Способ хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов в резервуаре с понтоном и резервуар с понтоном для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов Советский патент 1991 года по МПК B65D90/28 B65D90/30 

Изобретение относится к резервуаро- строению и хранению легкоиспаряющихся нефтепродуктов

Цель изобретения - сокращение потерь от испарения при одновременном повышении эксплуатационной надежности,,

На фиг„1 изображена схема резервуара с понтоном для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов; на фиг.2 - то же, при положении понтона в начале процесса заполнения резервуара; на фиг„3 - то же, при положении понтона в процессе создания давления внутри последнего; на фиг„4-- резервуар с понтоном, патрубок которого подсоединен посредством гибкой связи к верхней части понтонаu

Резервуар для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов содержит цилиндрический вертикальный корпус 1 с размещенным в нем понтоном 2, состоящим из верхней части 3 из эластичного материала, нижней части 4 из эластичного материала, опорного кольцевого элемента 5 с положительной плавучестью для соединения по периметру частей 3 и 4, и укрепленный на нижней части 4 из эластичного материала патрубок 6 для сообщения полости между частями 3 и 4 понтона с полостью резервуара, размещенной под понтоном.

Патрубок 6 выполнен таким образом, что его длина составляет 20 - 200 мм, а также может быть присоединен к

о

vj

СП

ю

см

верхней части 3 понтона посредством гибкой связи 7

Способ хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов реализуется следующим образомс

Производят заполнение резервуара с понтоном легкоиспаряющимся нефте продуктомс В процессе заполнения новременно осуществляют размещение

приповерхностного объема легкоиспа«- ряющегося нефтепродукта в замкнутой оболочке, в качестве которой исполь1- зуется понтон, выполненный в виде двух размещенных одна под другой час«- тей из эластичного материала, соеди«- ненных по периметру между собой ным кольцевым элементом положитель ной плавучестис На нижней части понтона установлен патрубок для сообщения полостей между собой, одна из кото«- рых размещена между частями понтона из эластичного материала, другая t- под оболочкой, причем в процессе как заполнения, так и хранения и выдачи легкоиспаряющегося нефтепродукта при изменении давления внутри оболочки обеспечена возможность перехода паров из объема оболочки в хранимый нефте - продукт.

При достижении заданного уровня нефтепродуктов в резервуаре ocyinectBf ляют его хранение о

В качестве конкретного примера резервуара с понтоном для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов пред лагается резервуар с понтоном, со«- стоящий из верхней и нижней частей, соединенных опорным кольцевым эле«- ментдм с образованием оболочки из электропроводящей полиэтиленовой пленки толщиной 2 мм, а опорный коль цевой элемент «- из полиэтиленовых трубе Патрубок предполагается товить из этих же труб„ Нижний конец патрубка целесообразно закрыть кой, изготовленной из этой же пленкИс, Сетка предотвращает оболочку от за грязнений и способствует более полной конденсации выходящих из нее паров.

Для осуществления способа необхо димо: наличие у опорного кольцевого элемента запаса плавучести для удер жания на плаву оболочки при отсутст - вии в ней давления паров; исключение возможности отрыва опорного кольцево - го элемента от поверхности продукта (это может произойти при чрезмерном повышении давления паров в оболочке);

0

5 0

0

5

наличие выпуклой формы верхней зующей оболочки

Первое условие обуславливается тем, что при заливе пустого резервуа ра для удержания оболочки на плаву в течение нескольких часов, необходим мых для образования в ней паров и включения ее в работу, подъемной силы воздушного пузыря в верхней части оболочки может быть недостаточно,, Выполняется это условие путем бора труб нужного диаметра„ Второе условие обуславливается тем, что при отрыве опорного кольцевого элемента от поверхности продукта откроется часть поверхности, с которой будут образовываться пары и уходить в странство над понтоном, а затем чес- рез дыхательный клапан - в атмосферу,. Выполняются второе, а также третье условия путем установки патрубка длиной в пределах, которые должны обес печить давление внутри оболочки болы- ше, чем необходимо для наполнения оболочки, но меньше чем давление отс- рыва опорного кольцевого элемента от поверхности продукта„

Внутри резервуара имеется понтон, имеющий оболочку, которая прикреп - лена к опорному кольцу из.труб, ладающих положительной в нефтепро - дукте плавучестью Оболочка снабжена патрубком 6„ Для ликвидации зазора между опорным кольцевым элементом и стенкой резервуара крепится уплотне ние известных конструкций Необходим мые пределы на длину патрубка деляются расчетным путем в зависимое - ти от материала и толщины оболочки, удельного веса хранимого продукта, массы опорного кольца и прикрепленное го к нему уплотнения из уравнения равновесия понтона в общем случае (фиг.З):

Si$r 2i-:- r

.il-V-pte

(О

f

If

де D - диаметр опорного кольцевого

элемента, см; толщина оболочки,см;

плотность материала оболочки, г/см ; m - масса единицы длины труб

опорного кольцевого элемента с прикрепленным к нему уплот - нением, г/см;

5167

D, - диаметр круга соприкосновен кия нижней части оболочки с поверхностью продукта при от рыве опорного кольцевого эле мента от поверхности, см; q - плотность хранимого нефтепрогдукта, г/см3; Р давление внутри оболочки,

г/см2о

В уравнении (1) первый член левой части уравнения определяет массу верхней части оболочки, второй - мас«- су опорного кольцевого элемента с прикрепленным к нему уплотнением, третий - массу нижней части оболочки, поднятой над поверхностью хранимого нефтепродукта, четвертый г- массу ней части оболочки, находящейся в хранимом нефтепродукте, уменьшенную на величину выталкивающей силы вал часть уравнения определяет подъем ную силу от давления паров на нюю часть оболочки о Второе условие (исключение возможности отрыва лочки от поверхности продукта) озна

чает, D. D, т„е, давление в лочке должно быть не больше, чем то, которое определится из формулы (1) при D( D0 Для определения необхо димой длины патрубка давление в формуле необходимо выразить в едини«- цах длины столба вытесняемого из оболочки продукта по зависимости

Р (h +

где Р h

N

V q,

давление в оболочке, г/см2; длина патрубка, см; провисание нижней части

,, уплотнением из мягкого пенополиуре тана суммарное значение провисания оболочки и длины патрубка, подсчитанное по формуле (5), находится в пределах 0,27 - 1,5 см0 Это очень малые

лочки, считая от нижней кр6м 40 значения,, В реальных условиях прови

ки опорного кольцевого мента до места врезки патруб ка, см;

плотность нефтепродукта, г/см3 „

Заменив D( на D и введя в форму - лу давление в единицах длины столба вытесненного продукта, получим

ftD

-Ј&,Ґ„.

(,)r-2iq .

После преобразований и замены знака

равенства

на знак меньше (на ос

новации необходимости соблюдать ato«- рое условие) получим

+ h

2Й

1 q

БН(см) (2)

Третье условие (наличие выпуклой формы верхней части оболочки) Mate«- матически выражается следующим бб разом:

10

Ц-

г 4

или

-Г| (h + V

fD

q -

(3)

Объединив неравенства (2) и (3), получим выражение, из которого можно определить минимальный и максималь - ный пределы суммарного значения висания оболочки и длины патрубка, т„ еа

11 h+h + S-Јf (CM) (4)

q qDq

Для бензинов с плотностью 0,7 г/см3 формула (4) приобретает вид

.iU+i.

-- (S 0,7 0,7 D-0,7 ° W

Для резервуара емкостью 1000 м3 с оболочкой из полиэтиленовой пленки толщиной 2 мм, опорным кольцом из полиэтиленовых труб диаметром 200 мм, с толщиной стенки 7,7 мм и с легким

уплотнением из мягкого пенополиуре тана суммарное значение провисания оболочки и длины патрубка, подсчитанное по формуле (5), находится в пределах 0,27 - 1,5 см0 Это очень малые

сание оболочки меньше 1,5 см трудно обеспечить, что приводит к отрыву опорного кольца от поверхности про дукта даже при нулевой длине патруб

ка и изменяет условия предлагаемого способа. Поэтому патрубок целесооб - разно соединить гибкой связью 5 с верхней частью оболочки (фиг„4)„ При наличии связи верхняя часть оболочки

Q понтона поднимает за собой нижнюю часть одновременно с патрубком.. В результате провисание в нижней части оболочки в месте врезки патрубка уменьшается и верхний конец патрубка совмещается с поверхностью продукта внутри оболочки. При дальнейшем вышении давления из патрубка начина - ет вытесняться продукт0 Опорный кольцевой элемент при этом всплывает в

5

нефтепродукте до тех пор, пока нефте - продукт из патрубка не вытеснится полностью, тсе пока в оболочке не прекратится повышение давления и из - нее не начнут выходить пары Давление в оболочке при этом определяется только длиной патрубка с Таким образом устраняется влияние провисания оболбч ки на создание в ней давления паров. Установка гибкой связи целесообразна и в случае прикрепления к опорному кольцу легкого уплотнения„ В случае установки тяжелых уплотнений и при плотном натяжении оболочки гибкая

связь не требуетсяс Кроме того, не целесообразно выполнять патрубок дли ной более 200 мм, поскольку это водит к использованию элементов лочки из более прочного материала,

Перед заполнением пустого резер - вуара понтон размещают на кронштей - нах на высоте 1800 мм ()с ваемый под понтон продукт заходит в патрубок и вытесняет в верхнюю часть оболочки тот небольшой объем воздуха, который всегда присутствует между верхней и нижней поверхностями . чаек оболочки и в патрубке, При дальнейшем повышении уровня заливаес- мого нефтепродукта оболочки за счет воздушного пузыря, образующегося в верхней ее части и за счет положительной плавучести опорного кольца, всплывает на поверхности продукта,

По истечении нескольких часов в обо лочке образуются пары и она приобрел тает выпуклую формуt По мере повыше ния в оболочке давления паров дукт из оболочки и из патрубка начи- нает вытесняться, а при полном его вытеснении пары выходят из оболочки и конденсируются в основном объеме хранимого нефтепродукта. Давление при этом внутри оболочки равно столбу вытесненного продукта, который скла дывается из величины провисания нижг- ней поверхности оболочки и длины патрубка ь После выхода части паров давление в оболочке снижается, в нее опять заходит продукт, и процесс вторяетсяс

Сокращение потерь от испарений достигается за счет того, что со свободной поверхности, заключенной ри оболочки, значительно замедлен процесс парообразования, так как в оболочке исключена турбулизация щенного парового слоя, лежащего на

поверхности продукта; внутри оболоч ки создается повышенное абсолютное давление; на газовое пространство внутри оболочки практически не оказьк- вает влияние солнечная радиация; 66 разующиеся в оболочке в небольшом количестве пары при достижении четного давления выходят в основной объем продукта и конденсируются в нем (вследствие незначительного их перегрева)„

Кроме того, использование оболбч ки с незначительным весом обеспечивав ет сохранность уплотнений от поврёж - дений и эксплуатационную надежность в реальных условиях, а также ыозмбж ность оснащения оболочками через резервуаров, эксплуатируемых без понтонов, т0ес можно перевести их работу в экономический режим спо«- соба„ Формула изобретения

11 Способ хранения легкоиспарякг- щихся нефтепродуктов в резервуаре с понтоном, включающий заполнение с повременной изоляцией свободной верхности хранимого нефтепродукта, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь от испарения при одновременном повышении эксплуаг- тационной надежности, процесс изоля - ции осуществляют путем размещения поверхностного объема хранимого неф тепродукта в замкнутой оболочке с обеспечением возможности вывода паров из последней в хранимый нефтепродукт„

2о Резервуар с понтоном для нения легкоиспаряющихся нефтепродукг- тов, включающий корпус с размещён - ным в нем понтоном, отличаю«- щ и и с я тем, что, с целью сниже«- ния потерь от испарения при одноврег менном повышении эксплуатационной надежности, понтон образован располо«- женными одна над другой частями, выполненными из эластичного материал ла, соединенными между собой по метру посредством опорного кольцевого элемента с положительной плавучестью, причем нижняя часть понтона снабжена для сообщения полости между эластйч«- ными частями с подпонтонным простран«- ством резервуара патрубком, длина ко«- торого составляет 20 - 200 мм„

За Резервуар поп„2, отли чающийся тем, что патрубок соединен с верхней частью понтона посредством гибкой связи,,

Изобретение относится к резервуаростроению и хранению легкоиспаряющихся нефтепродуктов. Цель изобретения - сокращение потерь от испарения при одновременном повышении эксплуатационной надежности. Новым является то, что в способе хранения, включающем заполнение с одновременной изоляцией поверхности хранимого нефтепродукта, процесс изоляции осуществляют путем размещения приповерхностного объема хранимого нефтепродукта в замкнутой оболочке с возможностью выхода паров в объем хранимого нефтепродукта. Понтон выполнен в виде расположенных одна над другой частей из эластичного материала, соединенных по периметру между собой посредством опорного кольцевого элемента положительной плавучести, на нижней части понтона установлен патрубок для сообщения полости между обечайками с полостью резервуара под понтоном. 2 с.и 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

фиг.1

фиэ.2.

фигЗ

7

Редактор М.Келемеш

Составитель А.Баранов

Техред Л. Сердюков а Корректор В. Гирняк

фиеЛ