Емкости. Резервуары

Значительную группу оборудования технологических установок и объектов нефтезаводского хозяйства составляют цилиндрические сосуды, не имеющие внутренних устройств или снабженных весьма несложными устройствами (пустотелые аппараты).

Емкости должны быть оборудованы специальным указателем уровня, предохранительными клапанами, устройствами для отбора проб, незамерзающим спускным устройством, термометром, штуцерами для вентиляции, люком для внутреннего осмотра, внутренними стремянками. Для ослабления действия солнечного нагрева емкости окрашивают красками, отражающими солнечные лучи (алюминиевая краска и др.), покрывают изоляционными материалами и устраивают защитные продуваемые навесы.

Емкости классифицируют на наземные и подземные.

Наземные - цилиндрические горизонтальные сосуды, предназначенные для наземного хранения жидких углеводородов и сжиженных УВ газов (пропана, бутана), устанавливаемые на предприятиях нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой и других смежных отраслей промышленности.

Подземные – емкости, предназначенные для слива остатков светлых и тёмных нефтепродуктов, нефти, масел, конденсата, в том числе в смеси с водой из технологических сетей (трубопроводов) и аппаратов на предприятиях нефтеперерабатывающей, нефтехимической, нефтяной и газовой отраслей промышленности.

Резервуары. Хранение нефтепродуктов на НПЗ производится в цилиндрических или шаровых резервуарах. По отношению к поверхности земли резервуары могут быть наземными, полуподземными и подземными.

В наземных резервуарах днище расположено выше поверхности земли и установлено на фундаменте.

Подземными называются заглубленные резервуары, в которых высший уровень нефтепродукта, при полном заполнении резервуара, находится на 0,2 м ниже планировочной отметки прилегающей территории.

Цилиндрические резервуары:

Резервуары изготавливают в различных исполнениях:

С плавающей крышей (вместимостью 100 – 5000 м3 предназначены для хранения продуктов с высокой упругостью паров в южных районах страны)

С целью снижения потерь легкоиспаряющейся нефти и нефтепродуктов применяют резервуары с плавающим понтоном. Понтон, плавающий на поверхности нефти, уменьшает площадь испарения, благодаря чему резко снижаются (в 4-5 раз) потери от испарения. Такие резервуары получили широкое распространение на нефтебазах.

С конической крышей (Резервуары с конусной крышей рассчитаны на следующие нагрузки: давление в газовом пространстве резервуара -2кПа (200 мм вод. ст.); допускаемый вакуум – 0,25 кПа (25 мм вод. ст.); снеговая нагрузка - 100 кгс/м2, нагрузка от термоизоляции кровли, - 45 кгс/м2; скоростной напор ветра – 30 – 36 кгс/м2. )

Со сферической крышей (Резервуары со сферической кровлей имеют вместимость от 10 до 50 тыс.м3, рассчитаны на хранение продуктов при повышенном внутреннем давлении от 10 до 25 кПа и вакууме до 1 кПа (100 мм вод. ст).

Шаровые и каплевидные резервуары:

Для хранения нефтепродуктов при более высоких (чем в цилиндрических) давлениях применяют резервуары шаровые и каплевидные. Их используются для хранения сред с избыточным давлением до 0,2 Мн/м2 и выше.

Резервуар сварной вертикальный цилиндрический

Шаровой резервуар

Каплевидный резервуар

Для правильной и безопасной эксплуатации стальных наземных резервуаров монтируется специальное оборудование: верхний световой люк, замерный люк, дыхательный клапан, огнепреградитель, подогреватели, водоспускные краны, предохранительные клапана и др.

Верхний световой люк (рис. 16.6.)служит для проветривания во время ремонта, зачистки резервуара, а также для подъема хлопушек и шарнирных труб при обрыве рабочего троса.

Замерный люк(рис.16.7.)служит для замера уровня нефтепродукта и подтоварной воды в резервуаре, а также для отбора проб при помощи пробоотборника.

Дыхательный клапан (рис. 16.8.) применяется в резервуарах для хранения светлых нефтепродуктов и сырой нефти. В процессе эксплуатации резервуаров, содержащих светлые нефтепродукты, сырую нефть и дизельное топливо, происходит “дыхание” резервуара. При повышении температуры окружающей среды давление в газовом пространстве повышается, и часть газа из емкости должна быть выведена. При понижении температуры давление понижается и для предупреждения образования вакуума в емкость должен быть введен газ или воздух. Такой обмен называют “малым дыханием” резервуара.

При закачке в резервуар продукта вытесняется газ, заполнивший резервуар; при откачке освобождаемый продуктом объем, должен быть заполнен каким-либо газом (нефтяные газы, иногда воздух). Вытеснение или подсос газов при закачке - откачке продукта называют “большим дыханием” резервуара.

Огнепреградители, или заградители пламени (рис.16.9.), предохраняют резервуар от проникновения внутрь его огня и искр через дыхательные и предохранительные клапаны. Огнепреградители представляют собой фольговую кассету, состоящую из гофрированных и плоских алюминиевых лент, свитых в спираль и образующих ряд параллельных клапанов. Огневые преградители обычно монтируются под дыхательным клапаном.

Принцип действия огневого предохранителя основан на том, что пламя или искра не способны проникнуть внутрь резервуара через отверстие малого сечения в условиях интенсивного теплоотвода.

Предохранительные клапаны (гидравлические), устанавливаемые в комплекте с дыхательными и огневыми преградителями (рис. 16.11.) на резервуарах со светлыми нефтепродуктами, рассчитываются не большее давление, чем дыхательные (механические), и вступают в работу в случаях, когда последние по тем или иным причинам не срабатывают. Во избежание одновременной работы двух клапанов, дыхательного и гидравлического, последний устанавливают на повышенное давление и более глубокое разрежение (на 5 - 10 %).

Подогреватели (рис. 16.10.)служат для подогрева темных нефтепродуктов и масел некоторых сортов, вязкость которых при хранении в резервуарах по разным причинам увеличивается настолько, что перекачка их по трубопроводам без подогрева не представляется возможным.

Для обогрева применяют теплообменные элементы (змеевики, полутрубы, уголки), приваренные к корпусу, или внутренние подогреватели. Внутренние подогреватели изготовляют в виде U- образных теплообменников, которые вставляются в боковые люки, или в виде секционных труб (трубчатых секционных подогревателей), укладываемых на дно резервуара. Конструкции подогревателей различают следующих типов: стационарные и переносные, общие и местные, трубчатые, циркуляционного подогрева, паровые, электрические и др.

С помощью подогревателей продукты перед выводом подогреваются для уменьшения вязкости до заданного значения.

Для замера уровня продукта резервуары оснащены дистанционными уровнемерами, типа УДУ -5 различных модификаций, сниженным пробоотборником ПСР. Пробоотборник состоит из верхнего люка, пробоотборной колонны и панели управления отбором и сливом пробы.

В первом нижнем поясе резервуара на высоте 700 мм от днища предусмотрен люк-лаз, предназначенный для доступа внутрь резервуара рабочих, производящих ремонт и зачистку дна резервуара от грязи. Люк-лаз используется также для вентиляции резервуаров при производстве огневых работ, поэтому расположен диаметрально противоположно световому люку.

Все выше перечисленное оборудование ставится на резервуарах хранения маловязких нефтепродуктов и нефтей.

С целью снижения потерь легкоиспаряющейся нефти и нефтепродуктов применяют резервуары с плавающим понтоном. Понтон, плавающий на поверхности нефти, уменьшает площадь испарения, благодаря чему резко снижаются (в 4-5 раз) потери от испарения. Такие резервуары получили широкое распространение и эксплуатацию на нефтебазах.