75. Основное и дополнительное оборудование вертикальных резервуаров. Оборудование резервуаров

Цель занятия: изучить устройство оборудования резервуаров нефтепродуктов.

Наибольшее распростране­ние получили сливные устрой­ства марок МУ-91-12 и АЗТ5-885-800 (таблица 1)

Заборная труба монти­руется в резервуаре на расстоянии не менее 200 мм от днища резер­вуара, на заборной трубе на резь­бе присоединяется обратный кла­пан (рисунок 1), в корпусе которого имеются впускные окна и отвер­стие для направляющей штока клапана. Клапан представляет со­бой диск с направляющей осью. Под действием силы тяжести и столба жидкости, диск, перемеща­ясь по направляющей, закрывает впускные окна и препятствует сливу горючего из всасывающего трубопровода

1 - корпус, 2 - тарелки,3 - сетка, 4 - гнезда

Рисунок 1 - Обратный клапан

Техническая характеристика обратных клапанов представлена в таблице 2. Клапан может быть совме­щен с огневым предохранителем.

Сливно-наливные устройства предназначены для наполнения резервуаров и выдачи из них нефтепродуктов. К сливно-наливных устройствам относятся приемораздаточные патрубки, устанавливаемые на наземных и казематных резервуарах, и приемораздаточные трубы, устанавливаемые как на наземных, так и на заглубленных резервуарах. На резервуарах большой вместимости могут устанавливаться раздельно приемные и раздаточные трубы и патрубки.

Приемораздаточные патрубки устанавливают в нижней части корпуса вертикального резервуара или днища горизонтального резервуара так, чтобы продольная ось находилась на расстоянии 150…200 мм от нижней образующей резервуара. Диаметр приемораздаточного патрубка выбирается, как правило, равным диаметру подающего или заборного трубопровода, к которому присоединяется патрубок, а длина внутри резервуара должна быть минимальной для обеспечения прочности. Патрубки оснащают запорными устройствами (задвижками, кранами и т.п.), которые устанавливают снаружи резервуара. Внутри резервуара на патрубке может устанавливаться дополнительное запорное устройство (хлопушка), предназначенное для предотвращения утечки нефтепродукта. Хлопушка изготавливается в виде укрепленной на шарнире герметичной крышки, установленной наклонно на внутреннем косом срезе патрубка (рисунок 2).

Таблица 1 - Технические характеристики сливных устройств

Таблица 2 - Технические характеристики обратных клапанов

На заглубленных и пол у заглубленных резервуарах для налива и выдачи нефтепродукта устанавливаются приемораздаточные трубы, нижний обрез которых также находится на расстоянии 150…200 мм от нижней обрезающей резервуара. Такие устройства могут применяться и на наземных горизонтальных резервуарах.

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - трос; 4 - рычаг;

5 - ограничитель; 6 - шарнир

Рисунок 2 - Хлопушка

В процессе хранения нефтепродуктов в резервуаре происходит постепенное оседание содержащихся в нем твердых частиц загрязнений, плотность которых выше плотности нефтепродукта, и микрокапель эмульгированной в нефтепродукте воды. При выдаче нефтепродукта с помощью приемораздаточных патрубков и труб из резервуара выдается наиболее загрязненный нефтепродукт.

а б

а - с нижним приводом; б - с боковым приводом и перепускным устройством;

1 - резервуар; 2 - хлопушка; 3 - трос; 4 - ролик с масляным затвором; 5 - привод;

6 - перепускное устройство; 7 - барабан; 8 - сальниковое уплотнение.

Рисунок 3 - Управление хлопушкой

Для повышения чистоты выдаваемого из резервуара нефтепродукта за счет его гравитационной очистки путем отстаивания твердых частиц загрязнений и микрокапель воды в качестве сливно-наливного устройства в резервуарах может использоваться плавающий топливоприемник, который крепится на шарнире к сливно-наливному патрубку или нижнему концу сливно-наливной трубы. Использование плавающего топливоприемника позволяет снизить загрязненность выдаваемого нефтепродукта за счет его отбора из верхних, наиболее чистых слоев.

В вертикальных резервуарах для выдачи нефтепродукта из верхних слоев применяют подъемные раздаточные трубы, которые поднимаются внутри резервуара на нужную высоту с помощью троса и лебедки (рисунок 3).

Зачистные устройства служат для удаления из резервуаров отстоя, в котором концентрируются осадившиеся из нефтепродуктов твердые загрязнения и вода. На наземных горизонтальных резервуарах устанавливаются водогрязеспускные пробки, на вертикальных резервуарах - сифонные поворотные краны, а на заглубленных резервуарах - зачистные трубы (рисунок 4). Конструкция водогрязеспускных пробок обеспечивает быстрое перекрытие потока сливаемой жидкости через боковой канал после удаления отстоя с помощью вертикальной (большой) пробки.

1 - труба; 2 - роликовый блок; 3 - резервуар; 4 - трос; 5 - указатель

положения трубы; 6 - лебедка; 7 - перепускное устройство; 8 - шарнир

Рисунок 4 - Подъемная раздаточная труба

в

а - водо и грязеспускная пробка: 2 - воротник, 3 - открытый козырек,

4 - большая пробка, 5 - упор козырька, 6 - малая пробка, 7 - цепочка;

8 - откидной колпак, 9 - ограничитель;

б - сифонный кран: 1 - корпус резервуара, 2 - корпус сальника, 3 - конусное

кольцо, 4 - поворотный патрубок, 5 - фланец; 6 - втулка сальника; 7 - рукоятка;

8 - запорный кран, 9 - защитный кожух,

в - зачистная труба: 1 - корпус резервуара, 2 - труба, 3 - кожух,

4 - присоединительный патрубок.

Рисунок 5 - Зачистные устройства резервуаров

Сифонные краны изготавливаются поворотными для предотвращения их замерзания в холодное время (при попадании воды в кран, находящийся в нерабочем состоянии). В районах, где заморозков не бывает, можно применять неповоротные краны, находящиеся постоянно в опущенном положении.

Зачистная труба, предназначенная для удаления загрязнений я воды из заглубленных и полузаглубленных: резервуаров, имеет в диаметре 20…25 мм, она опущена в нижнюю часть резервуара, на верхнем конце расположен фланец для подсоединения всасывающего рукава ручного насоса, с помощью которого отстой сливается.

Дыхательная арматура резервуаров предназначена для соединения их; газового пространства с атмосферой при повышении в резервуаре избыточного, давления или возникновения вакуума сверх допустимой величины. Этой цели служат дыхательные клапаны и вентиляционные патрубки.

Дыхательные клапаны устанавливаются на резервуарах с целью хранения светлых нефтепродуктов, имеющих высокую упругость паров, и снижения их потерь от испарения. Это достигается поддержанием в газовом пространстве резервуара давления, отличающегося от атмосферного на величину, допускаемую условиями прочности резервуара. Дыхательные клапаны в зависимости от принципа работы бывают механические (гравитационные), пружинные, мембранные и т.д., а в зависимости от конструкции запорного устройства - тарельчатые, шариковые, роторные и т. д. (рисунок 6).

Как правило, применяются комбинированные или совмещенные дыхательные клапаны, которые срабатывают как при избыточном давлении, так и при вакууме, возникающем в газовом пространстве резервуара.

Широкое распространение получили механические тарельчатые клапаны благодаря простоте конструкции и легкости обслуживания, хотя им свойственны такие недостатки, как высокая металлоемкость и возможность примерзания клапана в холодное время из-за конденсации на нем водяных паров.

Последний недостаток устраняется путем нанесения на седло и кромку тарелки клапана гидрофобного покрытия (например фторопласта).

На резервуарах большой вместимости (главным образом вертикальных) параллельно с дыхательными клапанами устанавливаются предохранительные гидравлические клапаны, которые соединяют газовое пространство резервуара с атмосферой при возникновении избыточного давления или сверхдопустимого вакуума в случае выхода из строя (примерзания, заедания и т.п.) дыхательного клапана. Они рассчитаны на несколько большее избыточное давление (на 10 мм вод. ст.) и более глубокий вакуум (на 5 мм вод. ст.), чем дыхательные клапаны. Предохранительные клапаны работают по принципу гидравлического затвора, образуемого двумя сообщающимися полостями между газовым патрубком, промежуточной перегородкой и стенкой корпуса клапана (рисунок 6).

Для предотвращения попадания внутрь резервуара пламени и искр дыхательные клапаны снабжены огневыми предохранителями (заградителями пламени) в виде пакета металлических сеток или кассеты из гофрированной металлической ленты.

а и б - механические тарельчатые; в - мембранный; г - пружинный тарельчатый; д - пружинно-механический шариковый

1 - корпус, 2 - груз, 3 - клапан давления (выпускной), 4 - седло клапана,

5 - крышка, 6 - клапан вакуума (впускной), 7 - сетка, 8 - присоединительный фланец, 9 - центральный направляющий стержень, 10 - боковой направляющий стержень, 11 - верхняя мембрана, 12 - нижняя мембрана, 13 - импульсная

трубка, 14 - цепочка, 15 - огневой предохранитель, 16 - пружина,

17 -отражатель.

Рисунок 6 - Комбинированные дыхательные клапаны

Их изготовляют из материала с высокой теплоемкостью (латунь, алюминий и т.п.). Некоторые дыхательные устройства имеют встроенные огневые предохранители.

На резервуарах для хранения вязких нефтепродуктов, с невысокой упругостью паров вместо дыхательных клапанов устанавливаются, вентиляционные патрубки или дыхательные трубки, которые служат для постоянного соединения газового пространства резервуара с атмосферой (рисунок 7).

К оборудованию резервуаров также относятся устройства для измерения уровня нефтепродукта в резервуарах. На вертикальных резервуарах устанавливаются уровнемеры различной конструкции (механические, ультразвуковые, электроемкостные, магнитострикционные и т.д.).

Распространены гидромеханические уровнемеры, основанные на фиксации перемещения поплавка при изменении уровня нефтепродукта в резервуаре. Фиксация может производиться визуально, в процессе наблюдения за перемещением закрепленной на поплавке мерной ленты (рисунок 8) или путем преобразования этого перемещения в электрические сигналы от вращающегося датчика, которые передаются на пульт оператора, соединенный со всеми резервуарами парка.

1 - корпус. 2 - сливная пробка, 3 - промежуточная перегородка,

4 - отражатель, 5 -патрубок, 6 - крышка, 7 - замерная трубка со щупом.

Рисунок 7 - Схема предохранительного гидравлического клапана

1 - корпус, 2-кассета, 3-крышка.

Рисунок 8 - Огневой предохранитель

На горизонтальных резервуарах обычно устанавливается только поплавковый ограничитель наполнения для визуального контроля за заполнением резервуара, а измерение уровня осуществляется вручную с помощью метрштока (для светлых нефтепродуктов) или таврорейки (для вязких нефтепродуктов).

Измерения могут проводиться вручную в вертикальных резервуарах и с помощью рукоятки (рисунок 9).

Резервуары для хранения вязких нефтепродуктов дополнительно оборудуются подогревательными устройствами для снижения вязкости нефтепродукта перед его выдачей. Вертикальные резервуары большой вместимости оборудуются, как правило, трубчатыми секционными подогревателями, которые размещаются в нижней части резервуара (рисунок 10).

В горизонтальных резервуарах, наряду с секционными, используются также подогреватели типа "труба в трубе", которые более технологичны в процессе эксплуатации и ремонта, так как позволяют производить замену поврежденных элементов подогревателя извне. Получает распространение местный подогрев нефтепродукта под установленным в резервуаре экраном, что существенно сокращает продолжительность подготовительного периода перед выдачей нефтепродукта из резервуара.

В качестве теплоносителя при подогреве нефтепродуктов используется в основном водяной пар при давлении 0,6…0,8 МПа, обладающий высоким теплосодержанием и большим коэффициентом теплоотдачи.

а б

а - с визуальной индикацией, б - с автоматическим измерением

1 - поплавок, 2 - мерная лента, 3 - направляющие струны,

4 - натяжное устройство, 5 - ролик, 6 - защитная труба, 7 - мерный шкив,

8 - барабан, 9 - электрический датчик, 10 - пульт оператора.

Рисунок 9 - Гидромеханические уровнемеры

а - рулетка с лотом: 1 - лот, 2 - пробка для закрепления водочувствительной

бумаги, 3 - мерная лента, 4 - вилка с барабаном;

б - телескопический метршток: 3 - выдвижная секция, 2 - ручка

Рисунок 10 - Устройства для ручного измерения уровня

нефтепродукта в резервуаре

Горячая вода имеет теплосодержание в 5…6 раз меньше, чем пар, поэтому для получений того же эффекта при нагреве нефтепродукта приходится использовать, соответственно большее количество горячей воды. Применение горячей воды для подогрева нефтепродуктов оправдано при необходимости утилизации её тепла (например, при использовании воды в производственных процессах в качестве охлаждающего агента).

Электроэнергия используется для подогрева нефтепродуктов в резервуарах при наличии дешевых источников её получения, применение ограничивается требованиями квалифицированного обслуживания систем подогрева и возможной пожароопасностью.

При необходимости осуществить подогрев нефтепродукта в наземном резервуаре, не оборудованном, внутренними подогревателями применяется специальное приспособление - эластичная тепловая оболочка, которая представляет собой съемную рубашку из влагонепроницаемой ткани и крепится ни резервуаре поддерживающими стяжными ремнями (рисунок 11).

Внутри оболочки расположены пароподводящие перфорированные трубы, причем отверстия для подачи пара направлены на обогреваемую поверхность резервуара - обечайку.

Нижняя часть оболочки крепится нижним стяжным ремнем к каркасу из деревянных щитов, установленному на грунте вокруг резервуара. При подогреве нефтепродукта с помощью пластичной тепловой оболочки пар, поступающий в нее через отверстия в трубах, полностью конденсируется на наружной поверхности резервуара, что обеспечивает высокую интенсивность нагрева. Преимуществом эластичной съемной оболочки является пригодность ее для быстрой установки на серийных горизонтальных резервуарах, не оборудованных внутренними подогревателями, и возможность последовательного подогрева при помощи одной оболочки нескольких резервуаров.

1 - каркас; 2 - перфорированная груба; 3 - нижний стяжной ремень; 4 - верхний стяжной ремень, 5 - поддерживающий ремень, 6 - оболочка, 7 - застежка.

Рисунок 11 - Эластичная тепловая оболочка для разогрева нефтепродуктов в горизонтальных резервуарах