Оборудование вертикальных резервуаров


Важная задача при эксплуатации резервуарных парков — это сохранение качества и количества продукта, так как основная доля потерь от испарения приходится на резервуары. Для этого требуется обеспечение максимальной герметизации всех процессов слива, налива и хранения. По отраслям нефтяной промышленности количественные безвозвратные потери распределяются следующим образом:

  • потери на нефтепромыслах – 4,0%;
  • на нефтеперерабатывающих заводах – 3,5%;
  • при транспорте и хранении нефти и нефтепродуктов на нефтебазах – 2,0%;
  • всего 9,5%.

Потери нефти и нефтепродуктов классифицируются на следующие виды:

  • количественные потери;
  • качественно-количественные потери, при которых происходит количественная потеря с одновременными ухудшениями качества нефтепродукта, – потери от испарения;
  • качественные потери, когда ухудшается качество нефтепродукта при неизменном количестве, – потери при недопустимом смешении.
  • потери, вызванные нарушениями требований стандартов, технических условий, правил технической эксплуатации, хранения относят к аварийным или сверхнормативным потерям. К аварийным потерям относят также потери, вызванные природными: стихийными бедствиями или действием посторонних сил.

Большое значение уделяется потерям нефтепродуктов от испарения, в результате чего уменьшается их количество и изменяется их качество (уменьшается октановое число бензинов, утяжеляется фракционный состав). Различают следующие потери от испарения:

  1. при заполнении резервуаров («большие дыхания»);
  2. при неподвижном хранении («малые дыхания»);
  3. после выкачки нефтепродукта вследствие донасыщения газового пространства («обратный выдох»);
  4. из-за негерметичности газового пространства («вентиляция»);
  5. при заполнении транспортных емкостей.

 

Оборудование резервуаров типа РВС

Нормальная и безопасная эксплуатация обеспечивается следующим оборудованием:

  • приемо-раздаточным;
  • дыхательным;
  • противопожарным;
  • замерным;
  • прочим.

Существует и другая классификация:

  • оборудование, обеспечивающее надежную работу и снижение потерь нефтепродукта;
  • оборудование для обслуживания и ремонта резервуара;
  • противопожарное оборудование;
  • приборы контроля и сигнализации.

Специальному оборудованию, обеспечивающему снижение потерь нефтепродукта от испарения относятся: диск-отражатель, понтон, плавающая крыша, газоуравнительная система, система улавливания легких фракций.

Приемно-раздаточный патрубок с хлопушкой

приемно раздаточный патрубок с хлопушкой

где:

  1. барабан,
  2. сальниковое уплотнение,
  3. трос,
  4. рукоятка,
  5. перепускное устройство,
  6. задвижка (коренная),
  7. патрубок,
  8. стенка резервуара,
  9. хлопушка.

При использовании данной конструкции не полностью используется объем резервуара и происходит образование воронок при откачке нефтепродукта, что может привести к срыву работы насосов. В настоящее время внедряется резервуарный патрубок конструкции ПРУ (ПРП), который имеет более простую конструкцию и лишен последних двух недостатков.

В резервуарах с вязкими нефтепродуктами используется подъемная труба, которая выполняет роль хлопушки и позволяет отбирать с верхнего уровня более подогретый и чистый нефтепродукт.

 

подъемная труба

где 2 – подъемная труба, 3 – патрубок, 4 – подъемный механизм трубы.

 

В нефтяных резервуарах НПС и морских терминалах на конце приемо-раздаточного патрубка в центре резервуара может устанавливаться размывающая головка. В резервуарах объемом свыше 5000 м3 монтируется разводящая сеть с несколькими размывающими головками, которые должны обеспечить эффект предотвращения и размыва осадка на днище резервуара.

Размывающая головка

Опыт эксплуатации размывающих головок, особенно в больших резервуарах показал их нестабильную эффективность. Были отмечены случаи повреждения и головок, и разводящей сети, что явилось результатом приржавления их подвижных элементов.

размывающая головка

 

Дыхательное оборудование резервуаров

Дыхательная арматура предназначена для сообщения газового пространства резервуара (ГПР) с атмосферой. К этому оборудованию относятся: механический дыхательный клапан, предохранительный гидравлический клапан и вентиляционный патрубок.

Механические дыхательные клапаны

Сейчас используются: КД (ДК), НДКМ, КДН. Устройство и работа дыхательного клапана типа КД

механический дыхательный клапан

 

где 1 – тарелка давления, 2 – тарелка вакуума, 3 – регулировочные грузы, 4 – корпус клапана, 5 – фланец.

Достоинства клапана – простота; недостатки – малая пропускная способность, что вызвано большим гидравлическим сопротивлением. Стальные поверхности тарелки и седла в переходные периоды года и зимой могут примерзать. Поэтому есть непримерзающие дыхательные клапана (НДК) с фторопластовой прокладкой. Такие клапаны ставят на резервуары небольшой вместимости. Потом появился непримерзающий дыхательный клапан мембранный (НДКМ), который был избавлен от предыдущих недостатков ДК. Устройство НДКМ

не примерзающий клапан

где 1 – фланец, 2 – седло, 3 – тарелка клапана, 4 – нижняя мембрана, 5 – верхняя мембрана, 6 – регулировочные грузы (пластины), 7 – цепочки, 8 – смотровой люк с крышкой, 9 – огневой предохранитель, 10 – предохранительная пружина, 11 – импульсная трубка, 12 – трубка сообщения с атмосферой, 13 – ось вращения, 14 – запорный винт.

 

Огневые предохранители (пламегасители)

Огневой предохранитель относится к противопожарному оборудованию. Он может быть установлен как в корпусе клапанов, так и в виде отдельной конструкции между дыхательным клапаном и патрубком резервуара, между вентиляционным патрубком и патрубком резервуара.

огневые предохранитель - пламегасители

где 1 – корпус, 2 – присоединительные фланцы, 3 – огнепреградительная кассета (ОПК), 4 – смотровой люк.

ОПК (устанавливается также в корпусе клапана) представляет собой плотно намотанный рулон из гофрированного алюминия, витки которого образуют вертикальные извилистые каналы малого сечения. При попадании искры или пламени вмести с воздухом, вследствие большой теплоотдачи температура их уменьшается, и они гаснут, чем и характеризуются огнепреграждения.

Предохранительные клапаны (пк)

ПК предназначены для дублирования работы механических в случае отказа или превышения пропускной способности последних, т.е. механических клапанов. С целью исключения одновременного срабатывания предохранительного и дыхательного клапанов пределы срабатывания предохранительного клапана ставятся на 5-10% выше, чем у дыхательного клапана. В ПК в качестве преграды воздушному или газовому потоку используют слой жидкости, поэтому они называются гидравлическими.

предохранительные клапаны

 

ПК ранних конструкций работали на принципе барботажа, т.е. пробулькивание воздуха через слой запирающей жидкости. На современных резервуарах установлены предохранительные клапаны типа КПГ

кпг

 

где 1 – мерная трубка для залива и контроля разделительной жидкости с мерным стеклом, 2 – крышка клапана, 3 – огневой предохранитель, 4 – отбойный диск, 5 – верхний корпус с горловиной, 6 – чашка, 7 – нижний корпус с присоединительным патрубком. Это клапан однократного действия, жидкость выбрасывается из чашки при его срабатывании. Заливают: зимой – незамерзающую жидкость иди д/т, летом – воду.

Вентиляционный патрубок

Используется вместо механических дыхательных клапанов на резервуарах, где хранятся нефтепродукты с низкой упругостью паров (мазуты, масла и т.п.), а также на резервуарах с понтонами и плавающими крышами. Устройство вентиляционного патрубка

вентиляционный патрубок

где 1 – патрубок присоединительный, 2 – огневой предохранитель, 3 – защитный козырек.

 

Замерное оборудование

Для замера уровня нефтепродукта на крыше резервуара имеется замерная площадка, включающая настил и перила-ограждения. На площадке стоят – замерный люк, устройство контроля уровня, устройство для отбора проб (верхняя часть)

Замерный люк

Используется для ручного замера уровня нефтепродукта с помощью мерной ленты и одновременного отбора пробы нефтепродукта с помощью цилиндра, который называется ЛОТ-пробоотборник и который закрепляется на нижнем конце мерной ленты. На ЛОТ наносится либо водочувствительная паста или лента для определения слоя товарной воды в резервуаре.

Полуавтоматический пробоотборник

Полуавтоматический пробоотборник типа ПСР (сниженный резервуарный) используется для отбора пробы из РВС. Существуют разновидности для резервуаров со светлыми, темными нефтепродуктами.

пробоотборник

где 1 – монтажный люк, который находится на замерной площадке; 2 – отборная трубка; 3 – сильфонный клапан; 4 – воздушная трубка; 5 – воздушный насос; 6 – сливной клапан.

 

Указатели уровня нефтепродукта

Указатели уровня являются автоматическими устройствами (элементами системы измерения уровня) с местной и дистанционной передачей данных. В настоящее время в резервуарных парках применяются десятки устройств различных по принципу действия. Одним из основных является поплавковые указатели уровня типа УДУ (Указатель дистанционный уровня) или УГР (Указатель границы раздела)

Указатель уровня нефтепродукта

где 1 – крыше резервуара; 2 – монтажный люк; 3 – счетное устройство; 4 – поплавок; 5 – мерная лента; 6 – направляющие струны; 7 – направляющий ролик; 8 – гидравлический затвор; 9 — наружная трубка