КРУГЛАЯ КРЫША ДЛЯ РЕЗЕРВУАРА С НЕФТЕПРОДУКТАМИ

Полезная модель относится к устройствам обеспечения пожарной безопасности при хранении нефти и нефтепродуктов в вертикальных цилиндрических резервуарах с плавающими крышами или плавающими понтонами.
Известна блочная плавающая крыша резервуаров для технологических операций с нефтью и нефтепродуктами, содержащая герметичные блоки, заполненные пенополимерным материалом (Патент РФ №2711714 С1, дата приоритета 25.03.2019, дата публикации 21.01.2020, авторы: Андреев А.А., Андреева Е.И., RU).
Недостатками известного аналога являются:
- во-первых, невозможность подачи огнетушащего вещества при возникновении пожара в резервуаре на слой горящей жидкости в связи с образованием «карманов», в которых горение и прогрев жидкости, а также тепломассообмен при подаче воздушно-механической пены происходит независимо от остальной массы горючего в резервуаре;
- во-вторых, подверженность постепенной деструкции пенополимерных материалов из-за агрессивного воздействия на них нефти и нефтепродуктов, приводящая к неконтролируемому снижению прочности конструкции и последующему разрушению ее при эксплуатации резервуара.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство, включающее плавающую крышку, установленную в резервуаре для нефтепродукта с возможностью вертикального перемещения в зависимости от уровня нефтепродукта по направляющей стойке, жестко закрепленной на дне резервуара. При этом крышка выполнена сборной, состоящей из трех частей по высоте, образующих трехслойную многогранную конструкцию лепестковой формы с окнами между лепестками и центральным отверстием, охватывающим установленную в центре резервуара направляющую стойку (Патент РФ №170678 U1, дата приоритета 15.04.2016, дата публикации 03.05.2017, авторы: Минкин А.Н., Бражников А.В. и др. RU, прототип).
Недостатками прототипа являются:
- во-первых, сложность конструкции, способная привести к снижению ее надежности и повышению вероятности отказов работы механизмов крышки при возникновении пожара в резервуаре;
- во-вторых, инертность работы устройства, обусловленная наличием подвижной, поворотной части, способствующая вскипанию и выбросу горючей жидкости с последующим разрушением стенок резервуара.
Технической проблемой полезной модели является необходимость расширения арсенала плавающих крыш резервуара с нефтепродуктами, обеспечивающих возможность быстрой и равномерной подачи огнетушащих веществ на всю поверхность слоя горящей жидкости в резервуаре, а также предохранение стенок резервуара от разрушения гидрадинамической волной за счет применения конструкции равномерно ломающейся крыши от воздействия выброса или вскипания горючей жидкости.
Для решения технической проблемы предложена круглая крыша для резервуара с нефтепродуктами, плавающая вдоль стенок резервуара. Новым является то, что крыша выполнена в виде цельного диска, изготовленного из искусственных каменных материалов малой плотности, на внешней поверхности которого выполнены радиально расположенные глухие конические отверстия, предназначенные для равномерного разрушения под действием опасных факторов пожара горючих жидкостей, при этом вершины конусов обращены к нижней поверхности крыши.
Согласно полезной модели, диск, в частности может быть изготовлен из газобетона, или из пенобетона, или из газосиликата.
Согласно полезной модели, глухие конические отверстия выполнены с возможностью разлома диска на отдельные тонущие на дно резервуара сектора.
Изложенная сущность полезной модели поясняется графически.
На фиг. 1 схематично показан цилиндрический резервуар для нефтепродуктов с плавающей вдоль его стенок круглой крышей, общий вид в аксонометрии; на фиг. 2 изображена конструкция плавающей крыши в виде диска, общий вид с разрезом; на фиг. 3 изображен сломанный сектор плавающей крыши резервуара, где указаны следующие обозначения: 1 - плавающая крыша; 2 - резервуар с нефтепродуктами; 3 - глухие конические отверстия на поверхности крыши.
Круглая крыша для резервуара с нефтепродуктами используется следующим образом.
В нормальном (неаварийном) режиме работы резервуара предлагаемая конструкция выполняет роль плавающей крыши или понтона 1, ограничивая образование паров горючих жидкостей при сливо-наливных операциях и колебаниях температур наружного воздуха. При возникновении пожара в резервуаре 2, в результате вскипания или выброса горючей жидкости и последующего образования избыточного давления под плавающей крышей, или в результате воздействия ударной волны (при взрыве) предлагаемая конструкция плавающей крыши равномерно разрушается в соответствии с теорией механического разрушения. Причем разрушение предлагаемой конструкции плавающей крыши характеризуется как направленное, хрупкое, транскристаллитное, т.е. процесс разрушения происходит в результате распространения магистральной трещины вдоль вершин глухих конических отверстий 3 после незначительной пластической деформации, сосредоточенной на поверхности плавающей крыши 1, обращенной к горючей жидкости. В результате данного разрушения предлагаемая конструкция плавающей крыши равномерно разламывается на отдельные секции в виде секторов, как показано на фиг. 3. Вследствие разрушения плавающей крыши и уменьшения площади ее поверхности, образовавшиеся секции из-за неспособности удерживаться на поверхности горючей жидкости опускаются ко дну резервуара. Таким образом, исключаются препятствия подачи огнетушащих веществ на слой или под слой горящей жидкости, тем самым, создаются благоприятные условия для быстрой ликвидации пожара в резервуаре. Кроме того, исключается возможность разрушения стенок резервуара гидродинамической волной и последующее растекание горючей жидкости по площадке резервуарного парка.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в свойстве плавающей крыши резервуара равномерно разрушаться под воздействием опасных факторов пожара в горючей жидкости с образованием отельных секций крыши, тонущих на дно резервуара.
При этом технико-экономическая эффективность от использования предлагаемой конструкции круглой крыши для резервуара с нефтепродуктами обусловлена следующими преимуществами.
1. Значительным снижением ущерба от пожара в резервуарных парках за счет исключения разрушения стенок горящего резервуара, сокращения времени на его тушение и недопущения распространения пожара на рядом стоящие резервуары.
2. Снижением затрат на изготовление, монтаж и эксплуатацию предлагаемой крыши резервуара вследствие простоты ее конструкции, а также экономичности и долговечности используемых материалов.
3. Уменьшением количества подаваемых огнетушащих веществ в горящий резервуар, как результат отсутствия «карманов», благодаря открытой поверхности горючей жидкости вследствие разрушенной плавающей крыши.