СИСТЕМА СЛИВА-НАЛИВА ДЛЯ РЕЗЕРВУАРА С НЕФТЕПРОДУКТАМИ (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемая полезная модель относится к оборудованию резервуаров с нефтепродуктами и предназначена для повышения качества отбираемой из резервуара соответствующей фракции нефтепродукта, образовавшейся в результате отстоя.
Известно, что в процессе хранения нефти и нефтепродуктов в резервуаре происходит расслоение продукта на фракции по высоте резервуара. Это свойство широко используется при первичной подготовке нефти к ее дальнейшей переработке, когда, например, полученная из скважины нефть в силу необходимости, обусловленной технологией ее добычи, перемешана с водой. Очевидно, что отбор нефти от отстоявшейся воды производится с верхнего уровня нефтепродукта в резервуаре, что можно выполнить, например, с помощью устройства, описанного в источнике: Сафонов «Сооружение нефтехранилищ» «Недра», 2001, стр.259.
Известное устройство представляет собой помещенную в резервуар поворотно-подъемную в вертикальной плоскости сливную трубу, шарнирно соединенную с раздаточной трубой снаружи резервуара. Для вертикального перемещения заборного конца (заборного патрубка) сливной трубы применяется лебедка, к тросу которой труба крепится.
Недостаток известного устройства заключается в том, что при его использовании необходимо постоянно следить за уровнем продукта в резервуаре, корректируя положение заборного патрубка по высоте резервуара.
Указанный недостаток может быть легко устранен, если заборный конец сливной трубы закрепить на поплавке-понтоне, как, например, в устройстве для хранения нефтепродуктов по патенту РФ №2027650, МПК В D 88/74, В 65 G 69/20, приоритет 1991, позиция 22 на фиг.2.
Однако очевидно, что прежде чем сливать из резервуара отстоявшуюся фракцию, следует убедиться, что отстой действительно произошел. Известная система не обладает такими возможностями, в связи с чем приходится использовать дополнительные устройства и системы, загромождающие пространство резервуара, затрудняющие и усложняющие его эксплуатацию и профилактическое обслуживание.
Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача повысить достоверность определения процесса расслоения на фракции содержащегося в резервуаре продукта, повысив удобство и сократив время этого определения.
Поставленная задача решается тем, что предложена система слива-налива для резервуара с нефтепродуктами, содержащая неподвижную наливную и вертикально подвижную сливную трубы, заборный патрубок последней из которых прикреплен к понтону.
Новым в предложенной системе является то, что на сливной трубе закреплены пробоотборные шланги, пробоотборные концы которых распределены по длине трубы.
Заявленная полезная модель содержит два конструктивно независимых технических решения: слив и налив резервуара.
Однако функционально оба решения подчинены единой задаче -получению нефти из водонефтяной эмульсии. Поэтому предложенная полезная модель представляет собой комплексную заявку, первая из которых (по порядку изложения) относится к конструкции сливной, а вторая - наливной трубы и усиливает технический результат первой.
Оборудование для налива нефтепродуктов в резервуары общеизвестно, см., например, В.Е.Губин «Слив и налив нефтей и нефтепродуктов» М., «Недра», 1972.
При любой известной конструкции оборудования для налива резервуаров во время налива происходит интенсивное перемешивание нефтепродуктов, поэтому перед последующим сливом требуется довольно продолжительное время для отстоя, вызывающее непроизводительные потери (затраты времени и снижение качества отстоя).
Перед вторым заявленным техническим решением была поставлена задача создать в системе слива-налива резервуаров такую конструкцию наливной арматуры, которая позволила бы сократить время отстоя налитого в резервуар продукта.
Поставленная задача решается тем, что предложена система слива-налива для резервуара с нефтепродуктами, содержащая неподвижную наливную и вертикально подвижную сливную трубы, заборный патрубок последней из которых прикреплен к понтону.
Новым в предложенной системе является то, что наливная труба у днища внутри резервуара соединена с радиальными раздаточными трубами, величина проходного сечения сливных отверстий каждой из которых возрастает по мере их удаления от центра резервуара.
Технический результат заявленной системы состоит в том, что вероятность влияния человеческого фактора на качество сливаемого из резервуара нефтепродукта сводится к минимуму, поскольку распределение фракций по высоте может быть однозначно и объективно определено послойно независимо от изменения уровня нефтепродукта в резервуаре. Указанный технический результат значительно усиливается тем, что при пополнении резервуара нефтепродуктами вновь поступивший продукт не смешивается с послойно отстоявшимся в резервуаре.
На чертеже схематически показана заявленная система, вид сбоку.
Система содержит помещенную в резервуар 1 сливную трубу 2, соединенную с наружной сливной трубой 3 шарниром 4, позволяющим
трубе 2 поворачиваться относительно трубы 3 в вертикальной плоскости по стрелке «А». В районе своего заборного патрубка 5 труба 2 прикреплена к понтону (поплавку) 6, положение которого по высоте резервуара 1, а, следовательно, и заборного патрубка 5, определяется уровнем 7 нефтепродукта в резервуаре.
На сливной трубе 2 закреплены гибкие пробоотборные шланги 8 (в предлагаемом варианте исполнения - три), пробоотборные концы 9 которых распределены по длине трубы 2.
Внутри резервуара у его днища находится коллектор 10, к которому подсоединены наливная труба 11 и радиальные раздаточные трубы 12 со сливными отверстиями 13, величина проходного сечения которых возрастает по мере их удаления от центра (от оси «О») резервуара. Термин «проходное сечение» принят условно, поскольку определяет существо процесса, а не конструктивный признак, о чем будет сказано в разделе «Работа».
Устройство работает следующим образом.
После отстаивания поступившей в резервуар эмульсии (смеси нефти с водой) с помощью пробоотборных шлангов общеизвестным способом проверяется наличие и состав фракций по высоте резервуара. По результатам проверки устанавливается, отделилась ли нефть от воды. Если результат удовлетворительный, то через сливную трубу 2 из резервуара отбирается та часть продукта, которая находится в резервуаре у его верхнего уровня 7. При этом как при сливе, так и при заливе резервуара понтон 6 будет поддерживать заборный патрубок 5 сливной трубы 2 на уровне легкой фракции нефтепродукта, находящегося в резервуаре.
При общеизвестных приемах налива нефтепродукта в резервуар с неизбежностью внутри резервуара происходит перемешивание отстоявшегося продукта с вновь поступившим, в результате чего после
залива требуется отстаивать нефтепродукт вторично. Заявленная система этого не требует, что объясняется следующим.
Если условно выделим в резервуаре два элементарных кольцевых объема нефтепродукта, определяемых их средними диаметрами «D» и «d», то ввиду разницы этих объемов для их одновременного заполнения (что предотвращает перемешивание) требуется, чтобы в единицу времени в каждый из объемов поступало разное количество продукта (пропорционально объему). Это произойдет, если проходное сечение каждого следующего сливного отверстия 13 по длине трубы 12 будет возрастать по мере его удаления от центра резервуара (от оси «О»), т.е. для объема «V» больше, чем для объема «v». Следует пояснить, что термин «проходное сечение» имеет расширительное толкование, поскольку скорость наполнения каждого из объемов зависит не от буквального значения величины диаметра сливного отверстия 13, а от суммарного значения проходного сечения группы отверстий, выполненных на конкретном ограниченном по длине участке трубы, т.е. с тем же смысловым значением (по достигаемому результату) можно говорить об увеличении плотности размещения отверстий по мере их удаления от центра резервуара (от оси «О»).
Благодаря такому размещению сливных отверстий заполнение резервуара происходит практически ламинарными потоками, а поскольку поступление в резервуар нового продукта ведется снизу, то он, как более тяжелый по отношению к отстоявшейся нефти, с ней не смешивается.
Требуемое изменение величины проходного сечения сливных отверстий (или их плотности) определяется из конкретных конструктивных параметров резервуара и наливной арматуры путем общеизвестных конструкторских расчетов.