АВАРИЙНОЕ ПРОТИВОИСПАРИТЕЛЬНОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 2024 года по МПК B65D88/34 

Изобретение относится к технике для уменьшения последствий и ликвидации аварий при разливах нефти, нефтепродуктов, жидких углеводородов или других жидкостей, а именно к способам сокращения объемов испарения жидкостей в случаях их аварийного пролива из емкостей хранения в локализующие разлив поддоны.

В настоящее время широко используются технические средства для уменьшения испарения. В большинстве случаев используются плавающие покрытия или химические вещества, распределяющиеся по поверхности в виде пленки.

Известны плавающие крыши или понтоны для резервуаров нефти и нефтепродуктов, содержащие настил, балки, цилиндрические обечайки, поплавки и опорные стойки (патенты RU №2127216, RU №2137689, RU №2111910, RU №211791).

Указанные покрытия отличаются сложностью конструкции и предназначены для полного покрытия поверхности продукта. Для решения задачи по сокращению испарений при аварийном выбросе с обеспечением протекания продуктов под них не применимы.

Известно применение пластиковых пустотелых шаров (Kumar P.Vasantha, Kumar S.V. Naveen, Kumar P. Saravana, Subash S., Sivaraja M. Reduction of Water Vapour by Using Shade Balls //International Journal of Engineering and Techniques. 2018. №4, 2.) для сокращения испарения с водной поверхности. Применяются плавающие диски из полипропилена и полиэтилена высокой плотности (Baldwin Н. Assessment of Floating Hard Covers on Large Water Storages, Urban Water Security Research Alliance. 2010. Technical report) Проведенные исследования показали снижение испарений из защищенных дисками резервуаров до 80% по отношению к открытой поверхности (Aminzadeh М., Lehmann P., and Or D. Evaporation suppression and energy balance of water reservoirs covered with self- assembling floating elements // Hydrology and earth system sciences. 2018. №22. C. 4015-4032.) Данные решения близки по своему результату к предлагаемому решению, однако не применимы в случае аварийных выбросов продуктов из-за своей формы, используемых материалов и конструкционных особенностей.

Известен резервуар с плавающим блочным покрытием для технологических операций с нефтью и нефтепродуктами, содержащий герметичные поплавки, отличающийся тем, что для придания надежности и прочности покрытию, сохранности кольцевой формы при выбросе парогазовоздушных пробок из магистрального трубопровода в резервуар, а также для повышения эффективности пожаротушения и снижения расхода пенообразователя, плавающее покрытие выполнено в виде плавающих и полностью закрывающих поверхность жидкости блоков, блоки герметичны и выполнены в виде коробов из тонколистового материала и заполнены жестким пенополимерным материалом, блоки соединены и рядами закреплены на продольных балках, балки скреплены поперечными стяжками, а на покрытии по окружности диаметром меньшим, чем диаметр покрытия, на равноудаленном расстоянии от периметрального затвора, закреплено кольцо жесткости, состоящее из профильных верхнего и нижнего колец, соединенных между собой вертикальной стенкой, при этом вертикальная стенка является заградительным барьером пены (патент №2364561).

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности и взято за прототип.

Недостатком прототипа, препятствующим решению технической задачи, является его полная герметичность и жесткость конструкции, препятствующие протеканию жидкости под герметичные блоки.

Общими признаками с прототипом являются плавающее блочное покрытие, состоящее из соединенных между собой герметичных блоков, выполненных из тонколистового материала.

Техническая проблема заключается в создании устройства, обеспечивающего сокращение объемов испарения жидкости, в случае ее пролива в локализирующие поддоны, имеющего длительный срок службы и не требующего постоянного обслуживания.

Технический результат направлен на снижение скорости и количества испарений, путем уменьшения отрытой поверхности жидкости в случае ее аварийного пролива из емкостей хранения и повышение экологичности окружающей среды.

Технический результат достигается тем, что плавающее блочное покрытие состоит из герметичных блоков, выполненных из тонколистового материала, при этом оно установлено на дно локализующего поддона под емкостью, герметичные блоки соединены между собой гибкими соединителями регулируемого размера, по внешнему периметру прикрепляются к подстилающей поверхности якорными стяжками, имеющими длину, равную высоте поддона, при этом на нижней стороне герметичных блоков монтируются успокоители, обеспечивающие зазор между подстилающей поверхностью и герметичными блоками для прохождения жидкости, суммарная площадь плавающего блочного покрытия составляет до 95% площади поддона, при чем покрытие изготавливается в виде герметичных блоков, имеющих сквозные отверстия для протекания жидкости.

Предлагаемое решение позволяет значительно снизить объем испаряемой жидкости за счет уменьшения площади ее открытой поверхности. Устройство применяется как аварийно-предохранительное, например, для снижения зоны поражения в случае аварийной разгерметизации емкостей, содержащих аварийные химически опасные вещества (АХОВ).

Устройство устанавливается на дно локализующих поддонов, установленных под емкостями, содержащими АХОВ. При аварийной разгерметизации, жидкость проливается в локализующий поддон, протекая между герметичными блоками по оставленным зазорам. Плавающее блочное покрытие всплывает, оставляя для испарения жидкости только площадь зазоров между блоками. Поверхность герметичных блоков выполняется гладкой, ровной или выпуклой в верхней части, для снижения толщины слоя разлития жидкости по непосредственно самому покрытию и обеспечения перетекания ее большей части под герметичные плавающие блоки.

Масштаб возможного химического заражения от выброса ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды, рассчитывается по вторичному облаку, образованному парами жидкости за принятый период времени от начала аварии до ее ликвидации или полного испарения жидкости.

На фиг. 1. приведен общий вид поддона накопителя с установленными в нем аварийным противоиспарительным покрытием, поддон изображен в разрезе.

Покрытие состоит из набора соединенных между собой герметичных блоков с зазорами между блоками и стенками поддона, обеспечивающими пропуск жидкости на подстилающую поверхность и быстрое всплытие покрытия. Для лучшего протекания жидкости и исключения эффекта прилипания, нижняя часть покрытия оборудована опорами-успокоителями, высотой до 25 мм, обеспечивающими зазор между покрытием и подстилающей поверхностью. Внешняя поверхность изготавливается из алюминия, его сплавов, жести или другого стойкого к проливаемой жидкости негорючего материала. Внутри блоки могут заполняться воздухом, инертными газами, пенополимерными материалами, сотовыми элементами или вспененным металлом.

Раздельные герметичные блоки скрепляются между собой гибкими соединителями регулируемого размера для исключения перехлеста герметичных блоков при всплытии и их равномерного распределения по поверхности жидкости. Герметичные блоки могут быть оборудованы сквозными отверстиями для повышения устойчивости при всплытии и упрощения монтажа и эксплуатации. По периметру покрытие прикрепляется якорными стяжками к подстилающей поверхности, имеющими длину, равную высоте поддона, что препятствует выбросу покрытия из поддона при сильных разовых выбросах жидкости.

На фиг. 1. представлен вариант плавающего блочного покрытия, выполненного из герметичных блоков 1, скрепленных между собой гибкими соединителями регулируемого размера 2, по внешнему периметру прикрепленных к подстилающей поверхности якорными стяжками 3, имеющими длину, равную высоте поддона 4, при этом на нижней стороне герметичных блоков 1 монтируются успокоители 5, обеспечивающие зазор между подстилающей поверхностью поддона 4 и герметичными блоками 1 для прохождения жидкости и исключения эффекта прилипания.

В случае аварийного пролива жидкости из емкости 6, представленного на фиг. 2, герметичные блоки 1, скрепленные между собой гибкими соединителями регулируемого размера 2, и по внешнему периметру прикрепленные к подстилающей поверхности якорными стяжками 3, имеющими длину, равную высоте поддона 4, обеспечивают протекание жидкости в оставленные соединителями 2 зазоры и под герметичные блоки 1, в зазоры между подстилающей поверхностью поддона 4 и герметичными блоками 1, образованные успокоителями 5. Плавающее покрытие всплывает за счет действия гидростатической подъемной силы.

Плавающее блочное покрытие состоит из герметичных блоков, выполненных из тонколистового материала, и установлено на дно локализующего поддона под емкостью. Герметичные блоки соединены между собой гибкими соединителями регулируемого размера, по внешнему периметру прикреплены к подстилающей поверхности якорными стяжками, имеющими длину, равную высоте поддона. На нижней стороне герметичных блоков смонтированы успокоители, обеспечивающие зазор между подстилающей поверхностью и герметичными блоками для прохождения жидкости, суммарная площадь плавающего блочного покрытия составляет до 95% площади поддона. Обеспечиваются снижение скорости и количества испарений путем уменьшения отрытой поверхности жидкости в случае ее аварийного пролива из емкостей хранения, и повышение экологичности окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Плавающее блочное покрытие, состоящее из герметичных блоков, выполненных из тонколистового материала, отличающееся тем, что установлено на дно локализующего поддона под емкостью, герметичные блоки соединены между собой гибкими соединителями регулируемого размера, по внешнему периметру прикрепляются к подстилающей поверхности якорными стяжками, имеющими длину, равную высоте поддона, при этом на нижней стороне герметичных блоков монтируются успокоители, обеспечивающие зазор между подстилающей поверхностью и герметичными блоками для прохождения жидкости, суммарная площадь плавающего блочного покрытия составляет до 95% площади поддона.

2. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что покрытие изготавливается в виде герметичных блоков, имеющих сквозные отверстия для протекания жидкости.