поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
Хранение нефти и нефтепродуктов (продолжение)
В последние годы предпочтение вновь отдано вертикальным стальным
резервуарам, которые сооружаются на нефтебазах, головных
нефтеперекачивающих станциях магистральных нефтепроводов и
нефтеперерабатывающих заводах. Вертикальные, цилиндрические, стальные и
железобетонные резервуары оборудуют специальными устройствами для замера
количества хранимого продукта, отбора проб этого продукта, для
поддержания избыточного давления и вакуума в газовом пространстве в
допустимых пределах, определяемых конструкцией резервуара, подводящими и
отводящими трубопроводами, устройствами для тушения пожара и т.п.
Высоту налива нефти в резервуарах замеряют в большинстве случаев
автоматически уровнемером поплавкового типа с передачей данных в
диспетчерскую. Затем определяют объем нефти в резервуаре и, зная среднюю
плотность нефти (нефтепродукта), ее массу. Для отбора средней пробы
нефти из резервуара применяют пробоотборники в виде трубки, проходящей
по всей высоте резервуара. При помощи специальных клапанов в эту трубку
поступает жидкость с разных отметок по высоте и в ней образуется средняя
проба нефтепродукта, которая сливается и поступает в
химико-аналитическую лабораторию нефтебазы для анализа (измерения
плотности и других показателей качества).
В газовом пространстве резервуара над зеркалом хранимой жидкости с
высокой упругостью паров (нефть, бензин) будет находиться смесь паров
этой жидкости с воздухом (паровоздушная смесь). Давление в газовом
пространстве такого резервуара будет меняться вследствие изменения
температуры наружного воздуха и соответственно нагрева (днем) и
охлаждения (ночью) паровоздушной смеси. Для поддержания давления в
газовом пространстве резервуаров с легко-испаряющимися жидкостями
(нефть, бензин) в безопасных пределах, определяемых конструкцией, на
крыше таких резервуаров устанавливают дыхательные (механические) и
предохранительные (гидравлические) клапаны. Механический дыхательный
клапан поддерживает избыточное давление в газовом пространстве
резервуара не более предельного, открываясь и выпуская газовоздушную
смесь в атмосферу при увеличении давления выше допустимого, например
выше 0,002 МПа для обычных цилиндрических вертикальных резервуаров, и
впуская воздух из атмосферы в газовое пространство при вакууме в нем
более 0,2 кПа. Если механический клапан откажет, то сработает
предохранительный клапан, так как в противном случае при повышении
давления выше допустимого можно повредить резервуар, а при большем
вакууме кровля или оболочка резервуара будет смята. Для тушения пожара
на верхнем поле резервуаров устанавливается
пеногенератор, через
который на загоревшуюся поверхность нефтепродукта подается высокократная
воздушно-механическая или химическая пена, препятствующая контакту
нефтепродукта с воздухом. В нижний пояс резервуара вводят подающий и
отводящий трубопроводы, оборудованные задвижками. Резервуар снабжается
лестницей для доступа оператора на его крышу, люками-лазами для
проветривания и осмотра при ремонтах. На днище резервуаров для хранения
высоковязких нефтепродуктов и нефтей устанавливают змеевиковые
подогреватели, в которые подается пар из котельной для подогрева
хранимой жидкости перед перекачкой.
Группы резервуаров в резервуарном парке ограждают земляной дамбой,
препятствующей при аварии одного из них разливу нефти (нефтепродукта) по
всей территории нефтебазы (или по всей территории резервуарного парка).
Общий объем резервуаров нефтебазы определяется числом сортов хранимых
нефтепродуктов, их грузооборотом и назначением нефтебазы.
Распределительная нефтебаза на берегу замерзающей реки имеет, как
правило, увеличенный суммарный объем резервуаров для создания запасов
нефтепродуктов на межнавигационный период. Резервуарный парк на головной
нефтеперекачивающей станции нефтепровода должен иметь резерв свободной
емкости для приема нефти с промысла в период ликвидации аварии на
нефтепроводе. Такой же запас нефти должен быть в резервуарах конечного
пункта нефтепровода, чтобы обеспечить потребителей при аварии
нефтепровода.
Одной из серьезных проблем хранения нефти и легковоспламеняющихся
нефтепродуктов, например бензина, является борьба с их потерями от
испарения из наземных и полуподземных резервуаров (стальных и
железобетонных). Пары бензина и бензиновых фракций нефти интенсивно
испаряются, насыщают газовое пространство резервуара и теряются
безвозвратно в атмосферу при срабатывании дыхательных клапанов при так
называемых "малых" и "больших" дыханиях резервуара. "Малые" дыхания.
резервуара (особенно это проявляется в вертикальных стальных наземных
резервуарах) происходят вследствие изменения температуры паровоздушной
смеси и хранимого нефтепродукта в течение суток. Днем (особенно летом)
температура повышается, испарение и объем паровоздушной смеси
увеличиваются, давление в газовом пространстве растет, срабатывает
дыхательный клапан и часть паровоздушной смеси выходит из резервуара в
атмосферу. Ночью температура снижается, давление в газовом пространстве
резервуара уменьшается, при вакууме свыше допустимого срабатывает
дыхательный клапан, впуская воздух из атмосферы в резервуар. Днем этот
воздух насыщается парами бензина, и описанный процесс повторяется вновь.
Потери нефти и бензина от больших дыханий происходят при заполнении
пустого резервуара. При заливе нефти или бензина в резервуар вся
образовавшаяся паровоздушная смесь через дыхательный клапан выходит в
атмосферу. Если принять, что средняя концентрация бензиновых паров в
паровоздушной смеси 150 г/м3, а объем резервуара 10000 м3, то при одном
полном заполнении пустого резервуара потери при таком большом дыхании
составят порядка 1,5 т. При опорожнении резервуара в него через клапан
поступает атмосферный воздух, который насыщается парами бензина, и при
новом наливе процесс большого дыхания повторяется вновь.
На перевалочных и крупных распределительных нефтебазах с большим
грузооборотом каждый резервуар может заполняться и опорожняться до
нескольких десятков раз в течение года, и потери от испарения могут
стать весьма значительными. Для уменьшения потерь от испарения при малых
и больших дыханиях применяют различные способы. Для сокращения потерь
легких фракций нефти и бензинов от испарения применяют резервуары с
плавающими крышами или с понтонами (рис. 26). Как плавающая крыша, так и
понтон полностью закрывают зеркало нефтепродукта (плавают на нем) и
снабжены уплотнительным затвором для герметизации щели между понтоном
(крышей) и корпусом резервуара. Плавающая крыша и понтон предотвращают
контакт бензина с атмосферой или с воздухом в газовом пространстве и при
нормальной эксплуатации потери от испарения снижаются на 85-90 %.
Плавающие крыши и понтон особенно эффективны при большом числе
наполнений и опорожнений резервуара в течение года (при большом
коэффициенте оборачиваемости).
Применяют также газовую обвязку группы резервуаров при периодическом их
наполнении и опорожнении. В этом случае газовое пространство резервуаров
соединяют (обвязывают) трубопроводами. При этом паровоздушная смесь из
наполняемого резервуара поступает через газовую обвязку и в газовое
пространство опорожняемого резервуара.
Рис. 26. Резервуар с плавающей крышей:
I - план ребер жесткости нижнего настила
плавающей крыши; II - план верхнего настила
плавающей крыши; III - план днища резервуара; 1 - плавающая крыше; 2 -
затвор; 3 - опорные стойки; 4 - неподвижная лестница; 5 - балкон; 6 -
подвижная лестница; 7 - кронштейны затвора; 8 - ребро жесткости
Если наполнение и опорожнение резервуаров, оборудованных газовой
обвязкой, не происходит одновременно, то для сбора паровоздушной смеси
может применяться специальный пустой резервуар - газгольдер или эта
паровоздушная смесь может поступать к компрессору и из нее при
компримировании будет отделяться сконденсировавшийся бензин.
Плавающие крыши, понтоны и газовая обвязка предотвращают потери от
испарения как при больших, так и при малых дыханиях. Потери от малых
дыханий можно также предотвратить, заглубляя резервуар в грунт на такую
глубину, где суточные колебания температуры не будут существенно влиять
на испарение и давление в газовом пространстве, или применяя резервуары
с повышенным рабочим давлением. Рабочее давление в этом случае должно
быть больше, чем давление паровоздушной смеси в теплое время суток. В
этом случае дыхательный клапан не сработает и потери паров бензина из
резервуара не будет.
Подземные емкости для хранения нефтепродуктов по способу их сооружения
разделяют на ледогрунтовые, шахтные, сооружаемые в пластах каменной соли
выщелачиванием и пластических породах путем камуфлетного (закрытого)
взрыва. Возможность сооружения подземного хранилища того или иного типа
определяется геологией пластов, географическими, экономическими и
эксплуатационными соображениями.
Широкое распространение получили подземные хранилища для нефтепродуктов,
конденсата, сжиженных газов, сооружаемые в пластах каменной соли,
имеющих очень малую проницаемость и пористость. Подземные хранилища
требуют меньше металла, чем обычные резервуары, они менее опасны в
пожарном отношении, в них практически отсутствуют потери от испарения,
они меньше загрязняют окружающую среду, требуют меньше земельных
участков, чем обычные резервуарные парки. Стоимость хранения 1 м3
продукта в подземных хранилищах меньше, чем в наземных. Вместимость
единичного подземного хранилища может достигать нескольких сотен тысяч
кубических метров и ограничена лишь мощностью и расположением пластов, в
которых оно сооружается.
