ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ ДРЕНАЖА ВОДЫ С ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ РЕЗЕРВУАРА

Полезная модель относится к резервуарам, имеющим плавающие крыши и дренаж поверхностной воды с этих крыш, в частности, к запорным устройствам дренажной системы, трубопровод которой проходит через внутреннюю полость резервуара с углеводородной жидкостью (нефтью, нефтепродуктами). Причем данные запорные устройства предназначены для запирания входа в трубопроводную дренажную систему при разгерметизации дренажного трубопровода и при поступлении углеводородной жидкости сначала в дренажный трубопровод, а затем на крышу резервуара через вход водоприемного патрубка дренажной системы. Полезная модель может быть использована в нефтяной и химической промышленности.
Известно запорное устройство трубопроводной дренажной системы для дренажа воды с плавающей крыши резервуара, описанной в патенте США №2563017 (класс национальной классификации США 220-226, публ. 11.01.1947). Согласно патенту США №2563017 дренаж воды с поверхности плавающей крыши осуществляется по следующей линии (фиг.5 патента США №2563017). Входная часть дренажной системы включает последовательно соединенные вертикальный водоприемный патрубок 18, поддерживающую его коленообразную трубу и горизонтальный участок дренажной системы с установленным на нем обратным клапаном 54. Водоприемный патрубок 18 простирается вверх до намеченной поверхности воды на крыше. В открытое отверстие водоприемного патрубка 18 входит собравшаяся на крыше дождевая вода. Горизонтальный участок дренажной системы, расположенный за клапаном 54, соединен с трубопроводом 50. Трубопровод 50 проходит через толщу углеводородной жидкости в резервуаре и соединен с отверстием в стенке 10 у дна резервуара (фиг.4 патента США №2563017). Отверстие в стенке 10 у дна резервуара и, следовательно, выход дренажной системы могут запираться клапаном 55. Все части дренажной системы герметично соединены между собой.
В случае превышения намеченного уровня воды на крыше будет происходить поступление воды в отверстие водоприемного патрубка 18, ее проход через клапан 54 и дренаж по трубопроводу 50 ко дну резервуара. При открытии клапана 55 вода сливается в канализацию.
В случае повреждения стенок трубопровода 50 или его соединений происходит разгерметизация трубопровода 50. Если клапан 55 при этом закрыт, то углеводородная жидкость резервуара имеет тенденцию заполнять трубопровод 50 и подниматься по нему. Гидростатическое давление углеводородной жидкости (даже если ее плотность та же самая, что и воды) обычно выше, чем воды, из-за веса крыши. В результате углеводородная жидкость может оказаться на поверхности крыши.
Обратный клапан 54 предотвращает выход углеводородной жидкости на поверхность крыши через водоприемный патрубок 18 при разгерметизации дренажного трубопровода 50. Обратный клапан 54 содержит корпус и затвор, перемещающийся внутри корпуса с возможностью полного перекрытия входной части дренажной системы.
Описанный выше обратный клапан по патенту США №2563017 является наиболее близким аналогом к заявляемому запорному устройству.
Конструкция обратного клапана по патенту США №2563017 требует его установки на горизонтальном участке, который необходимо специально сформировать, что усложняет и удлиняет дренажную систему.
Задачей заявляемой полезной модели является упрощение трубопроводной дренажной системы, а также сокращение ее длины по сравнению с наиболее близким аналогом.
Технический результат заключается в возможности размещения устройства для запирания входа в дренажную систему на вертикальном участке дренажной системы, в водоприемном патрубке за счет конструктивного исполнения клапана.
Как и наиболее близкий аналог, заявленное устройство для запирания входа в разгерметизированную трубопроводную дренажную систему, проходящую в резервуаре с углеводородной жидкостью и предназначенную для дренажа воды с поверхности плавающей крыши упомянутого резервуара, содержит затвор.
В отличие от наиболее близкого аналога к затвору неподвижно присоединены с одной стороны стержень одним своим концом, а с другой стороны поплавок, причем поплавок имеет плавучесть при погружении в углеводородную жидкость, эффективную для смещения затвора вплоть до запирания входа в дренажную систему, а стержень выполнен с возможностью вертикального скольжения по направляющей его опоре. Устройство может содержать стопор нижнего положения затвора.
Устройство изображено на фигуре со следующими обозначениями:
1 - резервуар с углеводородной жидкостью,
2 - плавающая крыша резервуара,
3 - водоприемный патрубок,
4 - дренажный трубопровод,
5 - вход дренажной системы,
6 - затвор,
7 - стержень, присоединенный к затвору,
8 - поплавок, присоединенный к затвору,
9 - направляющая опора стержня,
10 - дно водоприемного патрубка,
11 - резьбовое отверстие в затворе и поплавке,
12 - шпилька для соединения затвора и поплавка.
Заявленное устройство устанавливают на входном участке дренажной системы резервуара 1 с плавающей крышей 2.
Дренажная система включает водоприемный патрубок 3 и соединенный с ним дренажный трубопровод 4, который проходит в резервуаре 1 и выходит через отверстие (на фигуре не показано) у дна резервуара 1. На выходе дренажного трубопровода 4 установлена задвижка и присоединена производственно-ливневая канализация (на фигуре не показаны).
На фигуре представлено такое исполнение водоприемного патрубка 3, при котором патрубок 3 жестко присоединен снизу под отверстием в плавающей крыше 2. Вход 5 дренажной системы в данном случае совпадает с отверстием в плавающей крыше 2. Однако возможно исполнение устройства, при котором патрубок 3 выходит через отверстие в плавающей крыше вертикально вверх до намеченного уровня воды на крыше.
Затвор 6 заявляемого устройства выполнен с возможностью полного закрытия входа 5 дренажной системы. Для этого затвор 6 имеет, например, форму сплошного диска (например, цилиндрического, в виде усеченного конуса или другого) с размерами, достаточными для полного закрытия входа 5.
С одной стороны затвора 6 неподвижно присоединен одним своим концом стрежень 7. Эта сторона затвора 6 при расположении запорного устройства в дренажной системе обращена вверх. Конец стержня 7, например, приваривают или
присоединяют с помощью крепежа к одной стороне затвора 6. В конкретном исполнении устройства, представленном на фигуре, конец стержня 7 присоединен в центре стороны затвора 6, однако, его можно присоединить со смещением от этого центра.
С другой стороны затвора 6 неподвижно присоединен поплавок 8. Эта сторона затвора 6 обращена вниз при расположении запорного устройства в дренажной системе. Поплавок 8 может быть присоединен к затвору 6 следующим образом. По продольной оси затвора 6 и в поплавке 8 имеются резьбовые отверстия 11, в которые вкручена шпилька 12. Поплавок 8 должен иметь плавучесть при погружении в углеводородную жидкость, эффективную для смещения затвора 6 к краям входа 5 вплоть до запирания входа 5. Поплавок 8 изготавливают, например, из металла или из полимерного материала, стойкого к воздействию углеводородной жидкости, с полостью внутри поплавка или без нее. Параметры поплавка 8 выбираются в зависимости от конкретного исполнения запорного устройства.
Стержень 7 выполнен с возможностью вертикального скольжения по направляющей его опоре 9. Опора 9 представляет собой, например, следующую конструкцию. По диаметру входного отверстия 5 закрепляют узкую металлическую полосу со сквозным отверстием на ней. Отверстие выбирают такого диаметра и в таком месте на металлической полосе, чтобы позволить стержню 7 скользить в этом отверстии при вертикальном движении стержня 7. Стержень 7 совместно с затвором 6 приводится в движение поплавком 8. Поплавок 8 всплывает в углеводородной жидкости, наполняющей водоприемный патрубок 3 при разгерметизации дренажной системы, и увлекает за собой вверх затвор 6 со стержнем 7, который скользит в опоре 9.
Заявленное запорное устройство может содержать стопор нижнего положения затвора 6. Стопор выполнен, например, в виде выступа (на фигуре позицией не показан) на стержне 7, опирающегося в нижнем положении затвора 6 на край отверстия 5. Стопор может быть образован дном 10 водоприемного патрубка 3 (при подключении дренажного трубопровода 4 к боковой стенке патрубка 3). На дне 10 может находиться выступ. Стопором в данном случае будет являться дно 10 водоприемного патрубка 3 и выступ на дне 10, в который упирается поплавок 8 (или конец шпильки 12, проходящий насквозь через поплавок 8). Стопор нижнего положения затвора 6 обеспечивает нахождение затвора 6 в непосредственной
близости от запираемого отверстия 5, в результате чего повышается эффективность и надежность запирания.
Устройство работает следующим образом.
При герметичной дренажной системе вода удаляется с плавающей крыши 2 через вход 5, водоприемный патрубок 3, дренажный трубопровод 4, открытую задвижку на выходе дренажного трубопровода 4 в производственно-ливневую канализацию. Затвор 6 и поплавок 8 запорного устройства находятся в своем нижнем положении, обеспечивая открытое состояние входного отверстия 5. Нижнее положение затвора 6 может фиксироваться стопором.
При разгерметизации дренажной системы и закрытой задвижке на выходе дренажного трубопровода 4 (у дна резервуара 1) углеводородная жидкость начинает поступать в дренажный трубопровод 4 и далее подниматься в водоприемный патрубок 3. При заполнении дренажной системы углеводородной жидкостью поплавок 8 всплывает. Одновременно перемещается вверх затвор 6, увлекаемый поплавком 8. Стержень 7, скользящий вверх по опоре 9, не позволяет затвору 6 отклониться при его перемещении от направления, необходимого для запирания входного отверстия 5. Затем поплавок 8 прижимает поверхность затвора 6 к входу 5 дренажной системы, например, к уплотнительному кольцу, установленному в отверстии плавающей крыши. В результате заявленное устройство запирает вход 5 дренажной системы.
Таким образом, заявленное устройство для запирания входа в разгерметизированную трубопроводную дренажную систему, проходящую в резервуаре с углеводородной жидкостью и предназначенную для дренажа воды с поверхности плавающей крыши резервуара, можно разместить на вертикальном участке дренажной системы, в водоприемном патрубке. За счет этого упрощается в целом трубопроводная дренажная система, а также сокращается ее длина по сравнению с наиболее близким аналогом.