Резервуар для сбора и подготовки нефти

 

Саоэ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Su 4 В 65 D 90/30, 88/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3892301/23-13 (22) 06.05.85 (46) 23.05.86. Бюл. № 19 (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти

«Союзтермнефть» (72) А. Е. Ольгин (53) 621.642.3 (088.8) (56) Патент США № 3587911, кл. 220-20, опублик. 1971.

Патент США № 1631959, кл. 220-26, опублик. 1927.

Иванов И. Д. Эксплуатационные и аварийные потери нефтепродуктов н борьба с ними.— М.: Недра, 1968, с. 41 — 44.

Патент СССР № 12789, кл. В 65 D 88/34, 1927.

Патент СССР № 7462, кл. В 65 D 88/34, 1926.

Авторское свидетельство СССР № 696138, кл. В 65 D 88/34, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 481663, кл. Е 01 С 19/08, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 1093630, кл. В 65 D 88/34, 1982.

Лысый И. В., Зайцев В. Г. Эксплуатация стального резервуара с емкостью 20 тыс. м с понтоном из эластичного материала.—

HTPC 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 СССР № 929502, кл. В 65 D 88/34, 1980.

„„SU„„1232589 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, отличающийся тем, что на центральной стойке укреплен ограничитель вертикального перемещения секторов плавающего покрытия, выполненный ;) в виде конуса с прикрепленной к его основанию гофрированной юбкой.

К) 1232589

Р)(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 I на фиг. 1; на фиг. 7 узел II 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 III 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:

25 зо

45 где P — заданный перепад давления на элементе при начале его проворачивания, кг/м ;

М, — общая масса сектора над поверхностью жидкости, кг;

Ф вЂ” площадь поверхности сектора, лежащей от оси 7 к центру резервуара (площадь заштрихована, фиг. 11);

М„ — масса широкой части сектора над поверхностью 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 "одержащих 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 присоединения 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 поверхностью

1232589

55 з покрытия не должно быть более, чем высота выступающей части сектора над уровнем жидкости.

Плавающее покрытие монтируют в резервуаре, не содержащем нагревательных элементов, в следующей последовательности.

Плавающее покрытие в разобранном виде (поплавки, кольцо жесткости, рейки секций, металлическая сетка) транспортируется к резервуару. Резервуар овобождают от нефтепродуктов и дегазируют для огневых работ. Через патрубки 14 отпускают тяги 11, кольца 17 которых соединяют с крюками тросиков воротов. Сборку плавающего покрытия начинают с монтажа кольца 7, которое затем подвешивают на тросиках к крыше резервуара на высоте одного метра от днища или от специально изготовленного настила.

После сборки короба сектора его закрепляют на кольце 7, покрывают металлической сеткой 5 и эластичным покрытием 6.

В качестве эластичного покрытия может использоваться бензомаслостойкая прорезиненная ткань, синтетические пленки, например полиамидная пленка ПК-4. Сетку через проводник соединяют с кольцом 7.

Сектор, в который проходит переточная труба, закрывается частично и выполняется с небольшой эффективной площадью. После окончания сборки секторов и соединения их усеченных вершин между собой понтон поднимается за кольцо 7 и за торцы узкой части одновременно из нескольких точек крыши при помощи воротов и тросиков, закрепленных за кольца 17 и тяги 11. После подъема плавающего покрытия через петли тяг 11 продевается штифт 15 и герметизируют патрубки 14 пробками.

Монтаж плавающего покрытия в резервуаре, не содержащем нагревательного элемента, может происходить через смотровой и 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 следующим образом.

В нижней части резервуара по его периметру устанавливают опоры 23, величина которых больше высоты нагревательных элементов. Сверху опор монтируют раму из уголка 24 и на той же высоте на центральной стойке 19 устанавливают опорное кольцо 25. В первом и втором поясах резервуара слева от переточной трубы 13 вырезают монтажный люк размером 1500 ) 3200. На крыше резервуара над центром монтажного люка на расстоянии 2,5 — 3,0 м от края крыши монтируют подъемное устройство, состоящее из патрубка 14 и ворота 18. Каждый сектор плавающего покрытия собирают отдельно вне резервуара.

Сборка плавающего покрытия внутри резервуара происходит в следующей последовательностии.

t5

Зо

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 от днища 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 крышке 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 переточную 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 — 97Я; 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, выпускающих

1232589

Фиг, Z

5 газ с отбивкой его от капельной жидкости.

Простота монтажа плавающего покрытия в резервуарах, имеющих внутри себя нагревательные элементы, которые значительно усложняют сборку плавающих покрытий других конструкций.

Jl

1232589

Фиг.Ф

1232589

18 ч соиг.9

Фиг./7

Редактор М. Бланар

Заказ 2508/22

Составитель В. Шипов

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4