Способ защиты от вспенивания и выброса горящей жидкости из резервуара

ОЮЗ СОВЕТС СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 93(51)5 А Я К А ефти нефтепродук ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт горючих ископаемых(72) С.А,Горячев (Щ, Хиль Арнольдо Гонзалесси (СО), Г.С,Головин и Е,Г.Горлов (ЯО)(56) Авторское свидетельство СССРМ 1232273, кл, А 62 С 3/12, 1984.(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ВСПЕНИВАНИЯИ ВЫБРОСА ГОРЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ ИЗ РЕЗЕРВУАРА Изобретение касается подготовки и хранения нефти и тяжелых нефтепродуктов и может быть использовано для предотвращения вспенивания и выброса горящих продуктов из резервуаров в результате вскипания взвешенной в продукте или донной (подтоварной) воды при ее контакте с нагретым гомотермическим слоем, Оно может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, топливно-энергетической и других отраслях промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве.При горении нефти и тяжелых нефтепродуктов образуется и развивается гомо- термический слой с температурой, значительно превышающей температуру кипения взвешенной в продукте или донной (подтоварнай) воды. Взвешенные капли воды вызывают вспенивание нефти и ее переливание через борт резервуара, а контакт гомотермического слоя с донной водой приводит к перегреву последней и бурному(57) Использование; в нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности. Защита от вспенивания и выброса горящей жидкости из резервуара достигается подачей вслойдонной воды распыленного газасудельным расходом 0,15 10 .0,8 10 м /мч, через распределительное устройство, установленное в резервуаре и выполненное в виде горизонтальной трубы с количеством отверстий 515 на 1 м площади днища резервуара. Это позволяет полностью предотвратить достижение температуры 100 С на границе раздела пожароопасная жидкость - вода, 1 ил. вскипанию с выбросом н (та) из резервуара,Наиболее близким к предлагаемому способу является способ защиты от вспенивания и выброса горящей жидкости из,резервуара путем предотвращения перегрева слоя донной воды, согласно которого с помощью горизонтальных теплообменных устройств, установленных выше уровня донной воды, производится отвод избыточного тепла от развивающегося гомотермического слоя, Охлаждающую жидкость (воду) подают в горизонтальный охладитель, а затем сбрасывают в отводящие коммуникации или направляют на охлаждение стенок резервуара в кольцо орошения, чтобы предотвратить деформацию его корпусаК недостаткам указанного способа можно отнести необходимость установки в резервуарах сложной и дорогостоящей системы теплообменных устройств; сни:.ение надежности работы охладителейри образовании на них отложений грязи и к 1779399фальтенов; отказ ра оты си.аб ты системы при павы- донной воды, Пузырьки газа, проходя черезшении уровня донной воды ио воды и затоплении ею слой донной воды, становятся центрами паохладителей во время тушениятушения пожара в рообразования, препятствуя тем самым еерезервуаре распыленной водой или пеной; перегреванию и бурному вскипанию. Приневозможность предотвратить вратить вспенива движении газа через слой нефти происходитние обводненных нефтей и тГф ей и тяжелых непро- ее перемешивание, что в определенной мередуктов, которое обычно предшествует препятсвует образованию и развитию нагревыбросуиприводиткпер лб ереливанию горяще- того гомотермического слоя, предотвращаетго продукта через борт резервуара, вспенивание продукта и переливание его чеКооме этого, к недостаткам указанного 10 рез борт резервуара,способа можно отнести потребление значи- П р и м е р ы 1 и 2, Опыты проведены нательного количества воды во время покара, лабораторных резервуарах диаметром 0,3 икоторой может не хватить на его тушение. 1 м, оснащенных перфорированной кольцеСистема охладителей в период эксплуата- вой трубкой диаметром 10 мм с 5 отверстиции резервуаров будет подвергаться интен ями диаметром 1 мм.сивной коррозии, что приведчто приведет к Данные по влиянию удельного расходапопаданию нефти или нефтепродукта через воздуха для предотвращения выброса нефобразовавшиеся повреждения в отводящие ти приведены в таблице,коммуникации и поступленпоступление их вместе с Оптимальный удельный расход воздухаводои на орошерошение резервуара. 20 составляет 0,15 10 0,83 10 мз/м ч.. 1 г 10Целью изобретения является повыше- При расходе воздуха менее О,ние надежности защиты за счет предотвра- м м ч наблюдается вспенивание нефти, ащения перегревания и вскипания донной при большем расходе интенсифицируетсяводы. процесс горения нефтепродукта, что осложДля достижения поставленой цели в 25 няетпокаротушение. Количество отверстийспособе защиты от вспенивания и выбро- на 1 м площади днища резервуара с учетомса горящей жидкости из резервуара пред- удельного расхода воздуха и необходимоложено в слой донной воды подавать сти предотвращения выброса должен бытьраспыленный газ с удельным расходом 515. Выход за этот интервал не позволяет0 15 10 0,83 10 мэ/м ч, через рас эффективно предотвращать выброс горяпределительное устройство, выполненное в щих нефтепродуктов.виде горизонтальной трубы с отверстиями, Диаметр отверстий, через которые выв количестве 5-15 отверстий на 1 м площа- ходит воздух под слой горящего нефтепроди днища резервуара. дукта в промышленном резервуареПодача распыленного газа приводит к 35 подбирают расчетом, исходя из критическихпринудитсльному кипячению донной воды, размеров пузыря водяного пара, необходине вызывая ее перегрева. Является сущест- мого для его зарождения и всплытия по форвенной падача газа с удельным расходом муле0,15 10 ,О 83 10 м м ч в слой доннойводы через специальные распределитель О - 2 Якр к,) йные устройства, в количестве 515.отвер- где ЯР=1,6 10 м;стий на 1 м днища, не ожидая, пока к,5.2,0 коэффициент запаса;температура на границе раздела фаз пожа- О 5.6 мм,роопасная жидкость - вода достигает100 С, поскольку при расходе воздуха ниже 45 Изобретение позволяет предотвратить0,15 10 мз(м ч происходит вспенивание перегревслоядонной(подтоварной)водыи,нефти, а при расходе выше 0,83 10 м /мч следовательно, выброс горящей нефти, Этоинтенсифицируется процесс горения, из- достигается благодаря созданию центровменение количества отверстий на 1 м дни- парообразования в слое донной воды, а неща больше или меньше 5-15 отверстий не 50 отвода тепла от нагретого гомотермическодает возможности с надежностью предотв- го слоя; кроме того наряду с выбросом предратить выброс горящих нефтепродуктов. отвращается вспенивание обводненногоНа чертеже приведена принципиальная нефтепродукта, все это приводит к повышена реализации способа. нию надежности защиты, В качестве рас-.схемПредотвращение вспенивания и выбро пределительных устроиств воз оса горящей нефти достигается благодаря использование имеющегося в резервуарахподачи газа по линпо линии 2 в распределитель- оборудования для размыва донных отложеное (распыливающе ) уее) устройство 1 ряспо- ний. Исключается неблагоприятное влияложенноевнижнейчастиреэервуаравслое ние уровня донной воды и отложений на