Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для сокращения по терь легкоиспаряющихся жидкостей при их хранении . Оно может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатьшающей и химической промышпенности. Целью изобретения является повышение надежности хранения. Эта цель достигается тем, что на газовом трубопроводе последовательно за основным клапаном с мембранной полостью установлен дополнительный клапан с мембранной полостью, которая посредством патрубка соединена с газовым пространством резервуара. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (511 g В 65 D 90/30 90/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOlNY СВИДЕ П=ЛЬСТБУ объедидобычи

СССР

1985.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4258305/28-13 (22) 05.06.87 (46) 30.01,89. Бюл. 9 4 (71) Научно-производственное нение по термическим методам нефти "Союэтермнефть" (72) А.Е.Ольгин (53) 621.642.3(088.8) (56) Авторское свидетельство

Ф 1174345, кл. В 65 D 90/32, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЛЕГКОИСПАРЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройИзобретение относится к устройствам для сокращения потерь легкоиспаряющихся жидкостей при их хранении и может быть использовано, например, в нефтедобывающей и химической промышленности.

Цель изобретения — повьппение надежности хранения, Введение новых элементов и конструктивное исполнение позволяет повысить надежность хранения легкоиспаряющихся жидкостей в данной установке.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей, схема соединения резервуаров; на фиг. 2— то же, с одним резервуаром.

Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей содержит группу атмосферных резервуаров 1-3 (не менее одного — количество резервуаров, ствам для сокращения потерь легкоиспаряющихся жидкостей при их хранении, Оно может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промыпшенности. Целью изобретения является повьпление надежности хранения. Эта цель достигается тем, что на газовом трубопроводе последовательно за основным клапаном с мембранной полостью установлен дополнительный клапан с мембранной полостью, которая посредством патрубка соединена с газовым пространством резервуара. 2 ил. объединенных в газоуравнительную систему, не ограничивается). Газовое пространство резервуаров соединяется с выходом емкости 4 высокого давле5 ния через последовательно попарно установленные клапаны 5 и 6 (для резервуара 1) 7 и 8 (для резервуара 2), 9 и 10 (для резервуара 3) и вентили 1113. Мембранная полость нормально открытых (НО) клапанов 5, 7 и 9 соединена с газовым пространством каждого резервуара через реле 14-16 соответственно. Мембранная полость нормально закрытых (НЗ) клапанов 6, 8 и 10 соединена непосредственно с газовым пространством резервуаров 1-3. Клапан

5 состоит иэ седла 17, затвора 18, груза 19 и мембраны 20, а клапан 6 из седла 21 затвора 22, груза 23 и

20 мембраны 24. Аналогичным образом устроены и клапаны резервуаров 2 и 3.

Каждое реле состоит из верхней каме1454762

ы А, сопло которой подключено к raэовому пространству резервуаров, под-

Мембранной полости Б, соединенной с входом компрессора 25, полости В, со- 5 общающейся с атмосферой и нижней каИеры Г. Компрессор 25 подключен к газовым линиям емкости 4 через вентили 26-28. Для предотвращения перепол( нения емкости 4 высокого давления в, езультате накопления высококипящего конденсата в ней установлен эжектор

29, а для сбора избыточного давленияедукционный клапан 30. На всасываюей линии компрессора 25 установлен 15 электроконтактный манометр 31, включенный в цепь магнитного пускателя 32 °

Установка предназначена подцерживать в резервуарах заданное давлениев установленных пределах, исключая по20 терн легкоиспаряющихся компонентов хранимых жидкостей и попадания в них воздуха.

Установка для хранения легкоиспаря ющихся жидкостей работает в двух цик-25 лах: цикле наполнения и цикле опорожнения продукта.

При цикле наполнения резервуара I открывают вентиль 26 (вентили 11, 12, 13, 27 и 28 закрыты) и подключают 30

,компрессор 25 в систему автоматики (цепь электроконтактного манометра 31

;магнитного пускателя 32). Увеличиваю.щийся уровень жидкости вытесняет газ ,из газового пространства резервуара., Рост давления в резервуаре 1 через (! импульсные трубки воздействует на мембрану 24, клапан 6 и через газовое реле 14 (в нормальном положении сопло камеры А открыто) на мембрану 20 40 клапана 5 под воздействием давления (настройка клапанов осуществляется передвижением грузов 19 и 23) затвор

22 открывает .седло 21 и газ через седло 21 и седло 17 (нормально от- 45 крытого клапана 5) поступает в газовую линию и через контактный манометрмагнитный пускатель (31 и 32) включает компрессор 25 на откачку газа из резервуара 1. При возникновении ситуации, заключающейся в позднем включении компрессора, когда давление газового пространства резервуара в результате закачки продукта поднялось до величины, при которой клапан

5 перекрыл газовую линию, включение компрессора необходимо осуществить без подключения его к системе автоматики (включение — отключение компрессора по сигналу электроконтактного манометра 31) .

В этом случае после включения компрессора 25 в газовой линии в результате ее перекрытия клапаном 5 образуется вакуум, который создает разряжение в камере Б газового реле 14.

Атмосферное давление в камере В перебрасывает блок мембран в верхнее по ложение и соединяет мембранную полость клапана 5 с атмосферой. Клапан

5 открывается и газовая полость резервуара соединяется со всасывающей линией компрессора, В компрессоре 25 гаэ сжимается до давления фазового перехода (определяется по константе фазового равновесия) основного компонента газовой смеси. В качестве основного компонента газовой смеси выбирают наиболее легкоиспаряемые компоненты жидкости (например, для нефти таким компонентом является бутан) . Сконденсированный гаэ стекает в емкость 4 высокого давления„где и накапливается в течение всего цикла заполнения резервуара. Объем образующегося конденсата примерно в 300-360 раз меньше объема вытесняемой паровоэдушной смеси иэ резервуара, Если скорость поступления жидкости меньше, чем произ" водительность компрессора 25, то при определенном заданном минимальном давлении груз 23 перемещает затвор

22 и закрывает седло 21, отсекая газовое пространство резервуара 1 от входа компрессора 25 и тем самым предотвращает создание вакуума в резервуаре. Образующийся вакуум в газовой линии, воздействуя на контактный манометр 31, отключит компрессор 25.

Последующее включение компрессора

25 может произойти при повышении давления в газовой линии по сигналу электроконтактного манометра 31 или по сигналу реле времени (не показано), период срабатывания которого рассчи- . тан на среднюю скорость заполнения. резервуара.

Отрыв затвора 22 от седла 21 (после перекрытия газовой линии и создания в.ней вакуума) происходит (для случая полной герметичности газовой линии компрессора) при достижении давления в резервуаре заданного максимального значения. Условия отрыва определяются неравенством

14547 (1) где P максимальное значение величины вакуума, образующегося в полости закрытого клапана при работе компрессора или остаточный вакуум после его остановки, кг/см, площадь седла 21 клапана

6, см максимальное заданное значение в газовом пространстве резервуара 1 кг/см ; площадь мембран 20 и 24 клапанов 5 и 6, см, сила прижатия затвора 22 к седлу 21 под действием груза 23, при отсутствии давления в мембранной 20 полости клапана 6, кг, потери усилия при страгивании от штока мембраны

24, образующиеся вследствие трения в сальнике. 25 жатия затвора 22 должна

«

Макс

S м

Fx>

Сила при быть равна (3) 45

Кроме этого, для работы системы двух последовательно установленных клапанов диаметр седла 21 должен быть не менее величины, определяемой из уравнения

4 F (4) 55 где P — давление в емкости 4 в конце е ее опорожнения, кг/см (на чертеж Р«обозначен, как D„>), 30 мин где P — минимальное заданное значеP ние давления в газовом пространстве резервуара 1, кг/см .

Неравенство (6) можно заменить уравнением, уменьшив правую часть выражения на 5-10%. Потери на трение в сальнике можно не учитывать, ввиду их незначительной величины.

Подставив формулу (7) в (6) и ре- 40 шив уравнение относительно диаметра

1 дРг седла 21 клапана 6 (S = — -) имеем

Отрыв затвора 18 от седла 17 должен происходить прн падении давления в резервуаре 1 до заданного минимума.

Поскольку на площадь затвора 18 равную площади отверстия седла 17, действует давление газовой линии, отрыв

его произойдет прп соблюдении следую †щего неравенства:

+- мин

Р (5) 62 6

При таком диаметре седла 21 пре-.: дотвращается опасность самоблокировки клапана 6, т.е, когда, вакуум, образовавшийся в его корпусе, препятствует его открытию, хотя давление в резервуаре 1 в результате последующего накопления продукта вновь достигает своего максимального значения.

В цикле опорожнения резервуара 1 вентили 26, 27, 28, 11 и 12 закрывают и открывают вентиль 13. Конденсат в емкости 4 вследствие падения давления начинает интенсивно испаряться и через клапан нормально открытый

5 и нормально закрытый 6, в начальный период клапан 6 открывается давлением газа емкости 4 путем его воздействия на площадь затвора 22, так

/ р как — — Р >- Р поступает в резерву4 е ар 1.

Часть конденсата емкости 4 засыпается в эжектор 29, распыляется в виде мелкодисперсной жидкостной фазы и транспортируется в газовое пространство резервуара 1, где испаряясь, поддерживает в нем заданный диапазон возможного изменения давления. Давление газа емкости 4 поступает в камеру Б газового реле 14 и перебрасывает блок мембран в нижнее положение и соединяет газовое пространство резервуара 1 с мембранной полостью клапана 5, При повышении давления в резервуаре 1 выше верхнего предела заданного его значения (рекомендуемое давление в резервуаре при цикле откачки должно лежать в пределах

0,3-0,8 от давления, на которое рассчитан установленный на резервуаре дыхательный клапан). Усилие, развиваемое на мембране 20, преодолевает сопротивление массы груза 19 и затвор

18 перекрывает отверстие седла 17.

При этом давление в корпусе клапана становится равным давлению в емкости 4.

1де P

+ ()2 2> ) 1

7 1454762 максимальное давление газа в емкости 4 высокого давления, кг/см 3 площадь седла 17 клапана 5, см2

029-0 95) (8 i

) (029 0 .95) сила, действующая на мембрану 20 со стороны груза 19, кг, максимальное заданное эначе- 10 ние давления в газовом прост. ранстве резервуара 1,кг/см, эффективная площадь мембраны 20,равная площади мембраны 24, см . 15 (9) мии

S м

20 (6) 25

Например, если по известной методике найдено, что для обеспечения заданного расхода при отсасывании газа из резервуара (цикл закачки продукта) при заданном разряжении

0,5 ати седло 17 клапана 5 имеет размер 5 мм, то диаметр седла 21 клапана 6 при максимальном давлении 5 ати, 35 должен быть равен (7) где D — диаметр седла 17 ° . В этом случае при снижении давления

: в газовом пространстве резервуара мин до величины P (заданное минимальP ное давление) произойдет отрыв зат вора 18 от седла 17 и сообщение емкости 4 высокого давления с газовым пространством резервуара 1.

При соблюдении соотношений представленных в формулах .3, 4 и 7 (остальные конструктивные размеры определяются по известным методикам), становится возможным использование двух клапанов типа НО и НЗ, установ- 45 ленных последовательно на газовой линии для поддержания заданного диапазона изменения давления в газовом пространстве резервуара при любом режиме его эксплуатации. 50

Основным соотношением клапанов установленных последовательно и работающих как единое устройство, является отношение диаметров их седел. Это соотношение получается путем деления выражения по формуле (3) »а выражение по формуле (7) и возведения в квадрат правой и левой частей полученного уравнения: мин макс

Р Р >Р

P P

F, макс

Р Р

Сила действия груза 19 определяется из выражения

Заменив неравенство равенством,,умножив правую часть на (0,9-0,95) подставив уравнение (6) и произведя аналогичные, приведенные выше преобразования, получим

Как видно иэ выражения (9) для выполнения функций регулирования двумя последовательно установленными клапанами необходимо, чтобы квадраты отношений диаметров седла клапана НЗ к седлу клапана НО были равны отношению максимального давления, образующегося в емкости высокого давления (максимальное давление сжатия компрессора) и максимальному разряжению, развиваемому компрессором, перед его отключением (значение разряжения устанавливается на электроконтактном

; манометре), D2,5 (}

D = — и-2- = 15 3 мм

0,5

Условия работы двух последовательно установленных клапанов можно представить в виде следующих неравенств.

При цикле наполнения резервуара: газовая линия открыта газовая линия закрыта

При цикле опорожнения резервуар. газовая линия открыта газовая линия закрыта

9 1454 7 где P — текущее давление в газовом пространстве резервуара, Формула изобретения

Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей, содержащая по меньшей мере, один резервуар, газовое пространство которого соединено тру- 10 бопроводом с газосборником, контрольно-регулирующую аппаратуру с клапаном, имеющим мембранную полость и усб2

10 тановленным на газовой линии, трехмембранное реле с соплами, компрессор, патрубок, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности хранения, она снабжена дополнительным клапаном с мембранной полостью, установленным последовательно эа основным на газовом трубопроводе, при этом мембранная полость дополнительного клапана посредством патрубка соединена с газовым пространством резервуара, 1454762

2 !

Составитель

Редактор IO Середа Техред A Кравчук Корректор М.Ма ж

Заказ 7401/25 . Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое прецприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4

Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области хранения испаряющихся продуктов и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к системе подготовки и хранения нефти на промыслах и НПЗ и позволяет сократить потери нефти от испарения и при дренировании подтоварной воды

Изобретение относится к хранению легкоиспаряющихся продуктов и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к химической и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано в оборудовании для хранения нефтепродуктов

Изобретение относится к средствам сокращения потерь от испарения легкоиспаряющихся жидкостей, а именно к затворам для уплотнения зазоров между плавающими понтонами и стенкой резервуара

Изобретение относится к хранению нефтепродуктов и может быть использовано в нефтехимической и нефтепере: рабатывающей промышленности, а также l3 других отраслях, связанных с хране- ; нием легкоиспаряющихся продуктов

Изобретение относится к хранению нефтепродуктов и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в других отраслях, связанных с хранением легкоиспаряющихся продуктов

Изобретение относится к строительству сооружений для хранения легкоиспаряющейся жидкости, например бензина и др

Изобретение относится к системам сбора, подготовки и хранения нефти на промь слах

Изобретение относится к хранению в резервуарных парках нефти, нефтепродуктов и других горючих легковоспламеняющихся жидкостей

Изобретение относится к области хранения испаряющихся продуктов и очистки их паров и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтяной и химической промышленности

Изобретение относится к области транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов, в частности к технике защиты окружающей среды от паров, образующихся в резервуарах
Наверх