ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННАЯ ЕМКОСТЬ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к теплоизоляции емкостей для хранения и транспортирования жидкостей, например, для нефти и нефтепродуктов.
Из уровня техники известны емкости для хранения и транспортирования горючих жидкостей, содержащие корпус с наружным теплоизоляционным слоем (см., например JP 59-010722, МПК F 01 M 5/00, 20.01.1984, реферат, JP 10-141596, МПК F 17 C 3/04, 29.05.1998, реферат).
Недостатками данных аналогов являются невысокие теплотехнические, технико-экономические показатели и безопасность эксплуатации емкостей, что является следствием расположения слоя теплоизоляции с внешней стороны корпуса емкости.
Ближайшим аналогом является емкость для хранения и транспортировки горючих жидкостей, известная из SU 1724524 А 1, МПК-5 B 65 D 88/74, 90/06, 07.04.1992. Емкость содержит корпус с теплоизоляционным слоем, выполненным из полых стеклянных микросфер из золы-уноса ТЭЦ со связующим веществом. Данная теплоизоляция обладает повышенным качеством за счет исключения всплывания микросфер в жидком связующем веществе. Однако расположение теплоизоляции снаружи резервуара приводит к невысоким технико-экономические показателям и безопасности эксплуатации резервуаров.
Задача изобретения заключается в повышении срока службы тепловой изоляции емкостей для хранения и транспортирования жидкостей, защиты внутренней поверхности емкости от коррозии, возможность проведения диагностики состояния емкости без его опорожнения, обеспечения экологической безопасности окружающей среды при эксплуатации емкостей и снижении затрат на изготовление и
эксплуатацию емкостей.
Задача решается тем, что емкость для хранения и транспортирования жидкостей содержит корпус с теплоизоляционным слоем, согласно изобретению, теплоизоляционный слой расположен внутри корпуса.
Расположение теплоизоляционного слоя внутри корпуса позволяет применить в конструкциях различного рода емкостей (цистерн, аппаратов и резервуаров) в качестве тепловой изоляции не только негорючие материалы (стекловата, минераловатные изделия и т.д.), но и горючие теплоизоляционные материалы, например, полимеры.
Внутренняя тепловая изоляция обеспечивает защиту внутренней поверхности емкости от коррозии за счет исключения воздействия агрессивной среды на внутреннюю поверхность емкости, обеспечивает технологичность и индустриальность теплоизоляционных работ, увеличивает срок службы тепловой изоляции
Также обеспечивается возможность проведения диагностики состояния корпуса емкости без разборки слоя теплоизоляции или опорожнения емкости от хранимого нефтепродукта. При теплоизоляции с наружной стороны проведение диагностики невозможно, поэтому диагностику проводят при полном опорожнении (сливе) нефти или нефтепродукта из резервуара и соответствующей очистке, что приводит к выводу емкости из технологического оборота (процесса).
Применение внутренней тепловой изоляции обеспечивает и экологическую безопасность за счет сокращения загазованности территории резервуарных парков парами нефтепродуктов путем выброса через дыхательную арматуру (малые дыхания).
Снижение пожарной опасности емкости с внутренней тепловой изоляции обеспечивается за счет исключения воздействия агрессивной среды на корпус емкости, предотвращения образования и самовозгорания пирофорных отложений, возможности визуального определения течи нефти или нефтепродукта из микротрещин, обеспечения молниезащиты емкости.
Прямой удар молнии реализуется и локализуется на металлическом электропроводном и заземленном корпусе емкости. Локальный прогрев металла служит источником зажигания паровоздушной смеси в газовоздушном пространстве емкости. Внутренняя тепловая изоляция, как диэлектрик и теплоизолятор, изолирует нагретый участок от паровоздушной смеси. При наружной теплоизоляции данный эффект может быть сомнительным, так как наружный покровный слой, например, из тонколистового металла может сплавиться и практически не будет работать как защитная теплоизолирующая конструкция, что в итоге может привести к поведению емкости без тепловой изоляции.
При наружной тепловой изоляции емкости из-за образования микротрещин или неплотностей в соединениях происходит истечение нефтепродукта и, как следствие, пропитка им теплоизоляции, что приводит к потере теплозащитных функций изоляции, перехода теплоизоляционной конструкции из группы негорючих в горючие.
В частном выполнении изобретения теплоизоляционный слой может быть выполнен из полимерного материала, например, из пенополиуретана. Слой из пенополиуретана имеет замкнутоячеистую структуру с глянцевой плотной наружной поверхностью, непосредственно контактирующей с горючей жидкостью.
Традиционная теплоизоляция из негорючих материалов (стекловаты, минераловатных матов и т.д.) в процессе эксплуатации слеживается (особенно на крыше резервуара), при ее применение на стенках образуются пустоты за счет усадки, что приводит к увеличению теплопроводности теплоизоляционного материала и в итоге
теплопотерям, увеличению энергозатрат и уменьшению срока службы таких конструкций до 10 лет. Высокоэффективными теплоизоляционными материалами являются полимеры, имеющие низкую плотность и теплопроводность, широкий температурный интервал применения, продолжительный срок эксплуатации, химическую стойкость к
нефтепродуктам, а также относительно низкие затраты на монтажные работы. Применение полимерных материалов, в частности пенополиуретанов, позволяет устранить перечисленные недостатки и увеличить срок службы теплоизоляции до 25 и более лет.
Емкость может быть выполнена в виде резервуара для нефти и нефтепродуктов или в виде цистерны для транспортирования нефти и нефтепродуктов.
Резервуары могут быть, как вертикальными стальными (РВС), так и железобетонными (ЖБР).
Изобретение иллюстрируется схематичным рисунком.
На фигуре 1 изображена емкость-резервуар для хранения нефтепродуктов.
Резервуар содержит корпус 1 с внутренним теплоизоляционным слоем 2, выполненным из пенополиуретана.
Использование заявленной емкости по сравнению с емкостью, имеющей наружный теплоизоляционный слой, дает следующие положительные эффекты:
1. Увеличение срока службы теплоизоляции до 25 лет и более.
2. Снижение пожарной опасности при эксплуатации емкости и повышение оперативности при локализации возгорания. При пожаре в резервуаре с наружной теплоизоляцией за счет быстрого прогрева и снижения теплоотдачи через стенки резервуара увеличивается скорость прогрева нефти или нефтепродуктов, интенсивность горения, уменьшается время до вскипания или выброса горючих жидкостей, а также время огнестойкости (живучести) резервуара. Тактика тушения осложняется невозможностью проведения охлаждения стенок горящего и соседних резервуаров и возможным проведением работ по демонтажу теплоизоляции.
При горении резервуара с внутренней тепловой изоляцией из
горючего полимерного материала развитие пожара, а также состояние корпуса резервуара, по данным натурных огневых испытаний на модели резервуара РВС 5000, показали, что интенсивность горения и разогрев стенок происходит с более медленной скоростью, что позволяет предполагать об увеличении времени до выброса или вскипания, а также живучести самого резервуара. Кроме того, данный способ теплоизоляции позволяет проводить охлаждение стенок с помощью стационарных установок и от передвижной пожарной техники.
3. Проведение диагностики состояния емкости без ее опорожнения.
4. Исключение образования пиролизных отложений.
5. Обеспечение молниезащиты и экологической безопасности.
6. Снижение эксплуатационных расходов по теплозащите.
7. Снижение времени опорожнения резервуаров.