Низких Температур Ан Украинской Сср Транспортный рефрижератор дл перевозки скоропорт щихс продуктов
DE3424541A1 (de) * 1984-07-04 1986-01-09 Erich 8221 Bergen Stabenau Schiff zum transport von erdoel
DE10308756A1 (de) * 2003-02-28 2004-09-09 Hans Loth Sicherer Rohöltransport durch Kühlung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU485298A1 (ru) * 1971-07-12 1975-09-25 Московский Ордена Ленина Энергетический Институт Ребро дл теплообменного элемента
SU407160A1 (ru) * 1972-02-07 1973-11-21 Плоская тепловая труба
SU660869A1 (ru) * 1977-02-01 1979-05-05 Физико-Технический Институт Низких Температур Ан Украинской Сср Транспортный рефрижератор дл перевозки скоропорт щихс продуктов
DE3424541A1 (de) * 1984-07-04 1986-01-09 Erich 8221 Bergen Stabenau Schiff zum transport von erdoel
DE10308756A1 (de) * 2003-02-28 2004-09-09 Hans Loth Sicherer Rohöltransport durch Kühlung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
V. I. KALITA ET AL.: "Trekhmernye kapilliarno-poristye pokrytiia", ZHURNAL FIZIKA I KHIMIIA OBRABOTKI MATERIALOV, 2000, pages 55 - 61 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745376C1 (ru) * 2020-09-09 2021-03-24 Владимир Александрович Шишков Ёмкость для жидкого криогенного продукта

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4919698B2 (ja) 移動式低温液化ガスタンクの構造
KR101672606B1 (ko) 수성 및/또는 유성 액체들 및 극저온 액체를 수집하고 분리하기 위한 디바이스
US20090211263A1 (en) Apparatus and method for regasification of liquefied natural gas
KR101653892B1 (ko) 외부 컨테이너들을 구비하는 해양에 설치된 지지체
CN106184619B (zh) 一种适用于极地航行船舶的海底门装置
US2986011A (en) Cold liquid storage tank
JP2020506115A (ja) 圧縮天然ガスの貯蔵及び輸送システム
US3011321A (en) Apparatus for the maintenance of liquefied petroleum products
US20110030391A1 (en) Mechanical Defrosting During Continuous Regasification of a Cryogenic Fluid Using Ambient Air
US20170299275A1 (en) Systems and methods to insulate components of industrial infrastructure
CN209008820U (zh) 液货舱围护系统
WO2017034434A1 (ru) Способ транспортировки нефти и устройство для его реализации
RU2682130C1 (ru) Способ перевозки вязких нефтепродуктов и железнодорожная цистерна для его реализации
US3906972A (en) Method of transporting oil and natural gas along a pipeline
RU2666018C1 (ru) Цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов
US10712078B2 (en) Defrost system
US4766732A (en) Chamber refrigerated by solid carbon dioxide
RU2436614C2 (ru) Адаптирующаяся установка улавливания паров углеводородов и легкокипящих жидкостей из резервуаров при их хранении или перевалке
US20050120723A1 (en) Methods and Apparatus For Processing, Transporting And/Or Storing Cryogenic Fluids
RU169948U1 (ru) Вибрационный сигнализатор уровня, предназначенный для резервуаров с сырой нефтью
CN100387883C (zh) 防止用于存储和运载油或化学物质的罐的安全阀的阀和阀座冻住和/或破裂的装置
Vorobiev et al. New way to increase the profitability of railway transportation of viscous petroleum products at low air temperatures
WO2015103544A1 (en) Improved pressure relief valve for railroad tank cars
US3864935A (en) Apparatus for improved shipping of crude oil relative to environment damage and ecological problems
US3772895A (en) Refrigeration to avoid contamination by a hydrocarbon

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15902376

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15902376

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1