ПРИЕМО-РАЗДАТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВУАРА С ЗАЩИТНОЙ СТЕНКОЙ
RECEIVER-DISTRIBUTOR FOR RESERVOIR WITH PROTECTIVE WALL

Изобретение относится к резервуаростроению и может быть использовано в металлических вертикальных резервуарах для хранения нефти, нефтепродуктов и других жидкостей.
Резервуар с защитной стенкой представляет собой емкость «стакан в стакане». Внутри находится рабочий резервуар, в котором собственно хранится нефтепродукт, снаружи расположена защитная стенка. Трубопровод, по которому в резервуар подается (отводится) жидкость, проходит через защитную стенку и присоединяется к приемо-раздаточному патрубку (ПРП) рабочего резервуара. Под действием внешних сил (от гидростатического давления, температурного расширения и др.) стенка рабочего резервуара деформируется. Нижние пояса его приобретают бочкообразную форму (фиг.1), поэтому приемо-раздаточный патрубок получает перемещение (ΔR) в радиальном направлении, наклоняется от горизонтали на угол (α) и получает осадку (ΔY). (Возможно и температурное расширение стенки). Эти перемещения вызывают ответную реакцию защемленного подводящего трубопровода и могут привести к поломке или разрушению объекта.
Чтобы предотвратить это, на подводящем трубопроводе перед приемо-раздаточным патрубком рабочего резервуара устанавливают компенсирующее устройство, которое в настоящей заявке называется приемо-раздаточным устройством.
Известно приемо-раздаточное устройство резервуара с защитной стенкой [1], состоящее из сильфонного компенсатора, присоединяемого одним концом к приемо-раздаточному патрубку рабочего резервуара, другим - к патрубку защитного резервуара. Недостатком этого приемо-раздаточного устройства является его жесткая связь как со стенкой рабочего резервуара, так и самой защитной стенкой. Любые перемещения стенки рабочего резервуара воспринимаются сильфоном, внутри которого постоянно находится нефтепродукт, причем сильфон является наиболее слабым звеном устройства. В случае нарушения герметичности сильфона рабочий резервуар становится неработоспособным.
Известно другое приемо-раздаточное устройство [2], содержащее трубопровод, проходящий концентрично внутри сильфонного компенсатора, один конец сильфона присоединен к трубопроводу, другой открыт с торца. Между стенкой трубопровода и сильфоном имеется зазор, благодаря чему рабочий резервуар может оседать и подниматься по вертикали вместе с трубопроводом (произойдет сдвиг сильфона), увеличиваться в радиусе (растяжение сильфона) и наоборот. Нарушение герметичности сильфона не вызывает отказа рабочего резервуара.
Величина осадки рабочего резервуара должна быть не более величины зазора между трубопроводом и сильфоном. Так как осадка рабочего резервуара постепенно увеличивается и может достигать значительной величины, приходится увеличивать диаметр сильфона (для увеличения величины зазора), наиболее дорогого элемента устройства. При недостаточной величине зазора в процессе осадки рабочего резервуара трубопровод упрется в нижнюю кромку патрубка в защитной стенке и начнет давить на защитную стенку и деформироваться, вплоть до разрушения. Для исключения этого устанавливают сильфон заведомо большего диаметра, что является недостатком этого приемо-раздаточного устройства для резервуара с защитной стенкой.
Поставлена задача устранить недостаток упомянутого приемо-раздаточного устройства, которое принято в качестве прототипа для предлагаемого приемо-раздаточного устройства для резервуара с защитной стенкой.
В предлагаемом приемо-раздаточном устройстве для резервуара с защитной стенкой, содержащем трубопровод, проходящий внутри сильфонного компенсатора с зазором, соединенный с приемо-раздаточным патрубком в стенке рабочего резервуара и подводящими трубопроводами, один конец сильфона герметично приварен при помощи заглушки к трубопроводу, другой соединен с патрубком в защитной стенке, поставленная задача решается за счет того, что трубопровод расположен в сильфоне с эксцентриситетом, величина которого определяется в зависимости от радиального перемещения стенки рабочего резервуара и угла наклона приемо-раздаточного патрубка рабочего резервуара от начального положения его. Благодаря эксцентриситету увеличивается, по крайней мере, на его величину допустимый ход (осадка) рабочего резервуара без увеличения диаметра сильфона. В случае нарушения герметичности рабочего резервуара исключается попадание нефтепродукта во внутрь сильфона и выход его за пределы защитной стенки.
На фиг.1 изображен рабочий резервуар в деформированном состоянии зоны приемо-раздаточного патрубка;
фиг.2 - общий вид предлагаемого приемо-раздаточного устройства для резервуара с защитной стенкой;
фиг.3 - разрез приемо-раздаточного устройства (выносной элемент «А» на фиг.2).
Предлагаемое приемо-раздаточное устройство резервуара с защитной стенкой состоит из трубопровода 1, проходящего внутри сильфона 2, один конец сильфона герметично приварен к трубопроводу при помощи заглушки 3, ось 4 сильфона 2 расположена ниже оси трубопровода 1 на величину е (эксцентриситет), другой конец сильфона 2 соединен с патрубком 5 в защитной стенке 6. Зазор между патрубком 5 и трубопроводом 1 закрыт чехлом 7. Чехол 7 прижат к трубопроводу 1 при помощи хомута 8. Для уравновешивания нагрузки от подводящего трубопровода выходной конец трубопровода 1 установлен на опоре 9. Вместо опоры может быть применена соответствующая подвеска. Трубопровод 1 присоединен к приемо-раздаточному патрубку 10 в стенке 11 рабочего резервуара.
Приемо-раздаточное устройство для резервуара с защитной стенкой работает следующим образом. При нормальном режиме эксплуатации нефтепродукт в рабочий резервуар подается по приемо-раздаточному устройству. По нему же может откачиваться. По мере увеличения гидростатического давления в рабочем резервуаре его стенка расширяется (становится бочкообразной), одновременно он приобретает осадку, а защитный резервуар практически остается на месте. В результате сильфон получает сдвиг.
Эксцентриситет трубопровода предусмотрен для того, чтобы увеличить допустимую осадку рабочего резервуара, не увеличивая диаметр сильфона. Если без эксцентриситета допустимая осада была бы ΔН, то при эксцентриситете она увеличится до величины ΔН+е. При этом требуемый проектный диаметр сильфона будет меньше на величину 2е, в результате уменьшается его стоимость при одновременном повышении надежности приемо-раздаточного устройства. За счет этого достигается технический и экономический эффект.
Источники информации
1. Чертеж ООО «Глобалтэнксинжиниринг», Россия.  1 л.
2. Рекламный лист компании «Chikago Bridge and Iron», США.  1 л.