УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПОДТОВАРНОЙ ВОДЫ ИЗ РЕЗЕРВУАРА

Полезная модель относится к устройствам для хранения нефти и нефтепродуктов и может быть использована для удаления подтоварной воды из резервуара.
Известен вертикальный цилиндрический резервуар, содержащий основание, днище, цилиндрическую стенку, в верхней части направляющих которого расположены насосные установки, соединенные посредством трубопровода с теплообменными и заборными трубками, установленными на стенке под углом 45±1500°, а в нижней части направляющих закреплены сопла [патент RU №22205145 от 27.11.2003], недостатком которого является образование застойных зон скопления «подтоварной воды» в наиболее нагруженных участках днища и стенках резервуара. В связи с тем, что в составе транспортируемой (хранящейся в резервуаре) нефти содержится сера, которая хорошо растворяется в воде, то подтоварная вода представляет собой слабый раствор серной кислоты, массовая доля серы в нефти (для различных типов нефти) согласно ГОСТ 1437-75 находится в пределах от 0,6 до 3,5, что является основным недостатком известных устройств, т.к. днище и нижние стенки резервуаров, которые способствуют скоплению «подтоварной воды» в застойных зонах (при неравномерной осадке основания в процессе эксплуатации), подвергаются ускоренной коррозии.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для удаления подтоварной воды из резервуара [патент RU №2151321 от 16.06.2014]. Резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов выполнен в виде цилиндрического металлического корпуса с днищем. Днище резервуара выполнено в виде конуса с вершиной конуса О, а боковые поверхности направлены с уклоном от периферии границы основания конуса к вершине конуса О под острым углом, вершина конуса О является центром днища резервуара. В нижней части днища резервуара, в зоне скопления «подтоварной воды», расположен датчик положения межфазного уровня «Нефть-вода», для определения степени отбора и качества очистки «подтоварной воды», и трубопровод «откачки» «подтоварной воды», расположенный в корпусе резервуара, один конец которого расположен на расстоянии h от центра днища, а другой закреплен в боковой стенке резервуара и через анализатор соединен с насосной установкой откачки, который в свою очередь трубопроводом соединен с регулятором расхода «подтоварной воды». Форма трубопровода может быть различна, основное требование к нему: обеспечение отсоса «подтоварной воды» из зоны скопления. Насосная установка откачки, регулятор расхода «подтоварной воды», анализатор и датчик положения межфазного уровня «Нефть-вода» связаны электрической связью между собой и с блоком автоматического управления, предназначенного для контроля откачки «подтоварной воды».
Задачей полезной модели является создание конструкции, позволяющей уменьшить коррозию в застойных зонах резервуара, повысить эксплуатационную надежность и долговечность резервуара, минимизировать затраты на отвод «подтоварной воды».
Данный технический результат достигается тем, что устройство для удаления «подтоварной воды» для хранения нефти и нефтепродуктов дополнительно содержит вертикальную трубу высотой, равной высоте резервуара. Нижняя образующая вертикальной трубы повторяет форму днища резервуара и жестко крепится к нему. По периметру вертикальной трубы в ее нижней и верхней частях выполнено не менее одной сквозной вырезки, предназначенных для циркуляции внутри трубы нефти и нефтепродуктов, содержащих «подтоварную воду». В нижней части трубопровода «отвода» «подтоварной воды» в резервуаре предусмотрена автоматическая заслонка, расположенная и соединенная автоматической связью с датчиком положения межфазного уровня «нефть-вода», анализатором А, регулятором расхода и блоком управления БУ, предназначенная для автоматического перекрытия трубопровода отвода «подтоварной воды». Трубопровод отвода «подтоварной воды» расположен в корпусе разделительной трубы один конец которого расположен на расстоянии h от центра О днища, а другой закреплен в боковой стенке резервуара и через анализатор А соединен с регулятором расхода «подтоварной воды».
На чертеже приведен общий вид предложенного устройства для удаления подтоварной воды.
Устройство для удаления подтоварной воды из резервуара выполнено в виде цилиндрического металлического корпуса 1, расположено в нижней части днища 2 резервуара, в зоне скопления «подтоварной воды» Н1. Днище выполнено в виде конуса с вершиной конуса О боковые поверхности которого направлены с уклоном от периферии границы основания конуса к вершине конуса О под углом α, вершина конуса О является центром днища резервуара. Устройство дополнительно содержит вертикальную трубу 3 диаметром D1 высотой, равной высоте резервуара, нижняя образующая трубы повторяет форму днища 2 и жестко крепится к нему. Вертикальная труба 3 предназначена для скапливания «подтоварной воды». По периметру вертикальной трубы 3, в ее нижней и верхней частях, выполнено не менее одной сквозной вырезки 4, предназначенных для циркуляции внутри вертикальной трубы 3 нефти и нефтепродуктов, содержащих «подтоварную воду», и трубопровода «отвода» «подтоварной воды» 5, диаметром d2 и длиной, превышающей радиус резервуара. Датчик положения межфазного уровня «Нефть-вода» 6 предназначен для определения степени отбора и качества очистки «подтоварной воды». Трубопровод «отвода» «подтоварной воды» 5 расположен внутри вертикальной трубы 3, причем один конец расположен на расстоянии h от центра днища 2, а другой закреплен в боковой стенке резервуара и через анализатор А 8 соединен с регулятором расхода «подтоварной воды» 9. Автоматическая заслонка 7, предназначенная для автоматического перекрытия трубопровода отвода «подтоварной воды», расположена в нижней части трубопровода «отвода» «подтоварной воды» 5 и соединена автоматической связью с датчиком положения межфазного уровня «нефть-вода» б, анализатором А, регулятором расхода и блоком управления БУ 10, что позволяет снизить время контакта «подтоварной воды» с резервуаром, а следовательно, уменьшить коррозию в застойных зонах резервуара, повысить эксплуатационную надежность и долговечность резервуара. Замена дорогостоящего насосного оборудования на автоматическую заслонку позволит минимизировать затраты на отвод «подтоварной воды».
Устройство работает следующим образом.
В нижней части резервуара диаметром D образуются застойные зоны скопления «подтоварной воды» Н1. Поскольку удельный вес нефти меньше удельного веса воды [«Справочник инженера по эксплуатации нефтегазопроводов и продуктопроводов» под редакцией Земенкова Ю.Д., Изд-во: Инфра-Инженерия, 2006, 928 с., с. 48], то «подтоварная вода» максимально сконцентрирована в полости вертикальной трубы 3, в которую она попадает под действием статических сил через сквозные вырезки 4. В полости вертикальной трубы 3 расположен датчик положения межфазного уровня «Нефть-вода» 6. При наличии «подтоварной воды» в зоне Н1 срабатывает датчик положения межфазного уровня «Нефть-вода» 6 и посылает сигнал на блок управления БУ 10, который в свою очередь открывает автоматическую заслонку 7, через которую под действием статических сил осуществляется отвод «подтоварной воды» из резервуара через трубопровод «отвода» «подтоварной воды» 5, один конец которого был расположен на расстоянии h от центра днища О, для обеспечения отвода «подтоварной воды» из зоны скопления «Н1», а другой герметично закреплен в боковой стенке резервуара и через анализатор «А» 8 соединен с регулятором расхода «подтоварной воды» 9, а регулятор расхода «подтоварной воды» 9, анализатор А 8 и датчик положения межфазного уровня «Нефть-вода» 6 связаны электрической связью между собой и с блоком автоматического управления «БУ» 10. Откачиваемая «подтоварная вода» проходит через анализатор А 8 для определения степени отбора и качества очистки «подтоварной воды» и посылает сигнал на блок управления БУ 10 для закрытия автоматической заслонки 7 и анализирует наличие «подтоварной воды» в трубопроводе «отвода» «подтоварной воды» 5.
Данное техническое решение позволяет в сравнении с прототипом исключить образование застойных зон в наиболее нагруженных участках днища и стенки, снизить время контакта «подтоварной воды» с резервуаром, а следовательно, уменьшить процесс коррозии металла и, тем самым, повысить эксплуатационную надежность и долговечность резервуара без применения специальных насосов. А также отказ от использования дорогостоящего насосного оборудование позволяет минимизировать затраты на отвод «подтоварной воды» из резервуара.