УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПЕРЕЛИВОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПРИ ЗАПОЛНЕНИИ НАЗЕМНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

Предполагаемая полезная модель относится к устройствам для предотвращения переливов нефтепродуктами наземных горизонтальных стальных резервуаров (РГС) и может быть использована в нефтехимической и других отраслях нефтепродуктообеспечения.
Предполагаемая полезная модель наиболее применима при использовании нефтепродуктов различных марок на нефтебазах и автозаправочных станциях (АЭС), имеющих наземные горизонтальные резервуары для хранения и выдачи горючего.
Характерными особенностями в работе нефтебаз и АЭС являются прием и выдача нефтепродуктов. Прием горючего в основном осуществляется из автомобильного и железнодорожного транспорта. Это означает, что всегда существует вероятность переполнения резервуаров нефтепродуктами. Проливы нефтепродуктов из резервуаров могут быть очень велики. Это не только приводит к потерям топлив, но и отрицательно сказывается на экологической обстановке, а также увеличивает пожарную опасность объектов приема, хранения и выдачи нефтепродуктов. В настоящее время многие нефтебазы и АЗС оборудуются РГС и имеется вероятность их перелива горючим. В связи с этим борьба с проливами нефтепродуктов становится важной экологической и экономической задачей.
Известен стальной горизонтальный резервуар [1]. Данные резервуары выпускаются различной вместимости. Для приема и выдачи нефтепродуктов РГС оборудуются сливным устройством и линией выдачи. С целью обеспечения «малых и больших» дыханий резервуара имеется дыхательный клапан. На крыше резервуара устанавливается замерной люк, который служит для замера уровня и отбора проб горючего.
Данный резервуар может оборудоваться переносным сигнализатором уровня (ПСУ) для недопущения проливов горючего.
Недостатками данного резервуара при предотвращении переливов нефтепродуктами являются:
1. Отсутствие стационарных устройств, обеспечивающих подачу звукового и светового сигнала при достижении предельного уровня заполнения резервуара.
2. Отсутствие автоматических устройств, предотвращающих поступление горючего при оборудовании резервуара переносным сигнализатором уровня для предотвращения переливов нефтепродуктов.
Также известен резервуар для приема, хранения и выдачи сырой нефти, содержащей растворенный газ [2].
В данном устройстве на крышу вертикального стального резервуара (РВС) для приема, хранения и отделения сырой нефти от воды дополнительно устанавливаются патрубок с тарельчатым клапаном, оборудованный трубопроводом с задвижкой, а также резинотканевый резервуар МР-4. Резинотканевый резервуар герметично соединен с трубопроводом с помощью прокладки и хомута. Резервуар МР-4 позволяет вместить 4000 л жидкости. Давление срабатывания тарельчатого клапана устанавливается 0,015 МПа, что значительно ниже давления срабатывания дыхательных клапанов марок СМДК и ППР, устанавливаемых на резервуары. Необходимо отметить, что замерные и световые люки, вентиляционные патрубки, а также другие приборы, установленные на крыше резервуара, должны быть герметично закрыты.
Установка дополнительного оборудования позволяет в постоянном режиме принимать и откачивать сырую нефть с большим содержанием газа, находящуюся в резервуаре. Нефтяная пена в случае достижения крыши резервуара через патрубок, тарельчатый клапан, открытую задвижку и трубопроводные коммуникации попадает в резинотканевый резервуар, где отстаивается и разгазируется. При этом не будет происходить аварийной ситуации, связанной с выбросами нефтяной пены на крышу и стенки резервуара, а также с остановкой насосного оборудования.
Недостатками указанного резервуара при предотвращении переполнения нефтепродуктами являются:
1. Низкая эффективность улавливания перелитых нефтепродуктов при приеме горючего в резервуары.
2. Отсутствие устройств, обеспечивающих подачу сигналов при достижении предельного уровня заполнения резервуара, а также автоматических устройств, предотвращающих поступление горючего при оборудовании резервуара переносным сливным устройством для предотвращения переливов нефтепродуктов.
Наиболее близким к указанной проблеме является горизонтальный подземный резервуар для АЭС, оборудованный электромагнитным клапаном [3]. Данный резервуар включает трубопроводы для налива и выдачи топлива, огневой предохранитель, приемный клапан, замерной люк с трубопроводом, дыхательный клапан, уровнемер «Струна-М» с датчиком, электромагнитный клапан. Электромагнитный клапан находится в открытом состоянии при подаче напряжения 220 вольт на обмотку катушки. При отсутствии напряжения клапан закрывается. Также электромагнитный клапан может открываться и закрываться вручную. Уровнемер с датчиком связан с клапаном линией связи.
Недостатками указанной установки являются:
1. Сложность и дороговизна оборудования, так как каждый резервуар оборудуется стационарным уровнемером с датчиком.
2. Большая вероятность выхода из строя элементов оборудования.
3. Повышенная пожарная опасность резервуара, так как постоянно оборудование находится под напряжением.
Предполагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности предотвращения переполнения наземных РГС при приеме нефтепродуктов. Также при этом, уменьшается стоимость оборудования для предотвращения переливов горючего, упрощается конструкция устройства и работа оператора при приеме и выдачи горючего, а также уменьшается пожарная опасность резервуара.
Решение указанной задачи достигается тем, что на наземный горизонтальный стальной резервуар, оборудованный линией приема и выдачи, дыхательным клапаном ж камерным люком дополнительно устанавливается следующее оборудование: переносной сигнализатор уровня для предотвращения переливов нефтепродуктов, электромагнитный клапан, огневой предохранитель, линии связи 12 и 220 вольт, выключатель и реле.
Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как повышается эффективность предотвращения переливов нефтепродуктов в наземных резервуарах, повышается надежность эксплуатации устройства, упрощается его конструкция, а также уменьшается пожарная опасность резервуарного парка.
Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг.1, фиг.2,), на которых изображены: разрезы устройства в различных рабочих положениях.
На предлагаемый резервуар 1, имеющий опоры 2, находящиеся на поверхности земли 3, трубопровод для приема и выдачи горючего 4, задвижки 5, замерной люк 6, трубу 7 дыхательного клапана 8, оборудованного тарельчатым клапаном 9, дополнительно устанавливается огневой предохранитель 10, переносной сигнализатор уровня для предотвращения переливов нефтепродуктов 11, оборудованный поплавком 12 и контактной пластиной 13, линия связи 12 вольт 14, реле 15, линия связи 220 вольт 16, выключатель 17, электромагнитный клапан 18.
ПСУ имеет аккумулятор напряжением 12 вольт. Основными элементами электромагнитного клапана являются катушка 19, с сердечником 20 и управляющим затвором 21, а также пружина 22. При отсутствии напряжения электромагнитный клапан закрыт для поступления топлива, а при подаче напряжения на обмотку катушки под действием магнитного потока сердечник с управляющим затвором перемещается вверх, сжимая пружину. При этом открывается отверстие в клапане для поступления горючего.
Полезная модель работает следующим образом (фиг.2). Оператор включает выключатель 17 и ток по линии связи 220 вольт 16, выключатель и замкнутые контакты реле 15 поступает на обмотку катушки 19 электромагнитного клапана 18. Сердечник 20 с управляющим затвором 21 перемещается вверх, сжимая пружину 22. Топливо из автомобильной цистерны 23 через сливную муфту 24, трубопровод для приема и выдачи горючего 4 и соответствующую задвижку 5 поступает в резервуар 1. При этом уровень горючего 25 начинает увеличиваться и поднимает поплавок 12 переносного сигнализатора уровня 11. Поплавок достигает уровня контактной пластины 13 и замыкает ее. Ток напряжением 12 вольт по линии связи 14 поступает в реле 15 и включает его. Контакты реле размыкаются. После снятия напряжения ток по линии связи 16 перестает поступать на обмотку катушки 19. Сердечник 20 под действием усилия пружины 22 движется вниз и закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи горючего 4 управляющим затвором 21.
При этом прекращается поступление нефтепродукта в резервуар и не происходит его перелива. Применение устройств для предотвращения переливов нефтепродуктов позволяет защитить от переполнения каждый заполняемый наземный РГС. Использование предлагаемой полезной модели также позволяет уменьшить стоимость и упростить работы по оборудованию РГС стационарными уровнемерами, снизить пожарную опасность резервуарного парка и повысить эффективность работы оператора при приеме горючего в резервуары.
Литература
1. А.Н.Волгушев и др. Оборудование автозаправочных станций. Учебное пособие. СПб.: Ватт, 2000.
2. Ю.А.Матвеев, О.Н.Ведьманов, Ю.П.Марцев. Патент на полезную модель №74206. Резервуар для приема, хранения и выдачи сырой нефти, содержащей растворенный газ.
3. В.Г.Коваленко, А.С.Сафонов, А.И.Ушаков. Автозаправочные станции. Оборудование, эксплуатация, безопасность. Спб.: НПИКЦ, 2003.
4. Яковлев B.C. Хранение нефтепродуктов. Проблемы защиты окружающей среды - М.: Химия, 1987.
5. В.Г.Коваленко. Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспечения и автомобильного транспорта. М.: ЛитНефтеГаз, 2004.