способ эксплуатации резервуара с понтоном

Формула изобретения

1. Способ эксплуатации резервуара с понтоном, снабженным элементами ограничения его нижнего положения и средствами выпуска газовоздушной смеси из подпонтонной области, а также средствами впуска газовоздушной смеси в подпонтонную область, предусматривающий их контроль и обслуживание, закачку и откачку продукта через приемораздаточный патрубок из подпонтонной области при обеспечении равенства давлений газовоздушной смеси в надпонтонной и подпонтонной областях посредством вышеупомянутых средств выпуска и впуска газовоздушной смеси, отличающийся тем, что средства выпуска газовоздушной смеси из подпонтонной области, а также средства впуска газовоздушной смеси в подпонтонную область устанавливают по периметру понтона на равных расстояниях друг от друга, а также на направляющих понтона, обеспечивая равномерность распределения давления газовоздушной смеси по всей площади понтона.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при откачке продукта из подпонтонной области осуществляют контроль давления и уровня поплавковым указателем давления и уровня местного и дистанционного действия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве средств выпуска газовоздушной смеси из подпонтонной области и впуска газовоздушной смеси в подпонтонную область используют клапаны-регуляторы выпуска и клапаны-регуляторы впуска газовоздушной смеси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспорту и хранению нефти и нефтепродуктов и может найти применение при эксплуатации резервуаров с понтоном при добыче, транспорте, переработке и хранении нефти и нефтепродуктов.

Известен способ эксплуатации резервуара, описанный в пат. США №5005724 от 09.04.91 г., имеющего плавающую крышку - подвижную тонкостенную мембрану, снабженную поплавком и уплотнителем по кромке его периметра вплотную вдоль стенки резервуара. Размеры мембраны превышают размер поверхности жидкости в резервуаре и (или) она выполнена определенной эластичности, так что мембрана может выпячиваться вверх или вниз под давлением или разрежением газа при откачке продукции. На мембране установлен перепускной предохранительный клапан. Недостатком устройства является ненадежность работы мембраны при ее применении в крупнотоннажных резервуарах, при больших дыханиях резервуаров и больших образований газовоздушных смесей при закачке и откачке продукции. При этом тонкостенная мембрана может не выдержать нагрузку, особенно циклическую, при которой она должна будет работать, и произойдет ее разрыв или отход от стенке резервуара, что может привести к большим выбросам газа в атмосферу. Кроме того, обслуживание перепускного предохранительного клапана подобной крышки весьма затруднительно.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленному изобретению является способ эксплуатации резервуара с понтоном, снабженным элементами ограничения его нижнего положения и средствами выпуска газовоздушной смеси из подпонтонной области, а также впуска газовоздушной смеси в подпонтонную область, выполненными в виде клапанов, обеспечивающих вентиляцию надпонтонной и подпонтонной областей, предусматривающий закачку и откачку продукта через приемораздаточный патрубок, при этом откачку продукта из подпонтонной области резервуара осуществляют при обеспечении равенства давлений газовоздушной смеси в надпонтонной и подпонтонной областях посредством вышеупомянутых средств выпуска и впуска газовоздушной смеси (пат. US №5533640 А, опуб. 09.07.96, с.23).

Недостатком прототипа является то, что выпуск газовоздушной смеси из подпонтонной области и впуск газовоздушной смеси в подпонтонную область осуществляют клапаны на телескопической стойке, которые открываются при соприкосновении стойки с дном резервуара, что не позволяет обеспечить одновременное открытие вентиляционных люков клапанов, расположенных по понтону, например, из-за обычной неравномерности осадка на дне резервуара, что в конечном итоге приводит к неравномерности распределения давления газовоздушной смеси на понтон, образованию крена понтона и его затоплению. А это, в свою очередь, снижает эффективность, надежность работы понтона и резервуара в целом.

Задачей изобретения является повышение эффективности и надежности способа эксплуатации резервуаров с понтонами за счет равномерного распределения давления газовоздушной смеси на понтон.

Техническим результатом является снижение уровня откачки продукта из подпонтонной области при нижнем положении понтона до приемораздаточного патрубка, предотвращение образования крена и затопления понтона.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе эксплуатации резервуара с понтоном, снабженным элементами ограничения его нижнего положения и средствами выпуска газовоздушной смеси из подпонтонной области, а также средствами впуска газовоздушной смеси в подпонтонную область, предусматривающий их контроль и обслуживание, закачку и откачку продукта через приемораздаточный патрубок из подпонтоннной области при обеспечении равенства давлений газовоздушной смеси в надпонтонной и подпонтнной областях посредством вышеупомянутых средств выпуска и впуска газовоздушной смеси, согласно изобретению, средства выпуска газовоздушной смеси из подпонтонной области, а также средства впуска газовоздушной смеси в подпонтонную область устанавливают по периметру понтона на равных расстояниях друг от друга, а также на направляющих понтона, обеспечивая равномерность распределения давления газовоздушной смеси по всей площади понтона, причем откачку продукта из подпонтонной области осуществляют при контроле давления и уровня поплавковым указателем давления и уровня местного и дистанционного действия, а в качестве средств выпуска газовоздушной смеси из подпонтонной области и впуска газовоздушной смеси в подпонтонную область используют клапаны-регуляторы выпуска и клапаны-регуляторы впуска газовоздушной смеси.

На фиг.1 изображен резервуар в заполненном состоянии, понтон поднят, все клапаны-регуляторы и хлопушка закрыты; на фиг.2 - приемораздаточное устройство (ПРУ); на фиг.3 - клапан-регулятор впуска: а - в закрытом состоянии, б - в открытом состоянии; на фиг.4 - клапан-регулятор выпуска: а - в закрытом состоянии, б - в открытом состоянии; на фиг.5 - резервуар в состоянии откачки продукта из понтонной области: клапан-регулятор впуска 2 - открыт, клапан-регулятор выпуска 3 - закрыт; на фиг.6 - резервуар в опорожненном состоянии: все клапаны-регуляторы и хлопушка ПРУ - закрыты; на фиг.7 - указатель давления и уровня в рабочем состоянии; на фиг.8 - люк-лаз с быстрооткрывающимся затвором; на фиг.9 - резервуар в состоянии заполнения продуктом с клапанами-регуляторами, установленными на направляющих трубах понтона (клапаны-регуляторы на понтоне условно не показаны); на фиг.10 - резервуар в состоянии откачки продукта из-под понтонной области; на фиг.11 - вариант клапанов-регуляторов на трубах.

Резервуар содержит понтон 1 (фиг.1) с клапанами-регуляторами 2 - впуска газовоздушной смеси в подпонтонную область, 3 - выпуска газовоздушной смеси из подпонтонной области, опорными стойками 4 и уплотнительным затвором 5, приемораздаточное устройство 6, люк-лаз 7, поплавковый указатель давления и уровня 8 в подпонтонной области.

Клапан впуска газовоздушной смеси 2 (фиг.3 а, б) содержит седла 9, золотники 10, оттарированную пружину 11.

Клапан выпуска (фиг.4 а, б) газовоздушной смеси отличается от клапана впуска отсутствием оттарированной пружины.

Приемораздаточное устройство 6 (фиг.2) содержит приемораздаточный патрубок 12 с хлопушкой 13 и крышкой 14, установленные внутри приемораздаточной камеры 15 с элементами управления 16, открытия и закрытия крышки 14, причем камера с днищем резервуара образует щели для поступления и откачки продукта.

Указатель давления и уровня 8 (фиг.7) содержит поплавок-датчик 17, направляющую поплавка 18, элементы крепления 19, местный указатель давления и уровня 20.

Люк-лаз 6 (фиг.8) содержит патрубок 21, хомутовый затвор 22 с крышкой 23 и приводом 24.

Направляющие 25 понтона 1 резервуара снабжены (фиг.9, 10) клапанами-регуляторами впуска 26 и выпуска 27 (фиг.11), установленные в надпонтонной области выше верхнего положения понтона и патрубок (окно) 28 для впуска газовоздушной смеси в подпонтонное пространство и выпуска его, предусмотренного в подпонтонной области на уровне нижнего положения понтона.

Эксплуатация резервуара осуществляется следующим образом.

В резервуар (фиг.6) через приемораздаточное устройство 6 из трубопровода поступает продукт, содержащий газовоздушную смесь. При этом понтон 1, плавающий на поверхности продукта (фиг.5), поднимается в верхнее положение (фиг.1), а газовоздушная смесь перемещается к понтону и через клапаны-регуляторы 3 выпуска уходит в надпонтонную область.

Необходимое количество клапанов-регуляторов выпуска воздуха в надпонтонную область и клапанов-регуляторов впуска воздуха в подпонтонную область обусловлено их производительностью, производительностью поступления и откачки продукта, содержанием газа в поступающей продукции и выравниванием давления по контактным поверхностям понтона.

Приемораздаточные операции осуществляют с обеспечением контроля и доступа для быстрой ревизии и наладки клапанов-регуляторов впуска и выпуска газовоздушной смеси через люки-лазы в необходимом количестве с быстрооткрывающимся хомутовым затвором, расположенные на стенке резервуара над понтоном при его нижнем положении.

После остановки заполнения резервуара (фиг.1) клапаны 2, 3 и хлопушка 13 закрыты. В таком состоянии в резервуаре продукт может храниться без существенных потерь длительное время.

В режиме откачки продукта (фиг.9) крышка 14 хлопушки 13 открыта, продукт через щели между днищем резервуара и приемораздаточной камерой 15 поступает в хлопушку и далее через приемораздаточный патрубок в откачивающий трубопровод. По мере снижения уровня откачки поплавковый указатель давления и уровня 8 закрыт и ничего не показывает. При достижении понтона нижнего положения поплавок-датчик 8 под весом понтона открывается и указатель давления и уровня начинает показывать откачку продукта из подпонтонной области, при этом клапаны-регуляторы впуска газовоздушной смеси 2 в подпонтонную область открываются и откачка продукта до уровня приемораздаточного устройства 6 продолжается в стабильном режиме.

Если указатель давления и уровня 8 (фиг.5) показывает изменение давления в подпонтонной области, то значит клапаны-регуляторы 2 не выравнивают давление. При этом откачка продукта прекращается. Ревизия и наладка работы клапанов 2 в понтоне 1 осуществляется через люк-лаз 7 с быстрооткрывающимся затвором.

Возможна установка дополнительных клапанов-регуляторов давления 26, 27 в направляющих трубах (фиг.9, 10), процессы приема, хранения и откачки осуществляют аналогично.

Возможна дополнительная установка клапанов-регуляторов в трубах для отбора проб, замера уровня и, например, расположенных по наружной стенке резервуара по периметру. При этом процессы эксплуатации осуществляются аналогично с выравниванием давления газовоздушной смеси в подпонтонной и надпонтонной областях.

Предлагаемый способ позволяет эксплуатировать резервуары с понтоном до уровня приемораздаточного патрубка.

Затраты на реконструкцию резервуаров незначительны по сравнению с экономическим эффектом от его эксплуатации по предлагаемому способу.

Коэффициент использования полезной емкости резервуара повышается на 26%, что равносильно при внедрении отказаться от строительства каждого пятого резервуара.

Изобретение промышленно применимо при эксплуатации резервуаров с понтонами при добыче, транспорте, переработке и хранении нефти и нефтепродуктов.