Плавающая крыша резервуара для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов Советский патент 1992 года по МПК B65D88/34 

Изобретение относится к резервуарост- роению и может быть использовано при хра- нении нефти и легкоиспаряющихся нефтепродуктов преимущественно в южных районах с большим колебанием суточных температур.

Известна конструкция двойной понтонной крыши, состоящей из герметичных отсеков понтонов, уплотняющего затвора и опорных стоек.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является плавающая крыша, содержащая центральный диск из стальных листов, понтонное кольцо, расположенное по периферии центрального диска и разделенное радиальными переборками на герметичные отсеки, уплотняющий затвор и опорные стойки.

Недостатками данных плавающих крыш являются повышение температуры поверхностного слоя нефтепродукта в зазоре под уплотняющим затвором и под диском до температуры кипения и выше при воздействии солнечной радиации, что приводит к образованию паровых пузырей под диском, их росту и прорыву паров нефтепродукта через затвор в атмосферу, в то время как основная масса хранящегося нефтепродукта имеет температуру на 5 и более градусов ниже. Прорыв пузырей многократно увеличивает потери от испарения из резервуара с плавающей крышей.

Целью изобретения является снижение потерь нефтепродуктов от испарения за счет понижения температуры поверхности нефтепродукта под центральным диском и уплотняющим затвором.

Указанная цель достигается тем, что плавающая крыша резервуара для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов, соXI

со

00 VI

w V

держащая центральный диск, понтонное кольцо, уплотняющий затвор и опорные стойки, снабжена дополнительно укрепленными на торце кольцевого понтона и на каждой опорной стойке теплоотводящими элементами, выполненными из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Каждый теплоотводящий элемент, укрепленный на торце кольцевого понтона, имеет вертикальный и наклонный участки и размещен таким образом, что уровень размещения торца вертикального участка совпадает с уровнем нефтепродукта, а наклонный участок расположен под понтонным кольцом, причем угол между наклонным участком и вертикалью составляет 30 - 60°. Каждый теплоотводящий элемент, укрепленный на опорной стойке, имеет Г-об- разную форму и размещен с образованием зазора между горизонтальной полкой и центральным диском, равного 50 мм.

На каждой опорной стойке могут быть установлены три теплоотводящих элемента, причем угол между продольными осями каждых двух элементов равен 120°.

Возможно также в качестве теплоотводящих элементов использовать тепловые фитильные трубки, способные значительно интенсифицировать процесс переноса теплоты к основной массе нефтепродукта.

Уменьшение температуры зеркала нефтепродукта даже на несколько градусов при температурах, близких к температуре кипения, дает существенное снижение давления насыщенных паров нефтепродукта и, соответственно, снижение потерь от испарения.

Предлагаемая плавающая крыша отличается от известной наличием теплоотводящих элементов, установленных по периметру периферийного понтонного кольца и на опорных стойках плавающей крыши.

На фиг. 1 представлена плавающая крыша, размещенная в резервуаре для легкоиспаряющихся нефтепродуктов; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - зависимости температуры бензина от времени воздействия излучения с теплоотводящими элементами и без них, полученные на экспериментальной установке,

В резервуаре 1 с нефтепродуктом 2 находится плавающая крыша, состоящая из центрального диска 3, периферийного понтонного кольца 4, уплотняющего затвора 5, опорных стоек 6. Кроме того, на периферийном понтонном кольце 4 установлены теп- лоотводящие элементы 7, а на опорных стойках 6 - теплоотводящие элементы 8.

Плавающая крыша работает следующим образом.

При повышении температуры поверхностного слоя нефтепродукта под уплотняющим затвором 5 и под центральным диском 3 вследствие воздействия солнечной радиации теплоотводящие элементы 7 и 8 отводят теплоту от поверхностного слоя к основной массе нефтепродукта.

При изготовлении теплоотводящих элементов из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (медь, алюминий и т.д.) его длину не рекомендуется принимать более 0,5 м, так как дальнейшее увеличение

длины не дает существенного эффекта в отводе теплоты. При использовании в качестве теплоотводящего элемента тепловой трубки ее длина может достигать 1,5 - 2 м и ограничивается только конструктивными

особенностями резервуара.

Для проверки эффективности отвода теплоты использована экспериментальная установка, состоящая из стеклянной мензурки высотой 500 мм и диаметром 75 мм,

заполненной бензином, с расположенными в ней медной полосой (теплоотводящим элементом) длиной 400 мм, шириной 25 мм, толщиной 3 мм и двумя лабораторными термометрами, находящимися в 10 и 250 мм от

поверхности бензина, В 20 см над поверхностью бензина расположена лампа накаливания в 100 Вт.

Проведено два эксперимента. Во втором эксперименте отсутствовал теплоотводящий элемент и была залита другая порция бензина с целью сохранения одинакового фракционного состава бензина в обоих экспериментах.

Из графиков на фиг. 5 видно, что температура поверхности бензина через 3,5 ч после начала воздействия излучения при использовании теплоотводящих элементов составляет ta 24,6°C, без теплоотводящих элементов ti 26,5°C. При паспортном давлении насыщенных паров бензина Р3.зв 500 мм рт.ст. получают значения давлений насыщенных паров при указанных температурах Pstt 335 мм рт.ст., Pst2 311 мм рт.ст. Так как потери нефтепродукта пропорциональны давлению его насыщенных паров, то снижение потерь Л за счет уменьшения температуры зеркала нефтепродукта составляет

Д -100%-7.16%.

Исследования на экспериментальной установке показали, что по сравнению с известной предлагаемая плавающая крыша позволяет снизить потери легкоиспаряющихся нефтепродуктов от испарения на 7% за счет понижения температуры зеркала нефтепродукта под уплотняющим затвором.

Кроме того, исключается образование пузырей из паров нефтепродукта под центральным диском и их прорыв в атмосферу.

Одновременно уменьшается загрязнение окружающей среды парами нефтепродуктов.

Формула изобретения 1. Плавающая крыша резервуара для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов, включающая центральный диск, понтонное кольцо, уплотняющий затвор и опорные стойки, отличающаяся тем, что, с целью снижения потерь нефтепродуктов от испарения, она снабжена укрепленными на торце кольцевого понтона и на каждой опорной стойке теплоотводящими элементами, выполненными из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, каждый теплоотводящий элемент, укрепленный на торце кольцевого понтона, имеет вертикальный и наклонный участки и размещен так, что уровень размещения торца вертикального участка совпадает с уровнем нефтепродуктов, а наклонный участок расположен под понтонным кольцом, причем угол между наклонным участком и вертикалью составляет 30 - 60°, а,каждый

теплоотводящий элемент, укрепленный на опорной стойке, имеет Г-образную форму и размещен с образованием зазора между горизонтальной полкой и центральным диском, равного 50 мм.

2. Крыша по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что на каждой опорной стойке установлено три теплоотводящих элемента, причем угол между продольными осями каждых двух элементов равен 120°.

3. Крыша по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве теплоотводящих элементов используются тепловые фитильные трубы.

Изобретение относится к резервуарост- роению и может быть использовано при хра- нении нефти и легкоиспаряющихся нефтепродуктов преимущественно в южных районах с большим колебанием суточных температур. Целью изобретения является снижение потерь нефтепродуктов от испарения. Новым в плавающей крыше является укрепление на торце кольцевого понтона и на каждой опорной стойке теплоотводящих элементов, выполненных из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, каждый теплоотводящий элемент, укрепленный на торце кольцевого понтона, имеет вертикальный и наклонный участки и размещен так, что уровень размещения торца вертикального участка совпадает с уровнем нефтепродукта, а наклонный участок расположен под понтонным кольцом, причем угол между наклонным участком и вертикалью составляет 30-60, а каждый теплоотводящий элемент, укрепленный на опорной стойке, имеет Г-образную форму и размещен с образованием зазора между горизонтальной полкой и центральным диском, равного 50 мм. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. со с

Фиг. 2

Й/г./

П

Р

Фиг.Ъ

оЗеркало бензина

жб, г теплоотВодящиН элементам

л#а глудине 250мм

хтоже,стегглйотбодящим элементом

Фиг А