Модуль периметрального уплотняющего затвора для плавающей крыши вертикального резервуара
MODULE OF PERIMETER SEALING GATE FOR FLOATING ROOF OF VERTICAL TANK

Изобретение относится к средствам хранения жидких углеводородов (в основном, нефти и нефтепродуктов) и может быть использовано на объектах хранения жидких углеводородов для сокращения их потерь от испарения в вертикальных резервуарах с плавающей крышей.
Одной из актуальных проблем хранения жидких углеводородов в вертикальных резервуарах с плавающей крышей, является предохранение их от испарения. Для этого чаще всего применяются уплотняющие затворы различных конструкций, устанавливаемые по периметру плавающей крыши. С практической точки зрения, важными свойствами таких затворов выступают их герметичность, надежность, удобство замены в процессе эксплуатации.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.
Известен уплотняющий затвор плавающей крыши резервуара, содержащий скользящие листы, верхние и нижние вторичные уплотнения, завесы, прижимные пружины, шарнирно-стержневые подвески, выполненные из четырех стержней, прижимные пружины лирообразной формы, расположенные ниже завесы и установленные между скользящими листами и боковой стенкой плавающей крыши с закреплением на боковой стенке плавающей крыши, манжеты, верхнего вторичного уплотнения, защитные листы, скребки (патент на полезную модель RU 116844, кл. B65D 88/34, опубл. 10.06.2012 г., бюл. №16).
Недостатками данного затвора являются:
недостаточная плотность прилегания скользящих листов затвора в местах сварных соединений листов стенки резервуара, а также недостаточная герметичность стыковых соединений скользящих листов, что снижает  эффективность предотвращения выхода испарений из резервуара во внешнюю среду;
сложность монтажа затвора при производстве ремонтных работ, связанных с заменой скользящих листов и завес.
Известен универсальный периметральный затвор понтонов и плавающих крыш резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, содержащий уплотнительный элемент с подвеской, закрывающий кольцевое газовое пространство между стенкой резервуара и понтоном и находящийся над поверхностью нефти и нефтепродукта для сокращения потерь легких фракций нефти и нефтепродуктов, периметральный полый тор из эластичного маслобензостойкого материала, установленный под уплотнительным элементом затвора и погруженный на половину диаметра в нефть или нефтепродукт, кольцевые пружины, размещенные внутри тора и закрепленные к подвескам, отверстия с низу тора для захода нефти или нефтепродукта в полость тора, где создается избыточное давление насыщенных паров, обеспечивающее плотное по всему периметру прилегание тора к стенкам резервуара и понтона или плавающей крыши (патент на изобретение RU 2490196, кл. B65D 88/34, опубл. 20.08.2013 г., бюл. №23).
Недостатками данного затвора являются:
отсутствие возможности для ограничения предельного сближения плавающей крыши и понтона со стенкой резервуара, что снижает герметичность затвора на противоположном конце плавающей крыши и понтона и приводит к увеличению выхода наружу легких фракций нефти и нефтепродуктов;
сложность монтажа затвора при производстве ремонтных работ, связанных с заменой полого тора.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является уплотняющий затвор мягкого типа для понтонов резервуаров, содержащий блок уплотнения, состоящий из наружной эластичной оболочки, внутреннюю эластичную оболочку, входящую в наружную эластичную оболочку и заполненную под контролируемым давлением газообразной флегматизирующей средой, гибкие трубки, выходящие за пределы резервуара, для заполнения внутренней эластичной оболочки газовой средой и создания переменного давления (патент на изобретение RU 2514483, кл. B65D 88/34, опубл. 27.04.2014 г., бюл. №12). Недостатками данного затвора являются:
возможность разгерметизации затвора при повреждении эластичной оболочки, что может привести к выходу наружу большого объема легких фракций нефти и нефтепродуктов;
сложность монтажа затвора при производстве ремонтных работ, связанных с заменой его элементов.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем разработки модульной конструкции затвора для плавающей крыши вертикального резервуара, обеспечивающей удобство его сборки и локальной замены в процессе эксплуатации резервуара.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности эксплуатации затвора для плавающей крыши вертикального резервуара.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, модуль периметрального уплотняющего затвора для плавающей крыши вертикального резервуара содержит платформу, устанавливаемую на торцевой части плавающей крыши, блок уплотнения и соединительные ленты, блок уплотнения включает присоединенный к нижней части платформы и соприкасающийся своей рабочей поверхностью со стенкой резервуара основной уплотнитель, прижимную пластину, прижимные механизмы, дополнительный уплотнитель, соединяющий верхнюю часть основного уплотнителя с верхней частью платформы, и внешний уплотнитель, закрепляемый одним своим концом на верхней поверхности плавающей крыши и соприкасающийся своим свободным концом со стенкой резервуара, соединительные ленты снабжены держателями для закрепления на шпеньках, выполненных на боковых сторонах основного, дополнительного и внешнего уплотнителей, основной и дополнительный уплотнители, а также соединительные ленты выполнены из упругих полимерных материалов, стойких к изнашиванию при трении о стенки резервуара и воздействию паров хранящегося в резервуаре продукта.
Изобретение поясняется фиг. 1-4.
На фиг. 1 схематично изображен модуль периметрального уплотняющего затвора для плавающей крыши вертикального резервуара, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 2 схематично изображен модуль периметрального уплотняющего затвора для плавающей крыши вертикального резервуара, вид в разрезе сверху.
На фиг. 3 схематично изображен прижимной механизм, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 4 схематично изображено соединение внутреннего уплотнителя.
На фиг. 1-4 применены следующие обозначения:
1 - основной уплотнитель;
2 - дополнительный уплотнитель;
3 - прижимная пластина;
4 - прижимной механизм;
5 - платформа;
6 - ось;
7 - кронштейн;
8 - внешний уплотнитель;
9 - плавающая крыша;
10 - стенка резервуара;
11 - шток;
12 - стакан;
13 - упор;
14 - пружина;
15 - соединительная лента;
16 - шпенек;
17- держатель.
Модуль периметрального уплотняющего затвора для плавающей крыши вертикального резервуара работает следующим образом.
К основному уплотнителю 1 присоединяют прижимную пластину 3, размер которой соответствует размеру поверхности основного уплотнителя 1, соприкасающейся со стенкой резервуара 10. На боковых сторонах основного 1, дополнительного 2 и внешнего 8 уплотнителей на равном удалении друг от друга закрепляют шпеньки 16, а на боковых сторонах соединительной ленты 15 на таком же удалении друг от друга, как и шпеньки 16, размещают держатели 17, выполненные с возможностью фиксации в них шпеньков 16 (например, по типу одежных кнопок-застежек).
При сборке каждого из прижимных механизмов 4 во внутренней полости стакана 12 устанавливают упор 13 с присоединенной к нему пружиной 14 и помещают в нее шток 11. На поверхности платформы 5, обращенной в сторону стенки резервуара 10, на одной линии, проходящей параллельно горизонтальным ребрам платформы 5 на расстоянии, составляющем 0,5 высоты ее вертикальных ребер, не менее чем в трех местах на равном удалении друг от друга попарно закрепляют кронштейны 7. В каждой паре кронштейнов 7 между их внутренними поверхностями устанавливают свободные концы двух штоков 11 прижимных механизмов 4 на осях 6, расположенных на кронштейнах 7 одна над другой на одной вертикальной линии. Нижний конец основного уплотнителя 1 присоединяют к нижней части платформы 5, к верхней и нижней частям прижимной пластины 3 присоединяют свободные концы стаканов 12 прижимных механизмов 4.
Платформу 5 присоединяют к торцевой стороне плавающей крыши 9, боковые стороны основного уплотнителя 1 соединяют при помощи соединительной ленты 15 с боковыми сторонами основных уплотнителей 1 смежных модулей периметрального уплотняющего затвора путем закрепления держателей 17 на соответствующих шпеньках 16. Дополнительный уплотнитель 2 соединяют с верхней частью основного уплотнителя 1 и верхней частью платформы 5, а ее боковые стороны при помощи соединительной ленты 15 соединяют с боковыми сторонами дополнительных уплотнителей 2 смежных модулей периметрального уплотняющего затвора. Внешний уплотнитель 8 закрепляют одним своим концом на верхней поверхности плавающей крыши 9 с обеспечением плотного соприкосновения своего свободного конца со стенкой резервуара 10. Таким же образом соединяют внешний уплотнитель 8 со смежными внешними уплотнителями 8.
Для замены модуля периметрального уплотняющего затвора при производстве ремонтных работ отсоединяют соединительные ленты 15 от внешних уплотнителей 8 и отсоединяют внешний уплотнитель 8 ремонтируемого модуля периметрального уплотняющего затвора от верхней поверхности плавающей крыши 9. Отсоединяют соединительные ленты 15 на дополнительных 2 и основных 1 уплотнителях и отсоединяют платформу 5 от торцевой стороны плавающей крыши 9.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается повышение эффективности эксплуатации затвора для плавающей крыши вертикального резервуара за счет применения модульной конструкции затвора, обеспечивающей удобство его сборки и локальной замены в процессе эксплуатации резервуара.