Резервуар для сбора и подготовки нефти

(511 4 В 65 Р 90/30, 88/34 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ийся тем, лен ограия сектоолненный его осноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти Союзтерм нефть(56) Патент США3587911, кл, 220-20, опублик. 1971.Патент США163959, кл. 220-26, опублик. 1927.Иванов И. Д. Эксплуатационные и аварийные потери нефтепродуктов н борьба с ними. - М.: Недра, 1968, с. 41 - 44.Патент СССР12789, кл. В 65 0 88/34, 1927.Патент СССР7462, кл. В 65 В 88/34,1926.Авторское свидетельство СССР696138, кл. В 65 О 88/34, 1973.Авторское свидетельство СССР481663, кл. Е 01 С 19/08, 1972.Авторское свидетельство СССР1093630, кл. В 65 Р 88/34, 1982.Лысый И. В., Зайцев В. Г, Эксплуатация стального резервуара с емкостью 20 тыс. м с понтоном из эластичного материала. - НТРС Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1977,9, с. 19 - 21.Понтон из синтетических материалов. Проспект ВДНХ СССР. - Уфа: Башкирское ЦНТИ, 1969.Авторское свидетельство СССР929502, кл. В 65 Р 88/34, 1980. 801232589 А 1(54) (57) 1. РЕЗЕРВУАР ДЛЯ СБОРА И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ преимущественно со встроенными элементами нагрева, включающий цилиндрический корпус с центральной стойкой и плавающим покрытием из эластичного материала, закрепленного на направляющих элементах, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, плавающее покрытие выполнено в виде смежно установленных секторов с усеченной вершиной, направляющие элементы укреплены на радиальных сторонах указанных секторов, при этом на направляющих элементах между центром тяжести каждого сектора и торцом его широкой части эквидистантно к боковой поверхности цилиндрического корпуса резервуара выполнены пазы, в которых установлено кольцо с закрепленными на нем поплавками, а в усеченных вершинах каждого сектора укреплены поплавки с меньшим коэффициентом плавучести, причем в торце каждого сектора ниже ватерлинии выполнен по меньшей мере а один паз. 2. Резервуар по п. 1, отличающчто на центральной стойке укрепничитель вертикального перемещенров плавающего покрытия, выпв виде конуса с прикрепленной кванию гофрированной юбкой, 123258910 50 55 РХ ф= (М, - М),Изобретение относится к борьбе с потерями углеводородов и охране окружающей среды при сборе и подготовке нефти преимущественно на нефтедобывающих предприятиях.Цель изобретения - повышение надежности резервуара за счет обеспечения непотопляемости покрытия.На фиг. 1 схематично изображен перспективный вид резервуара для сбора и подготовки нефти; на фиг. 2 - плавающее покрытие, вид сверху; на фиг. 3 - сектор понтона, общий вид; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг, 5 - вид Б на фиг. 3 (с различным типом торцовых пазов); на фиг. 6 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 7 узел 11 на фиг, 1; на фиг. 8 - резервуар для сбора и подготовки нефти, общий вид; на фиг. 9 - сечение В-В на фиг. 8; на фиг. 10 - узел 111 на фиг. 8; на фиг. 11 - сектор плавающего покрытия, вид сверху.Резервуар для сбора и подготовки нефти содержит цилиндрический корпус 1, в котором помещено плавающее покрытие 2, состоящее из отдельных секторов, которые могут быть выполнены трапецеидальной формы. Каждый сектор 3 состоит из каркаса 4, на котором прикреплены металлические сетки 5, служащие для снятия статического электричества и повышения прочности эластичного покрытия 6, расположенного между ними. Каждый сектор своим большим основанием закреплен на оси, представляющей собой кольцо 7, расположенное эквидистантно по окружности корпуса 1.В качестве плавающего кольца 7 могут использоваться различные конструкционные материалы, например трубы.Сетка 5 каждого сектора соединена сваркой с кольцом 7. Для обеспечения плавучести секторов к кольцу 7 прикреплены поплавки 8, изготовленные, например, из плиточного пенопласта. В торцах другой части секторов (усеченные вершины) выполнены пазы 9 (по меньшей мере один), расположенные ниже ватерлинии, и укреплены поплавки 10.Место установки поплавка 10 и процент уменьшения его коэффициента плавучести (отношение части массы сектора, действующей на поплавок, к величине его погружения) определяется расчетным путем, исходя из необходимости создания уклона сектора к центру резервуара. Такой наклон элемента понтона обеспечивает стекание продукта с поверхности сектора при случайном его попадании. Ось симмметрии поплавка 10 совпадает с осью симметрии сектора. Общий коэффициент плавучести сектора должен обеспечивать зазор между эластичным покрытием и зеркалом испарения жидкости.Место расположения пазов в боковых поверхностях секторов определяется, исходя из их конкретных геометрических размеров при соблюдении следующего равенства: 15 20 25 30 35 40 45 где Р - заданный перепад давления наэлементе при начале его проворачивания, кг/м;М, - общая масса сектора над поверхностью жидкости, кг;ф - площадь поверхности сектора,лежащей от оси 7 к центру резервуара (площадь заштрихована, фиг. 11);М - масса широкой части сектора надповерхностью жидкости, лежащая от оси 7 к боковой поверхности резервуара, кг (не заштрихована, фиг. 11),Условия начала проворачивания сектора при накоплении под ним газа даны без учета возникновения выталкивающей силы при погружении широкой части сектора, увеличения общей массы сектора над поверхностью жидкости и возникновения сил трения между боковыми поверхностями сектора и жидкостью. В общем случае прямая, соединяющая пазы, проходит между центром тяжести сектора и торцом его широкой части. Перепад давления, действующий на сектор, определяется из условий прочности эластичного покрытия и выбирается максимально возможным.Для предотвращения опускания понтона при сливе жидкости, а также для удобства монтажа в резервуарах, не "одер жащих нагревательные элементы, могут быть использованы тяги 11, которые прикреплены к крыше резервуара. Количество тяг выбирают исходя из допустимой сосродоточенной нагрузки на крышу резервуара, удобства монтажа понтона. Диапазон изменения уровня жидкости, поступающей по распределителю 12,в сырьевых и технологических резервуарах практически постоянен, вследствие наличия в таких резервуарах переточной трубы 13. Поэтому длина тяг 11 при эксплуатации резервуара незначительна и не должна превышать расстояние от крыши резервуара до уровня слива переточной трубы более чем на 0,5 м. Для крепления тяг 11 служат трубки 14 со штифтами 15 и пробками 16. Концы тяг имеют петли с кольцами 17 для соединения их со средствами подъема, В качестве средства подъема может быть использовано специальное приспособление в виде ворота 18, тросик которого заканчивается крюком для его присо. единения к кольцу 17. Для ограничения угла проворачивания секторов 3 вокруг оси 7 и сокращения величины уноса капельной жидкости при прорывах газовых пузырей на центральной стойке 19 может быть установлен конус 20 (фиг. 8 и 10) с эластичной гофрированной юбкой 21, выполненной из газопроницаемого тканевого материала.Для предотвращения зацепления секторов один относительно другого расстояние между основанием конуса и поверхностью50 55 зпокрытия не должно быть более, чем высотавыступающей части сектора над уровнемжидкости.Плавающее покрытие монтируют в резервуаре, не содержащем нагревательных элементов, в следующей последовательности.Плавающее покрытие в разобранномвиде (поплавки, кольцо жесткости, рейкисекций, металлическая сетка) транспортируется к резервуару. Резервуар овобождаютот нефтепродуктов и дегазируют для огневыхработ. Через патрубки 14 отпускают тяги 11,кольца 17 которых соединяют с крюкамитросиков воротов. Сборку плавающего покрытия начинают с монтажа кольца 7, которое затем подвешивают на тросиках к крышерезервуара на высоте одного метра от днищаили от специально изготовленного настила.После сборки короба сектора его закрепляютна кольце 7, покрывают металлической сеткой 5 и эластичным покрытием 6,В качестве эластичного покрытия можетиспользоваться бензомаслостойкая прорезиненная ткань, синтетические пленки, например полиамидная пленка ПК. Сетку черезпроводник соединяют с кольцом 7.Сектор, в который проходит переточнаятруба, закрывается частично и выполняетсяс небольшой эффективной площадью. Послеокончания сборки секторов и соединения ихусеченных вершин между собой понтон поднимается за кольцо 7 и за торцы узкой частиодновременно из нескольких точек крышипри помощи воротов и тросиков, закрепленных за кольца 17 и тяги 11. После подъемаплавающего покрытия через петли тяг 11продевается штифт 15 и герметизируют патрубки 14 пробками.Монтаж плавающего покрытия в резервуаре, не содержащем нагревательного элемента, может происходить через смотровойи световые люки, так как сами секторы понтона могут собираться внутри резервуара.Монтаж плавающего покрытия в резервуаре, содержащем нагревательные элементы 22 (фиг. 8) на примере резервуара объемом 1000 м, осуществляется следующимобразом.В нижней части резервуара по его периметру устанавливают опоры 23, величинакоторых больше высоты нагревательныхэлементов. Сверху опор монтируют рамуиз уголка 24 и на той же высоте на центральной стойке 19 устанавливают опорное кольцо 25. В первом и втором поясах резервуараслева от переточной трубы 13 вырезают монтажный люк размером 1500 )( 3200. На крыше резервуара над центром монтажноголюка на расстоянии 2,5 - 3,0 м от края крышимонтируют подъемное устройство, состоящееиз патрубка 14 и ворота 8. Каждый секторплавающего покрытия собирают отдельновне резервуара.Сборка плавающего покрытия внутрирезервуара происходит в следующей последовательности. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Собранный сектор своей узкой торцовой частью вдвигается в монтажный люк. Через патрубок 14 опускается трос 26, конец которого закрепляется к сектору. Одновременно с вращением рукоятки ворота 18 осуществляется протаскивание сектора внутрь резервуара. В конце протаскивания сектор занимает вертикальное положение. Сектор поднимается вверх на высоту 2,7 м отднища резервуара (над нагревательными элементами) и его широкая торцовая часть укладывается на опорную раму 24, а узкая часть на опорное кольцо 25. Трос отсоединяется от сектора, который затем перемещается по часовой стрелке в сторону переточной трубы на расстояние 0,3 - 0,5 м от нее, В боковые пазы сектора устанавливаются трубчатые оси 7, к которым приваривается проводник металлической сетки 5. Подобным образом устанавливаются и все остальные секторы, Участки труб осей секторов соединяются между собой. К трубе в четырех противоположных точках приваривается заземляющий провод, противоположные концы которого привариваются к крь 1 шке резервуара.Резервуар работает следующим образом.Поступающая в резервуар водонефтяная эмульсия в результате снижения скорости по сечению аппарата, действия деэмульгаторов, а в некоторых случаях и нагрева, разрушается, что приводит к отделению воды от нефти. Нефть поднимается в верхнюю часть резервуара и выводится через пере- точную трубу 13.При достижении давления свободного газа, выделившегося из нефти под сектором, выше определенного предела, получаемого соотношением массы сектора и его площади, сектор поворачивается вокруг кольца 7 и выпускает излишки газа через пазы в своей торцовой части. В случае большой скорости газа (прорыв газовых пузырей) происходит захват жидкости, которая при выпуске из торца сектора отбивается на конусе 20. Сухой газ, не содержащий капельной жидкости, уходит через юбку 21, Величина угла проворачивания сектора вокруг оси 7 определяется расстоянием между нижней частью конуса 20 и поверхностью узкой части сектора. В общем случае для предотвращения зацепления секторов это расстояние не должно быть больше величины их погруженной части. Плавающее покрытие подобной конструкции закрывает зеркало испарения нефти примерно на 95 - 97 Я; что приводит к существенному снижению интенсивности испарения. Основным преимуществом предлагаемого устройства перед известными является то, что данное плавающее покрытие можно эксплуатировать в жидкостях, содержащих свободный газ. Это достигается тем, что сами части плавающего покрытия (секторы) выполняют роль клапанов, выпускающих1232589 19 фиг,5газ с отбивкой его от капельной жидкости.Простота монтажа плавающего покрытияв резервуарах, имеющих внутри себя нагревательные элементы, которые значительно усложняют сборку плавающих покрытий других конструкций. О 19ска митета ССоткрытийкая наб., дул. Прое 4/5ная, 4 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 1 3035, Москва, Ж - 35, Рауш лиал ППП Патент, г. Ужгоро