УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ ОТ ИСПАРЕНИЯ ПРИ ХРАНЕНИИ В РЕЗЕРВУАРАХ

Полезная модель относится к хранению нефти и нефтепродуктов, в частности к устройствам предохранения нефти и нефтепродуктов и других органических жидкостей от испарения при их хранении в резервуарах.
Известен элемент конструкции резервуара из полимерного материала (патент РФ №120952, B65D 88/34, 10.10.2012), выполненный из композитного термопластичного полимерного материала методом экструзии, который раскроен и соединен с последующим монтажом в резервуаре и содержит модифицирующие добавки или добавки, стабилизирующие качество при обработке и применении полимеров, а также имеет внутреннюю сотовую конструкцию, при этом его торцевые поверхности покрыты защитной оболочкой, предотвращающей проникновение жидкости внутрь сотовой конструкции.
Недостатком является сложность изготовления сотовой конструкции из композитного материала.
Известны способ и устройство для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении в резервуаре (Патент РФ №2176978, B65D 90/28, B65D 88/34, 20.12.2001), заключающийся в установке в резервуаре понтона, выполненного в виде полой оболочки, облегающей внутреннюю поверхность резервуара, по которому в полости понтона создают давление и поддерживают его постоянным в процессе заполнения и опорожнения резервуара. Устройство для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении в резервуарах, включающее понтон, выполненный в виде полой оболочки, облегающей внутреннюю поверхность резервуара, снабжено компрессором и газосборником для сброса давления, каждый из которых связан с полостью понтона через автоматический регулятор давления.
Недостатком аналога является невысокая надежность и безопасность устройства, обусловленные отсутствием перегородок в полости, что приводит при повреждении к полному разрушению конструкции (сдутию). Кроме того, при контакте полой оболочки с нефтью и нефтепродуктами накапливается статическое электричество, которое при отсутствии его отвода будет приводить к искрообразованию, что недопустимо внутри резервуара.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство, реализующее способ предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении в резервуаре (патент РФ №2374159, B65B 88/34, 27.11.2009), содержащее установленный в резервуаре понтон, выполненный в виде полой оболочки, облегающей внутреннюю поверхность резервуара, в которой создается давление и поддерживается постоянным в процессе заполнения и опорожнения резервуара, при этом зазор между краем понтона и стенкой резервуара заполнен эластичным полимерным материалом с помощью экструдера.
Недостатком ближайшего аналога является невысокая надежность и безопасность устройства, обусловленная отсутствием перегородок в полости, что приводит при повреждении к полному разрушению конструкции. Кроме того, при контакте полой оболочки с нефтью и нефтепродуктами накапливается статическое электричество, которое при отсутствии его отвода будет приводить к искрообразованию, что недопустимо внутри резервуара.
Задачей полезной модели является повышение надежности и безопасности устройства, за счет введения в контактируемый с нефтью и нефтепродуктом полимер антистатической добавки.
Технический результат заключается в предохранении нефти и нефтепродукта от испарения, за счет надувной конструкции, изготовленной из полимерного эластомерного материала.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается устройством для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении в резервуарах, включающим понтон или плавающую крышу, выполненные в виде полой оболочки, облегающей внутреннюю поверхность резервуара, компрессора, автоматического регулятора давления, в котором согласно полезной модели, понтон или плавающая крыша выполнены из полимерного эластомерного материала, а полая оболочка состоит из отдельных объемных, герметичных сегментов и заполненных газообразным веществом.
Кроме того, согласно полезной модели, в качестве полимерного эластомерного материала понтона или плавающей крыши может быть использован композитный эластомерный материал.
Кроме того, согласно полезной модели, в качестве добавки могут быть использованы антистатические добавки.
Кроме того, согласно полезной модели, в качестве добавки могут быть использованы добавки, предохраняющие полимерный эластомерный материал от ультрафиолетового излучения и других воздействий окружающей среды.
Кроме того, согласно полезной модели, в качестве добавки могут быть использованы добавки, повышающие огнестойкость полимерного эластомерного материала.
Кроме того, согласно полезной модели, отдельные объемные герметичные сегменты могут быть внутри разделены непроницаемыми перегородками.
Кроме того, согласно полезной модели, ширина стыка смежных объемных герметичных сегментов должна быть достаточна для передвижения обслуживающего персонала по верхней поверхности понтона или плавающей крыши и размещения оборудования и крепежа стационарных стоек, расположенных по нижней поверхности понтона или плавающей крыши.
Кроме того, согласно полезной модели, соединение верхней и нижней поверхностей сегментов, делают по ширине достаточным для обеспечения полного примыкания понтона или плавающей крыши к внутренней поверхности резервуара, создавая затвор.
Кроме того, согласно полезной модели, в качестве газообразного вещества используют инертный газ.
Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена надувная плавающая крыша в резервуаре для хранения нефти и нефтепродуктов. На фиг. 2 изображен надувной понтон в резервуаре для хранения нефти и нефтепродуктов. На фиг. 3 изображен надувной понтон или плавающая крыша.
Устройство для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении в резервуарах содержит резервуар 1, в котором расположена верхняя 2 и нижняя 3 поверхности понтона или плавающей крыши (ППК), соединенные между собой, образуя надувной понтон или плавающую крышу 4, состоящую из соединенных между собой объемных герметичных сегментов. Внутри ППК находятся непроницаемые перегородки 5. К нижней поверхности ППК 3 закреплены стационарные стойки 6. Соединение верхней 2 и нижней 3 поверхностей создают затвор 7. В каждый объемный герметичный сегмент вмонтирован штуцер 8 для подачи газообразного вещества, связанный с компрессором 9 и автоматическим регулятором давления 10. В резервуаре 1 выполнен технологический люк 11 для подачи объемных герметичных сегментов и для обеспечения доступа обслуживающего персонала внутрь резервуара 1. Внутри резервуара 1 закреплена направляющая стойка 12, которая проходит через отверстие в ППК и служащая для направления движения понтона или плавающей крыши внутри резервуара 1. Резервуар 1 может быть оснащен купольный крышей 13 (фиг. 2). Внутри резервуара 1 все объемные герметичные сегменты соединены между собой, образуя стыки 14 (фиг. 1, 2, 3).
Устройством для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении в резервуарах работает следующим образом. Понтон и плавающая крыша 4 представляет собой полость, заполненную газообразным веществом, например инертным газом, которая при помощи образованных затворов 7, плотно примыкает к внутренней поверхности резервуара 1, тем самым предотвращая испарение нефти и нефтепродуктов. Заполнение полости газообразным веществом происходит через штуцер 8, выведенный из каждого отсека сегмента на наружную поверхность. Контроль за поддержанием давления газообразного вещества в заданных параметрах осуществляется автоматически посредством автоматического регулятора давления 10.
Реализация начинается с замера внутренних геометрических размеров резервуара, в котором будет размещен понтон или плавающая крыша (ППК). По полученным размерам производят раскрой полимерного эластомерного материала (ПЭМ), причем в зависимости от выполняемых функций и контактной среды раскраиваемого элемента ППК, используются различные ПЭМ.
При установке плавающей крыши наружную поверхность защищают от ультрафиолетового излучения, что достигается использованием менее подверженного внешним факторам ПЭМ, и (или) в ведением соответствующей добавки в ПЭМ. При установке понтона необходимости в этой добавки нет, так как он находится под купольной крышей, и, следовательно, на него нет внешнего воздействия. Общее, что необходимо и для понтона и для плавающей крыши, это антистатические свойства ПЭМ, или обеспечение возможности стекания электрических зарядов с нижней поверхности, которая контактирует с нефтью или нефтепродуктом.
Одним из практически применяемых способов является введение в состав ПЭМ технического углерода или графита. ПЭМ, изготавливаемый немецкой фирмой Mehler под торговой маркой Valmet 7606, обладает всеми необходимыми для практической реализации полезной модели свойствами. Двухсторонний полиуретан инертен к нефти и нефтепродукту, а добавки обеспечили снижение электрического сопротивления до показателей менее 10∗8 Ом. Так же для повышения пожаробезопасности всей конструкции, при необходимости, можно вводить антипирены.
Следующий этап состоит в соединении раскроенного ПЭМ, с получением объемных, герметичных сегментов понтона или плавающей крыши. Каждый из таких сегментов оснащен, для обеспечения надежности плавающей конструкции, непроницаемыми перегородками 5. Из каждого отсека сегмента на наружную поверхность выведен штуцер 8, через который будет происходить заполнение полости газообразным веществом.
Для повышения пожаробезопасности понтона или плавающей крыши внутреннюю полость можно заполнить инертным газом. В случае возникновения пожара внутри резервуара, повреждается оболочка конструкции, и все пространство заполняется инертным газом, притока кислорода нет, огонь прекращается.
Для повышения надежности соединения поверхностей сегментов конструкции, а в дальнейшем соединение объемных сегментов используют термо-сварной способ соединения. Данный способ хорошо зарекомендовал себя при изготовлении мягких резервуаров ООО «Нефтетанк» (http://www.neftetank.ru). ООО «Нефтетанк» изготавливает мягкие резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов из материалов фирмы Mehler, что говорит о реальности воплощения предлагаемого технического решения, которое направлено на уменьшение испарения нефти и нефтепродуктов в стационарных резервуарах.
Так как по существующим в настоящий момент требованиям технологический люк 11 в резервуаре не должен превышать 600∗900 мм, то доставка готового понтона внутрь резервуара целиком, в большинстве случаев не возможна, в виду больших габаритов конструкции даже в не заполненном газообразным веществом состоянии. Осуществляют соединение отдельных объемных сегментов внутри резервуара, используя переносные сварные установки.
Так как диаметр надувной конструкции меньше диаметра внутри резервуара 1, а так же во избежание испарения нефти и нефтепродукта через зазор между понтоном или плавающей крышей, выполнено соединение внешней и внутренних поверхностей конструкции по ширине обеспечивающей полное примыкание всей конструкции к внутренней поверхности резервуара 1. Этой операцией мы создаем затвор 7, который обеспечит не только снижение испарения, и электрический контакт для отекания зарядов с поверхности конструкции на внутреннюю, заземленную стенку резервуара 1, но и в силу жесткости двойного сварного соединения, возможность по мере слива-налива, снятия различных отложений на внутренней поверхности резервуара 1. Данная возможность очень важна, так как парафиновые и другие отложения негативно влияют на качество хранимого продукта, и работу резервуарного оборудования.
При эксплуатации резервуара предусмотрена возможность доступа обслуживающего персонала как к внешней, так и нижней поверхности понтона или плавающей крыши. Так как вся наша конструкция наполнена газообразным веществом, то обеспечение плавучести, и в исключительных случаях, безопасность обслуживающего персонала будет обеспечена.
Так как конструкция понтона или плавающей крыши предполагает наличие стационарных стоек 6 (позволяющих производить обслуживание снизу), направляющих конструкций, для которых необходимы сквозные отверстия, а так же размещение различного оборудования, предлагается термо-сварное соединение объемных сегментов производить шириной, обеспечивающей выполнение всех выше перечисленных задач. Так как соединение двух смежных, объемных сегментов будет создавать жесткую поверхность, то надежность и удобство обслуживания будет обеспечена в полном объеме.
Процесс установки понтона или плавающей крыши в резервуаре заканчивается надувом объемных сегментов. Контроль за поддержанием давления газообразного вещества в заданных параметрах осуществляется автоматически посредством автоматического регулятора давления 10.
При наличии группы резервуаров оснащенных понтонами или плавающими крышами предлагаемой конструкции, целесообразно делать централизованный пункт контроля и управления уровнем давления в надувной конструкции.
Отсутствие у предлагаемого к использованию ПЭМ всех видов коррозии как в среде стандартных нефти и нефтепродуктов, так и в среде спиртов, даст возможность длительного использования понтонов и плавающих крыш в современных био-топливах. С проблемой разрушения стальных, и даже алюминиевых конструкций в резервуарах уже сейчас столкнулись в странах, где на законодательном уровне обязывают производителей топлив добавлять этанол. По прогнозам экспертов доля использования био-топлив в мире в ближайшее время резко возрастет, а значит альтернативы полимерным материалам, как основным материалам для изготовления резервуарного оборудования нет. Данное обстоятельство дает основание говорить об экспортной привлекательности моего технического решения.
Так как прочность ПЭМ в разы больше прочности стали, например Valmex 7606 фирмы Mehler в семь раз прочнее стали, то решается задача предотвращения разрушения понтонов и плавающих крыш от гидроудара. Защищенность всей конструкции так же будет обеспечена за счет высокой эластичности ПЭМ. Все выше перечисленное говорит о необходимости и своевременности использования ПЭМ при изготовлении ППК.
Итак, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность и безопасность устройства, за счет введения в контактируемый с нефтью и нефтепродуктом полимер антистатической добавки, а также повысить эффективность предохранения нефти и нефтепродукта от испарения, за счет надувной конструкции, изготовленной из полимерного эластомерного материала.