КОМПЛЕКС ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ Российский патент 2009 года по МПК B65G65/30 

Изобретение относится к технике защиты от взрыва при сливо-наливных операциях легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), где имеется опасность образования взрывоопасной смеси воздуха с горючими парами и газами, т.е. в нефтяной промышленности, на НПЗ, нефтебазах, нефтескладах.

Основным средством борьбы с взрывами и пожарами при сливо-наливных операциях является борьба со статическим электричеством.

Существует несколько способов.

1. Заземление оборудования и трубопроводов. Этот способ не дает гарантии того, что в объеме и на поверхности нефтепродукта не будет накапливаться электростатический заряд, т.к. при удельном сопротивлении нефтепродуктов свыше 1,1×10¹³ Ом·м время релаксации зарядов может достигать нескольких минут. Если поступление зарядов будет больше, чем их стекание, то будет происходить увеличение потенциала и вероятность возникновения искры (патент РФ №2205524, H05F 3/02; патент РФ №2160977, H05F 3/02).

2. Применение нейтрализаторов статического электричества разнообразных конструкций, которые не дают гарантии нейтрализации электростатического потенциала.

3. Введение в наливаемую жидкость специальных антистатических присадок, но эти присадки ухудшают качество нефтепродуктов.

4. Флегматизация паровоздушной смеси инертными добавками (азот N₂, диоксид углерода СО₂, водяной пар Н₂О и др.) (патент РФ №2193001, B01D 19/00; заявка №2005131441, А62С 3/06). Расчет количества флегматизатора очень сложен, дозирующие устройства и сам флегматизатор дороги, поэтому на практике применяются довольно редко.

При этом в настоящее время нет приборов, контролирующих плотность заряда в объеме и на поверхности нефтепродукта. При достижении в цистерне взрывоопасной концентрации (от 2% до 7% об.) паров легких фракций вероятность взрыва очень велика, что наблюдается на практике.

Наиболее близким к предлагаемому решению является установка для верхнего налива светлых нефтепродуктов в цистерны (Свидетельство №28679, B65G 65/30), содержащая насос с трубопроводом, стояк для налива, трубопровод для отвода паров, эжектор, конусообразную герметизирующую крышку для люка цистерны.

Недостатками данной системы налива являются возможность образования в системе отвода паров взрывоопасной концентрации легких углеводородных фракций в составе паровоздушной смеси и отсутствие контроля за взрывоопасной концентрацией паров.

Задачей настоящего изобретения является повышение пожаровзрывобезопасности процесса налива.

Эта задача решается тем, что предлагаемый комплекс измерительный содержит последовательно установленные по потоку насос с трубопроводом, фильтр-газоотделитель, расходомер, клапан-отсекатель, стояк наливной, оборудованный наливным наконечником с конусообразной герметизирующей крышкой для люка цистерны, трубопровод для отвода паров, персональный компьютер, соединенный с управляющим контроллером.

Согласно изобретению трубопровод для отвода паров оборудован датчиком нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) и датчиком верхнего концентрационного предела распространения пламени (ВКПР), что позволяет прекращать налив в случае возникновения взрывоопасной концентрации (от 2% до 7% об) паров легких фракций.

На фиг.1 представлена структурная гидравлическая схема комплекса измерительного.

На фиг.2 представлена компоновочная схема комплекса измерительного.

На фиг.3 представлена схема трубопровода для отвода паров.

Комплекс измерительный состоит из насоса 1, фильтра-газоотделителя 2, обратного клапана 3, расходомера 4, клапана-отсекателя 5, стояка наливного 6, наконечника наливного 7, задвижки 8, трубопровода для отвода паров 9, контроллера 10, клещей заземления 11, персонального компьютера 12, клапана воздушного 13, датчика контроля верхнего концентрационного предела 14, датчика контроля нижнего концентрационного предела 15.

Комплекс измерительный работает следующим образом.

После задания оператором требуемой дозы и выполнения водителем всех подготовительных операций контроллер выдает команду на включение насоса и открытие клапана на малую производительность. По истечении запрограммированного количества отпускаемого продукта контроллер выдает команду клапану на номинальную производительность, а в конце дозы на малый расход и на закрытие клапана и выключение насоса.

При наливе бензина в сухую и чистую цистерну концентрация паров легких углеводородных фракций (ЛУФ) возрастает очень быстро, датчики, настроенные с небольшой задержкой, не срабатывают, а поскольку скорость налива в начале дозы мала, образование электростатического потенциала не происходит. При увеличении концентрации ЛУФ выше ВКПР искровой разряд не приводит к возгоранию или взрыву.

При наливе бензина в цистерну, в которой до этого перевозили бензин, концентрация ЛУФ составляет примерно 15% при температуре минус 30 градусов и около 55% при температуре плюс 30 градусов, т.е. концентрация не взрывоопасная, датчики не срабатывают.

При наливе дизельного топлива в сухую цистерну или в цистерну после перевозки дизельного топлива взрывоопасная концентрация не образуется, т.к. дизельное топливо имеет давление насыщенных паров 10-13 мм рт.ст. по Рейду при плюс 38 градусах, и концентрация ЛУФ в ПВС никогда не превышает 1%.

При наливе дизельного топлива после перевозки бензина за счет того, что дизельное топливо обладает хорошей абсорбирующей способностью, концентрация ЛУФ уменьшается и через некоторое время достигает ВКПР. Датчик ВКПР срабатывает и налив прекращается. Продолжение налива будет возможно только после того, как концентрация ЛУФ в ПВС перестанет быть взрывоопасной.

Изобретение относится к технике защиты от взрыва при сливо-наливных операциях легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ). Комплекс измерительный состоит из последовательно установленных по потоку насоса с трубопроводом (1), фильтра-газоотделителя (2), расходомера (4), клапана-отсекателя (5), стояка наливного (6), наливного наконечника с конусообразной герметизирующей крышкой для люка цистерны (7), трубопровода для отвода паров (9), персонального компьютера (12), управляющего контроллера (10). Трубопровод для отвода паров (9) дополнительно оборудован датчиками контроля верхнего (14) и нижнего концентрационного предела (15) распространения пламени. Достигается повышение пожаро-взрывобезопасности процесса налива. 3 ил.

Комплекс измерительный, содержащий последовательно установленные по потоку насос с трубопроводом, фильтр-газоотделитель, расходомер, клапан-отсекатель, стояк наливной, оборудованный наливным наконечником с конусообразной герметизирующей крышкой для люка цистерны, трубопровод для отвода паров, персональный компьютер, соединенный с управляющим контроллером, отличающийся тем, что трубопровод для отвода паров дополнительно оборудован датчиками контроля верхнего и нижнего концентрационного предела распространения пламени.