ПРИЕМО-РАЗДАТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВУАРА
RECEIVING-DISPENSING FACILITY OF RESERVOIR

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано на предприятиях, имеющих вертикальные цилиндрические резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, преимущественно, резервуары с понтонами и плавающими крышами.
Жидкость в резервуар подают через приемо-раздаточный патрубок, ввариваемый в стенку резервуара. Внутри резервуара к приемо-раздаточному патрубку присоединяют приемо-раздаточное устройство различной конструкции: хлопушки, хлопушки с приемо-раздаточной камерой и т.п. /1, 2, 3/. Недостатком этих приемо-раздаточных устройств является то, что при попадании в резервуар газовоздушной пробки из подводящих трубопроводов эти газы быстро всплывают на поверхность жидкости, образуя газожидкостные фонтаны. Эти фонтаны оказывают силовое воздействие (удар) на понтон или плавающую крышу в резервуаре, а иногда через боковой зазор или клапан выбрасывают большие объемы жидкость на верхнюю поверхность их. Известны многочисленные случаи потопления и разрушения понтонов, особенно легких понтонов поплавкового типа и однодечных понтонов тарельчатого типа.
Известно приемо-раздаточное устройство диффузорного типа /4/, которое представляет собой длинную трубу (иногда доходит до центра резервуара), в нижней части с обеих сторон прорезаны щелевые отверстия для выхода жидкости, а конец ее заглушен. Отверстия в трубе по мере удаления ее от места входа в резервуар увеличиваются в сечении, чтобы расход жидкости из всех отверстий был одинаковым. Эти приемо-раздаточные устройства также имеют недостаток, так как в трубе происходит расслоение потока на жидкость (внизу) и газ, который не может вытесняться через отверстия, расположенные ниже поверхности жидкости. В этом случае газ вытесняется из трубы в резервуар порциями по мере накопления и сжатия его. Таким образом, этот приемо-раздаточный патрубок не освобождает понтон полностью от опасности гидравлических ударов, хотя и смягчает их ударное действие на понтон.
Предлагаемое приемо-раздаточное устройство представляет собой трубу с заглушенным концом, в нижней части которой с обеих сторон прорезаны отверстия, в которые вставлены сопла, имеющие отверстия на верхней образующей. В стенке трубы, на ее верхней образующей, выполнено отверстие, а над этими отверстиями в трубе и сопле вокруг трубы образована при помощи кожуха замкнутая полость с возможностью сообщения через нее сопла с верхней полостью трубы. Благодаря сообщению верхней части полости трубы, где находится газ, с соплом газ подсасывается (эжектируется) струей жидкости в сопле. Подсос образуется благодаря тому, что в сопле скорость жидкости больше, чем в трубе. Подсос газов происходит постоянно и небольшими порциями пока имеется движение жидкости в сопле. В результате исключается пульсационный выход больших объемов газов из приемо-раздаточного патрубка в резервуар, следовательно, исключается силовое воздействие газовых пробок на понтон.
На приведенных фигурах схематично изображено предлагаемое приемо-раздаточное устройство.
Фиг.1 - расположение приемо-раздаточного устройства внутри резервуара.
Фиг.2 - поперечное сечение кожуха и сопла по А-А (см. фиг.1).
Приемо-раздаточное устройство представляет собой трубу 1, которая одним концом присоединена к приемо-раздаточному патрубку 2 на стенке резервуара 3 при помощи фланцевого соединения 4, другой конец ее заглушен заглушкой 5, имеющей внизу небольшое отверстие 6 для истечения жидкости. В нижней части трубы 1 (ближе к нижней образующей) примерно на равных расстояниях друг от друга с двух сторон вырезаны отверстия, в которые вставлены сопла 7. Поперечное сечение этих отверстий, по мере удаления от фланца 4, увеличиваются для обеспечения равного расхода из всех отверстий (сопел). Над соплами 7 вокруг трубы 1 с помощью установленного (например, приваркой) кожуха 8 вокруг трубы образована замкнутая полость 9, а в теле сопла 7 выполнено отверстие 10 для сообщения полости 9 с соплом 7. В верхней образующей трубы 1 выполнены отверстия 11 для сообщения газовой полости трубы 1 с замкнутой полостью 9. Труба 1 расположена на небольшом расстоянии от днища 12 резервуара и прикреплена к нему при помощи опоры с хомутом 13.
Предлагаемое приемо-раздаточное устройство работает следующим образом.
При подаче жидкости в резервуар через приемо-раздаточный патрубок 2 она вытекает из резервуара через сопла 7 примерно с одинаковым расходом из всех сопел. Если в резервуар поступает газовая пробка (воздух, газовоздушная смесь), в трубе 1 происходит расслоение потока на газ (вверху) и жидкость. Жидкость вытекает из резервуара через сопла 7. Так как полость сопла 7 сообщена при помощи отверстий 10 и 11 с газовой полостью трубы 1, газ из трубы будет подсасываться в струю жидкости, вытекающей из сопла 7 в резервуар. Подсос газа будет осуществляться постоянно, небольшими порциями. Доля газа, подсасываемого струей жидкости, зависит от размеров поперечного сечения отверстий 10 и разности давлений в трубе 1 и сопле 7. Давление в сопле всегда меньше, чем в трубе 1, так как в сопле больше скорость. В результате через сопла в резервуар вытекает газожидкостная смесь, в которой газ перемешан, выходит из сопел рассредоточенно и поднимается в жидкости в виде небольших пузырьков, а не в виде газовых пробок. Поэтому газ не оказывает значительного силового воздействия на понтон и плавающую крышу. В этом заключается положительный эффект от предложенного приемо-раздаточного устройства.
Поперечное сечение отверстия 10 определяется конструктивно или расчетом исходя из соотношения объмов поступающего в резервуар газа и жидкости при условии равенства суммарного расхода жидкости и газа из всех сопел с расходом потока в приемо-раздаточном патрубке.
Источники информации
1. Патент РФ, №2191730. 2001.05.11.
2. Патент РФ, №2189929, 2000.12.14.
3. Патент РФ,№2036124, 16.04.92.
4. Чертеж Ultraflote Corporation, №20234, 12.10.92.