СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЛАВУЧЕСТИ ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ В РЕЗЕРВУАРЕ ДЛЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1999 года по МПК B65D88/34 

Изобретение относится к области транспортировки и хранения жидкостей, например, нефти и нефтепродуктов в резервуарах, оборудованных плавающими крышами, и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации резервуаров.

В процессе эксплуатации резервуаров в зависимости от сезона и температуры окружающей среды происходят изменения характеристик жидкости, находящейся в резервуаре. С понижением температуры жидкости происходит ее застывание и увеличение вязкости, что приводит к увеличению энергозатрат на ее перекачку. При высокой температуре окружающей среды и большой солнечной радиации усиливается испарение и улетучивание легких фракций, соответственно и увеличиваются потери и снижается качество жидкости. В зимнее время скопление льда на поверхности плавающей крыши приводит к увеличению веса и потери плавучести. При достижении критической величины может произойти затопление плавающей крыши. Установка дополнительного оборудования на плавающую крышу, имеющего определенный вес, образование сквозных трещин в перекрытии или в поплавках крыши так же снижает ее плавучесть.

Известен традиционный способ изменения теплоизоляции чашеобразных, понтонных и многослойных плавающих крыш, выполненных из различных материалов путем нанесения дополнительных слоев теплоизоляции, например, из стеклохолста, пенопласта, пенополиуретана и др.

Известны способы контроля плавучести плавающих крыш путем изменения их конструкции монтажем дополнительных поплавков, например в виде поплавковых опор.

Существующие способы контроля плавучести носят дискретный характер, приводят к изменению веса плавающей крыши, требуют значительных затрат материалов, труда и времени.

Наиболее близким по сущности к заявленному является техническое решение по SU 1070078 А, кл. B 65 D 88/34, 1984, которое позволяет реализовать способ контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для нефти или нефтепродуктов путем регулирования подачи или отсоса газовой среды из надувных элементов, расположенных внутри плавающей крыши.

Недостатками известного способа являются недостаточная надежность, увеличенный вес плавающей крыши.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности контроля, предотвращении аварийного потопления плавающей крыши, упрощении процесса контроля в зависимости от внешних температурных и погодных условий окружающей среды без изменения веса плавающей крыши.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для хранения нефти или нефтепродуктов, включающем регулирование подачи или отсоса газовой среды, между плавающей крышей и уровнем нефти в резервуаре создают теплоизолирующий газовый слой, а процесс регулирования производят изменением толщины теплоизолирующего газового слоя с помощью узла, состоящего из последовательно подключенных клапана, манометра и сифона, и соединенного с теплоизолирующим газовым слоем, причем нормальное положение клапана является закрытым, а при изменении температуры окружающей среды клапан открывается и производятся закачка или откачка газа.

На фиг. 1 изображена плавающая крыша резервуара с герметичным перекрытием, герметичным по периметру крыши поплавком и стационарной или сменной теплоизоляцией; на фиг. 2 изображена плавающая крыша в резервуаре с узлом отсоса или закачки газа, состоящего из последовательно соединенных клапана, манометра и сифона, с газовым слоем.

На фиг. 1 и 2 цифрами обозначены: 1-клапан, 2-манометр, 3-сифон, 4-герметичный по периметру крыши поплавок, 5-герметичное перекрытие, 6-теплоизолирующий газовый слой, 7-стационарная или сменная теплоизоляция.

Способ контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для нефти или нефтепродуктов реализуется следующим образом.

В резервуаре для хранения нефти или нефтепродукта с плавающей крышей между плавающей крышей и уровнем нефти или нефтепродукта создают теплоизолирующий газовый слой. Укрепляют на резервуаре (или крыше) узел, состоящий из последовательно соединенных клапана, манометра и сифона, и подключают его к газовому слою. Процесс контроля плавучести плавающей крыши ведут путем регулирования толщины теплоизолирующего газового слоя.

Отличие предлагаемого способа контроля от используемых в настоящее время заключается в том, что контроль плавучести плавающей крыши осуществляют изменением толщины теплоизолирующего газового слоя (подушки) под плавающей крышей путем подкачки или откачки (спуска) газа из газового пространства через специальный узел, регулирующий и контролирующий величину давления в газовом пространстве под плавающей крышей.

Для увеличения слоя теплоизоляции и плавучести через клапан и сифон осуществляется закачка газа под плавающую крышу; при достижении требуемой величины давления и, соответственно, толщины газового слоя клапан перекрывается.

Для уменьшения слоя теплоизоляции и плавучести клапан открывается, давлением, создаваемым весом плавающей крыши на теплоизолирующий газовый слой, газ из плавающей крыши сбрасывается. Толщина газового теплоизолирующего слоя может быть доведена до нуля и величина теплоизоляции может быть доведена до минимальной, равной естественной теплоизоляции материала и толщины покрытия.

Примеры конкретной реализации способа:
Пример 1. Ожидается или происходит снижение температуры окружающей среды; требуется сохранение температуры хранимой в резервуаре нефти. Для улучшения теплоизоляции плавающей крыши в резервуаре открывается клапан 1 узла и производится закачка газа через клапан 1 и сифон 3 под покрытие 5, создается теплоизолирующий газовый слой (подушка). Контроль толщины газовой подушки осуществляется по показаниям манометра, при достижении требуемой величины давления клапана перекрывается.

Пример 2. Имеется теплоизолирующий газовый слой (подушка) под покрытием. Увеличилась температура окружающей среды, ее величина стала значительно выше температуры хранимой нефти. Требуется увеличение температуры хранимой жидкости и снижение ее вязкости. Для достижения этого открывается клапан 1 и сбрасывается давление газа в газовой подушке, давление сбрасывается до атмосферного и покрытие опускается на хранимую жидкость. Теплоизоляция становится минимальной и осуществляется передача тепла окружающей среды в хранимую жидкость, происходит ее подогрев и снижение вязкости.

Пример 3. Имеется теплоизоляция при определенной толщине газовой подушки. Температура хранимой жидкости значительно превышает температуру окружающей среды. На поверхности покрытия в результате хорошей теплоизоляции происходит скопление снега или льда, при достижении критической величины произойдет потеря плавучести и затопление плавающей крыши. Данная проблема с применением предложенного способа решается двумя путями:
первый - для увеличения плавучести производится подкачка газа и увеличение толщины теплоизолирующего газового слоя (подушки);
второй - не дожидаясь скопления снега или льда до критических величин периодически сбрасывается давление газа через узел, снижается теплоизоляция, происходит теплопередача от жидкости и разогрев снега или льда. В последующем вода спускается через сливные устройства или откачивается с поверхности перекрытия. После сброса воды открывается клапан 1, газ закачивается под перекрытие и создается теплоизолирующий газовый слой (подушка) требуемой толщины.

Пример 4. В результате образования и развития сквозной микротрещины в перекрытии или поплавке происходит утечка газа, снижение толщины газовой подушки, попадание жидкости на поверхность перекрытия и потеря плавучести. Для сохранения и поддержания плавучести плавающей крыши производится периодическая подкачка газа (воздуха) через узел (клапан, манометр, сифон).

Использование предложенного способа контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для хранения нефти или нефтепродукта обеспечивает следующие преимущества по сравнению с известными способами:
- возможность плавно и быстро без нанесения дополнительных теплоизоляционных материалов регулировать теплоизоляционные свойства плавающей крыши, используя в качестве изоляции изменяющуюся по толщине газовую подушку под перекрытием;
- при изменении внешних температурных и погодных условий окружающей среды, приводящих к изменению веса плавающей крыши, позволяет регулировать плавучесть и теплоизоляцию;
- позволяет при разгерметизации перекрытия плавающей крыши или разгерметизации поплавков сохранить плавучесть, предотвратить возможное затопление крыши.

Изобретение относится к транспортировке и хранению жидкостей в том числе нефти и нефтепродуктов в резервуарах, оборудованных плавающими крышами, и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации резервуаров. Между плавающей крышей и уровнем нефти или нефтепродуктов в резервуаре создают газовый теплоизолирующий слой. Контроль плавучести плавающей крыши в резервуаре осуществляют изменением толщины газового теплоизолирующего слоя посредством узла, состоящего из клапана, манометра и сифона. Изобретения обеспечивает повышение надежности контроля без дополнительных материальных затрат. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ контроля плавучести плавающей крыши в резервуаре для нефти и нефтепродуктов, включающий регулирование подачи или отсоса газовой среды, отличающийся тем, что между плавающей крышей и уровнем нефти в резервуаре создают теплоизолирующий газовый слой, а процесс регулирования производят изменением толщины теплоизолирующего слоя с помощью узла, состоящего из последовательно подключенных клапана, манометра и сифона и соединенного с теплоизолирующим газовым слоем. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нормальное положение клапана закрытое, а с изменением температуры окружающей среды или с изменением плавучести плавающей крыши клапан открывается и производится закачка или откачка газа.