устройство для ограничения испарения нефтепродуктов при длительном хранении

Формула изобретения

Устройство для ограничения испарения нефтепродуктов при длительном хранении представляет собой мешок, наполненный воздухом, из бензоустойчивого мягкого прочного материала, не пропускающего пары нефтепродуктов, сложенный в виде веера, способный увеличиваться или уменьшаться в объеме в горизонтальной плоскости, крепящийся тросами к крышке резервуара с нефтепродуктами внутри его газового пространства, имеет выход в атмосферу через выходной патрубок, установленный на крышке резервуара, и мешок занимает 25-80% всего объема газового пространства резервуара.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для улавливания паров нефтепродуктов и ограничивающих их испарение. Основное применение оно может найти в нефтеперерабатывающей промышленности при хранении нефтепродуктов в атмосферных резервуарах.

При хранении нефтепродуктов в атмосферных резервуарах, особенно для бензинов и нефти, имеют место существенные потери от испарения, достигающие 30-40%. Причинами потерь от испарения являются высокие давления насыщенных паров нефти и нефтепродуктов и, как следствие, переход легких фракций в газовую фазу. Испарение увеличивается при повышении температуры поверхности нефтепродуктов или понижении давления в газовом пространстве резервуаров. В течение суток резервуар поглощает энергию солнечного излучения, в результате чего температура и давление в газовом пространстве повышаются до величины, на которую рассчитан клапан, после чего он открывается, и паровоздушная смесь выходит в атмосферу, т.е. происходит «малое дыхание».

В качестве прототипа предлагаемого изобретения использованы конструкции плавающих покрытий - понтонов и плавающих крыш, предназначенных для снижения потерь нефтепродуктов при хранении [Попова З.А., Ржавский Е.Л., Романова Л.П. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов. - М.: Недра, 1972, С.23-24].

Понтон из синтетических материалов для вертикальных стальных резервуаров имеет сборную конструкцию, основной частью которой является эластичный ковер, изготовленный из полимерного материала, который крепится по периферии к коробам, собранным на уголке в кольцо жесткости. Для уплотнения кольцевого пространства и улучшения герметичности между стенкой резервуара и плавающим покрытием устанавливается затвор. Затвор мягкого типа содержит внутреннюю тонкую эластичную оболочку с наполнителем (керосин, пенополиуретан), наружную эластичную оболочку из резинотканевого износоустойчивого материала и щиток для защиты от атмосферных осадков. При нарушении правильной формы резервуара, смещении понтона относительно резервуара, неточностях, допущенных при монтаже, ширина зазора между корпусом резервуара и понтоном может увеличиваться, что приведет к снижению герметичности и необходимости освобождения резервуара для проведения ремонтных работ.

В отличие от резервуара с понтоном в резервуаре с плавающей крышей отсутствует кровля.

Недостатком конструкции понтона и плавающей крыши служит низкая (неполная) герметизация, существенные потери нефтепродуктов при хранении (0,04-1,5%) и высокий расход материалов для их создания.

Технический результат предлагаемого изобретения, а также решаемая им задача заключаются в повышении герметичности атмосферного резервуара, снижении потерь нефтепродуктов от «малых дыханий» при длительном хранении (до 0,001-0,01%) и уменьшении расхода материала (в 2-5 раз) на изготовление устройства.

Указанный технический результат в предлагаемом изобретении достигается тем, что устройство для ограничения испарения нефтепродуктов при длительном хранении представляет собой мешок, наполненный воздухом, из бензоустойчивого мягкого прочного материала, не пропускающего пары нефтепродуктов, сложенный в виде веера, способный увеличиваться или уменьшаться в объеме по горизонтальной плоскости, крепящийся тросами к крышке резервуара с нефтепродуктами внутри его газового пространства, имеет выход в атмосферу через выходной патрубок, установленный на крышке резервуара, и мешок занимает 25-80% всего объема газового пространства резервуара.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема резервуара для хранения нефтепродуктов с устройством, ограничивающим их испарение.

На фиг. 2, 3 и 4 показаны конструктивные схемы устройства для ограничения испарения нефтепродуктов; вид сбоку, сверху и спереди соответственно.

В обычном резервуаре суточные колебания температуры (290±4 К - весенне-летний период) и атмосферного давления (745±25 мм рт.ст.) согласно газовым законам приведут к изменениям массы паров в газовом пространстве с безвозвратными потерями через дыхательный клапан. В случае ограничения газового пространства воздушным мешком из бензоустойчивого мягкого прочного материала, не пропускающего пары нефтепродуктов (например, полипропилена, резинотканевого материала), потери можно свести к минимуму.

В резервуар 5, представленный на фиг. 1, с нефтепродуктом 4 внутри его газового пространства 3 прикрепляется стальными или полимерными тросами 7 устройство для ограничения испарения нефтепродуктов 2 к крышке резервуара 6 и выходному патрубку 1 для выхода излишков воздуха из мешка в атмосферу.

Доля объема, занимаемого мешком в полностью раскрытом состоянии в зависимости от климатических условий, составляет 25-80% всего газового пространства резервуара. Объем воздушного мешка рассчитывается из законов газовой термодинамики. Экспериментально установлено, что площадь поверхности материала, необходимого для раскройки мешка, в 4-5 раз меньше, чем для создания плавающей крыши на поверхности нефтепродукта в резервуаре.

Устройство для ограничения испарения нефтепродуктов 1, изображенное на фиг. 2 и 3, изготовлено из бензоустойчивого мягкого прочного материала, не пропускающего пары нефтепродуктов (например, полипропилена, резинотканевого материала), сложено в виде веера или «гармошки», состоит из фланца 2, мест прикрепления подвесных тросов 4, закрепляющихся на крышке резервуара.

Работа предлагаемой конструкции заключается в следующем. При изменении условий окружающей среды (температуры и атмосферного давления) в газовом пространстве резервуара изменяется давление паров нефтепродукта. При этом мешок, сложенный в виде веера увеличивается или уменьшается в объеме в горизонтальной плоскости, выравнивая давление газового пространства. Таким образом, давление газового пространства не выходит за пределы допустимого, что повышает герметичность резервуара и существенно снижает потери нефтепродуктов. Повышению герметичности в предлагаемой конструкции также способствует отсутствие движущихся уплотняющих деталей.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить герметичность атмосферного резервуара, снизить потери нефтепродуктов от «малых дыханий» при длительном хранении в 4-720 раз по сравнению с прототипом, а также уменьшить расход материала в 2-5 раз на изготовление устройства.