Устройство для сбора аварийных разливов жидких углеводородов из резервуаров
DEVICE FOR COLLECTING EMERGENCY LIQUID HYDROCARBON SPILLS FROM TANKS

Изобретение относится к области хранения жидких углеводородов и может быть использовано на складах и базах производственных объектов различного назначения.
Одной из проблем, возникающих в процессе эксплуатации резервуаров с жидкими углеводородами, остается опасность их разгерметизации, обусловленная недостатками в организации и производстве работ по контролю технического состояния резервуаров, что может повлечь за собой образование аварийных разливов хранящихся в них жидких углеводородов.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблеме.
Известна установка для сбора и хранения токсичных жидкостей, содержащая резервуар и ограждающую стенку с образованием между ними емкости для приема протекшей токсичной жидкости, размещенную под резервуаром дополнительную емкость для приема токсичной жидкости с установленными на ней вытяжными шахтами, каждая из которых состоит из двух камер для выпуска воздуха и приема токсичной жидкости, при этом основная емкость сообщена посредством клапанов с дополнительной емкостью, а посредством трубопроводов - с одной из камер каждой вытяжной шахты (авторское свидетельство на изобретение SU 1671546, кл. B65D 90/24, опубл. 23.08.1991 г., бюл. №31).
Основными недостатками указанной установки являются:
возможность разрушения или потери устойчивости несущих строительных конструкций дополнительной емкости для приема протекшей из резервуара токсичной жидкости под воздействием весьма значительных нагрузок от размещенного над ней резервуара, что может привести к возникновению чрезвычайной ситуации в результате потери устойчивости и разрушения резервуара;
возможность перелива протекшей из резервуара токсичной жидкости через ограждающую стенку при заполненности емкости для приема протекшей токсичной жидкости водой, гололедными и снеговыми отложениями в периоды интенсивных атмосферных осадков, что может привести к возникновению чрезвычайной ситуации.
Известна установка для хранения и выдачи вредных и взрывоопасных жидких реагентов, содержащая цистерну с патрубками для подсоединения источника сжатого газа, уловительный поддон для размещения нейтрализатора, эвакуационный коллектор и контролирующий детектор, сообщенную с уловительным поддоном посредством трубопровода емкость для размещения и подачи свежего нейтрализатора, циркуляционный контур, состоящий из сливной воронки, контрольной емкости, возвратного насоса и заливочного штуцера, и соединенный посредством трубопровода с уловительным поддоном, эвакуационный коллектор, эвакуационннный резервуар, соединенный через сливной насос с цистерной (авторское свидетельство на изобретение SU 1685823, кл. B65D 90/24, опубл. 23.10.1991 г., бюл. №39).
Основными недостатками указанной установки являются:
возможность разрушения или потери устойчивости несущих строительных конструкций уловительного поддона под воздействием весьма значительных нагрузок от размещенной над ним цистерны, что может привести к возникновению чрезвычайной ситуации в результате потери устойчивости и разрушения цистерны;
сложность конструкции, затрудняющая обслуживание и ремонт установки в процессе ее эксплуатации.
3
3
Наиболее близким к заявляемому изобретению является ограждение резервуара, содержащее обвалование или ограждающая стена высотой не менее чем на 0,2 м выше уровня расчетного объема разлившейся из резервуара жидкости и с расстоянием от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования или до ограждающих стен не менее 3,0 м - для резервуаров номинальным объемом до 10000 м и не менее 6,0 м - для резервуаров номинальным объемом 10000 м и более (ГОСТ Р 53324-2009 «Ограждения резервуаров. Требования пожарной безопасности», введен 01.01.2010 г. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18.02.2009 г. №100-ст).
Основным недостатком указанного ограждения является возможность перелива вытекающих из резервуара аварийных разливов жидкого углеводорода через обвалование или ограждающую стену при заполненности объема между обвалованием или ограждающей стеной и стенкой резервуара водой, гололедными и снеговыми отложениями в периоды интенсивных атмосферных осадков, что может привести к возникновению чрезвычайной ситуации.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем разработки конструкции, обеспечивающей исключение возможности перелива вытекающих из резервуара аварийных разливов жидкого углеводорода через ограждение при заполненности объема между ограждением и стенкой резервуара водой, гололедными и снеговыми отложениями в периоды интенсивных атмосферных осадков.
Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности эксплуатации резервуаров для хранения жидких углеводородов.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, устройство для сбора аварийных разливов жидких углеводородов из резервуаров содержит резервуар, ограждение с высотой и расстоянием от стенки резервуара, при которых объем образованного при этом пространства составляет не менее 55% от вместимости резервуара, четыре вертикальных приемных патрубка с высотой каждого из них примерно равной 0,7 высоты ограждения, жестко соединенных на равном расстоянии друг от друга с кольцевым трубопроводом, размещенным в средней части площадки между стенкой резервуара и основанием ограждения и жестко соединенным с выносным трубопроводом, подключенным к группе аварийных емкостей, сообщающихся между собой посредством технологических патрубков, с суммарной вместимостью не менее 70% от объема пространства между ограждением и стенкой резервуара, для предотвращения попадания атмосферных осадков во внутреннюю полость вертикальных приемных патрубков в верхней части каждого из них установлен защитный колпак, выносной трубопровод в месте подключения его к группе аварийных емкостей снабжен обратным клапаном, предотвращающим выход паров жидкого углеводорода из группы аварийных емкостей в вертикальные приемные патрубки.
Изобретение поясняется фиг. 1-3.
На фиг. 1 схематично изображено устройство для сбора аварийных разливов жидких углеводородов из резервуаров, общий вид сбоку.
На фиг. 2 схематично изображен резервуар с ограждением, вид сверху.
На фиг. 3 схематично изображена группа аварийных емкостей, вид сверху
На фиг. 1-3 применены следующие обозначения:
1 - резервуар;
2 - ограждение;
3 - вертикальный приемный патрубок;
4 - защитный колпак;
5 - кольцевой трубопровод;
6 - выносной трубопровод;
7 - аварийная емкость;
8 - обратный клапан;
9 - технологический патрубок.
Устройство для сбора аварийных разливов жидких углеводородов из резервуаров работает следующим образом.
По периметру резервуара 1 устанавливают ограждение 2, высота которого и расстояние от стенки резервуара 1 должны образовывать объем образованного при этом пространства не менее 55% от вместимости резервуара 1, поскольку при таком условии может быть гарантированно обеспечено предотвращение перелива жидкого углеводорода через ограждение 2 при разгерметизации резервуара 1. В средней части площадки между стенкой резервуара 1 и основанием ограждения 2 по периметру резервуара 1 укладывают кольцевой трубопровод 5, к которому на равном расстоянии друг от друга жестко присоединяют четыре вертикальных приемных патрубка 3, высота каждого из которых составляет примерно 0,7 высоты ограждения 2. Для предотвращения попадания атмосферных осадков во внутреннюю полость вертикальных приемных патрубков 3 в верхней части каждого из них устанавливают защитный колпак 4. С внешней стороны ограждения 2 на отметках ниже отметки днища резервуара 1 устанавливают группу аварийных емкостей 7 из расчета обеспечения их суммарной вместимости не менее 70% от объема пространства между ограждением 2 и стенкой резервуара 1. Аварийные емкости 7 устанавливают таким образом, чтобы нижние отметки их стенок в вертикальной плоскости находились относительно друг друга на нисходящей линии. Для обеспечения поочередного заполнения аварийных емкостей 7 их соединяют между собой технологическими патрубками 9, устанавливаемыми в нижней части их стенок. К кольцевому трубопроводу 5 жестко присоединяют выносной трубопровод 6, обратный конец которого присоединяют к аварийной емкости 7, находящейся в вертикальной плоскости на более высокой отметке относительно других аварийных емкостей 7. Для предотвращения выхода паров жидкого углеводорода из группы аварийных емкостей 7 в вертикальные приемные патрубки 3 выносной трубопровод 6 в месте его подключения к аварийной емкости 7 снабжают обратным клапаном 8.
При наличии на производственном объекте нескольких резервуаров 1 для сбора аварийных разливов жидких углеводородов из них подключение к группе аварийных емкостей 7 выполняют в такой же последовательности.
При разгерметизации резервуара 1 в период интенсивных атмосферных осадков, в результате которых значительная часть объема пространства между ограждением 2 и стенкой резервуара 1 заполнена водой, гололедными и снеговыми отложениями и свободный объем этого пространства не позволит принять весь объем выливающегося из резервуара 1 жидкого углеводорода, после достижения жидким углеводородом уровня верхних отметок вертикальных приемных патрубков 3 он поступает в их внутреннюю полость и далее - во внутренние полости кольцевого 5 и выносного 6 трубопроводов. Под воздействием гидростатического давления жидкого углеводорода срабатывает обратный клапан 8 и жидкий углеводород поступает аварийную емкость 7, к которой подключен выносной трубопровод 6, и затем по технологическим патрубкам 9 - в смежные аварийные емкости 7. Установленные на вертикальных приемных патрубках 3 защитные колпаки 4 в указанный период интенсивных атмосферных осадков не позволяют смешивать эти осадки с поступающим в вертикальные приемные патрубки 3 жидким углеводородом.
После прекращения поступления жидкого углеводорода в выносной трубопровод 6 обратный клапан 8 перекрывает внутреннюю полость выносного трубопровода 6 и тем самым предотвращает выход паров жидкого углеводорода из группы аварийных емкостей 7 в вертикальные приемные патрубки 3. Откачку поступившего в аварийные емкости 7 жидкого углеводорода выполняют из аварийной емкости 7, нижняя отметка стенки которой расположена в вертикальной плоскости ниже других смежных аварийных емкостей 7.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается повышение безопасности эксплуатации резервуаров для хранения жидких углеводородов за счет исключения возможности перелива вытекающих из резервуара аварийных разливов жидкого углеводорода через ограждение при заполненности объема между ограждением и стенкой резервуара водой, гололедными и снеговыми отложениями в периоды интенсивных атмосферных осадков и сбора разливов, не вмещающихся в указанный объем, в отдельно расположенные аварийные емкости.