Оборудование стальных резервуаров

На рис. 5.1 приведена схема расположения оборудования на на­земных цилиндрических стальных резервуарах.

Рис. 5.1. Схема расположения обо­рудования на наземном вертикаль­ном цилиндрическом резервуаре: 1 – световой люк; 2 – гидравлический предохранительный клапан; 3 – огневой пре­дохранитель; 4 – дыхательный клапан; 5 – замерный люк; 6 – указатель уровня (УДУ); 7 – люк-лаз; 8 – сифонный кран; 9 – хлопушка; 10 – приемо-раздаточные патрубки; 11 – перепускное устройство; 12 – управление хлопушкой; 13 – лебед­ка; 14 – подъемная труба; 15 – шарнир подъемной трубы; 16 – роликовый блок

Для проведения операций по приему, хранению и отпуску сырой и товарной нефти резервуары оборудуют специальной ар­матурой.

Оборудование резервуаров обеспечивает правильную и без­опасную эксплуатацию их, в частности: 1) наполнение и опорож­нение резервуаров; 2) замер уровня нефти; 3) отбор проб нефти; 4) зачистку и ремонт резервуаров; 5) отстой нефти и удаление подтоварной воды; 6) поддержание давления в резервуаре в безо­пасных пределах.

На нефтяных резервуарах монтируется следующее оборудова­ние.

Люк-лаз 7 устанавливается на нижнем поясе резервуара и предназначается для проникновения людей внутрь резервуара при ремонте и очистке его от грязи, а также для освещения и провет­ривания резервуара при прове­дении этих работ.

Замерный люк 5 служит для замера в резервуаре уровня неф­ти и подтоварной воды, а также для отбора проб пробоотборни­ком. Внутри замерного люка расположена направляющая ко­лодка, по которой спускают в резервуар замерную ленту с лотом. Колодка изготовляется из меди пли алюминия, чтобы предотвра­тить искрообразование.

Световой люк 1 устанавлива­ется на крыше резервуара над приемо-раздаточным патрубком. При открытой крышке через него внутрь резервуара проникает свет и проветривается резервуар перед зачисткой или ремонтом.

Приемо-раздаточные патруб­ки 10 предназначаются для при­соединения к ним приемных или раздаточных трубопроводов сна­ружи резервуаров, а хлопушка и шарнир подъемной трубы поме­щаются внутри резервуара. Диаметры приемо-раздаточных па­трубков определяются заданной производительностью перекачи­ваемой нефти и равны 150 – 700 мм. При выборе диаметра приемо-раздаточного патрубка исходят из скоростей движения жидкости 0,5 – 2,5 м/с.

Хлопушка 9 служит для предотвращения утечек нефти из резервуаров при неисправности задвижек или аварийном состоя­нии трубопровода. Хлопушки могут быть управляемыми и неуп­равляемыми. При наполнении резервуара струя нефти силой дав­ления приподнимает крышку хлопушки, а при остановке перекач­ки нефти крышка хлопушки под действием собственного веса опускается на свое место, закрывая трубу. При откачке нефти из резервуара крышка хлопушки открывается принудительно спе­циальным устройством, состоящим из вращающего барабана с на­матывающимся на него тросом.

Перепускное устройство 11 служит для выравнивания давления нефти с обеих сторон крышки хлопушки путем перепуска его из резервуара в приемо-раздаточный патрубок. Перепускное устрой­ство устанавливается на всех резервуарах высотой более 6 м.

Подъемная труба 14 монтируется внутри резервуара и предназ­начается для отбора нефти с требуемой высоты.

Дыхательный клапан (рис.5.2) автоматически сообщает газо­вое пространство резервуара с атмосферой в те моменты, когда в резервуаре создается предельно допустимое давление или вакуум в результате изменения температуры, а также при наполнении и опорожнении резервуара. Дыхательные клапаны рассчитаны на избыточное давление или вакуум в газовом пространстве резер­вуара (20^.9,81 H/м² = 200 мм вод. ст.).

Рис. 5.2. Дыхательный клапан: 1 – клапан давления; 2 – клапан вакуума; 3 – корпус клапана: 4 – от­кидной болт; 5 – махо­вики; 6 – сетка; 7 – обойма сетки; 8 – кры­шка; 9 – прокладка

Клапан работает следующим образом. При повышении давле­ния внутри резервуара, когда последний заполняется нефтью, кла­пан 1 поднимается и сбрасывает в атмосферу излишний газ, а при понижении давления внутри резервуара, когда из последнего отбирают нефть, открывается клапан 2 и в резервуар поступает воздух. Клапаны 1 и 2 можно отрегулировать на определенное давление и открывать только в том случае, когда давление или разрежение внутри резервуара достигнет определенной величины. Над клапанами 1 и 2 имеются съемные люки, через которые кла­паны вынимаются для осмотра и ремонта.

Диаметр дыхательных клапанов выбирают в зависимости от их допускаемой пропускной способности.

Во избежание коррозии корпус клапана и седло изготовляют из алюминиевого сплава АЛ-2.

Дыхательный клапан – ответственный элемент оборудования резервуара, в связи с чем исправному состоянию клапанов и правильной их эксплуатации должно уделяться особое внимание.

Гидравлический предохранительный клапан (рис. 5.3) предназ­начается для ограничения избыточного давления или вакуума в газовом пространстве резервуара при отказе дыхательного кла­пана, а также при недостаточном сечении дыхательного клапана для быстрого пропуска газа или воздуха. Предохранительные клапаны рассчитаны на несколько большее давление и вакуум, чем дыхательный клапан (на избыточное давление 588 Па и раз­режение 392 Па). Гидравлический предохранительный клапан устанавливается в комплексе с огневым предохранителем. Предо­хранительный клапан заливают незамерзающими неиспаряющи­мися маловязкими жидкостями (раствор глицерина, этиленгли­коль и др.), образующими гидравлический затвор, через который из резервуара выходит излишняя смесь газа с воздухом или вхо­дит в резервуар недостающий для нормальной работы воздух. На рис. 5.3, а показан момент, когда давление в газовом пространстве резервуара выше расчетного и газ сбрасывается в атмосферу через предохранительный клапан. На рис. 5.3, б приведено положение, когда дыхательный клапан не сработал и образовавшийся в газовом пространстве резервуара вакуум стал настолько большим, что воздух в резервуар поступает через предохранительный кла­пан. На рис. 5.3, в показан случай, когда давление в газовом пространстве резервуара и атмосферного воздуха одинаково.

Рис. 5.3. Схема работы гидрав­лического предохранительного клапана: а – в резервуаре избыточное дав­ление; б – в резервуаре образовал­ся вакуум; в – давление в резер­вуаре равно атмосферному

На рис. 5.4 приведен разрез огневого предохранителя. Огневые предохранители устанавливаются на резервуарах в комплекте с дыхательными и предохранительными клапанами и предназначаются для предохранения газового пространства ре­зервуара от проникновения в него пламени через дыхательный или предохранительный клапан.

Принцип действия огневых предохранителей заключается в том, что пламя, попадая в огневой предохранитель, проходит че­рез систему каналов малого сечения (кассеты), в результате чего дробится на отдельные мелкие потоки; поверхность соприкоснове­ния пламени с предохранителем увеличивается, возрастает отдача теплоты стенкам каналов, и пламя затухает. Основная деталь огневых предохранителей – спи­ральная ленточная кассета, изготов­ленная из цветных металлов.

Рис. 5.4. Огневой предохранитель: 1 – корпус; 2 – кассета; 3 – присоединительные фланцы; 4 – крышки

Водоспусковые приспособления предназначаются для спуска в ло­вушки нефти излишней пластовой воды. Такие приспособления чаще всего выполняются в виде сифонов (рис. 5.5). Высота колена сифона h_с определяется расчетом в зависимости от выбранного соотноше­ния высот столбов воды h_в и нефти h_н в резервуаре:

,

откуда

.

Рис. 5.5. Схема сифонного от­вода воды из резервуара