2 Лекции. Резервуары для хранения нефтей и нефтепродуктов классификация нефтебаз
 Скачать 1.29 Mb.
|
|
4.9.6. Диски – отражатели Диски-отражатели могут применяться в металлических наземных и за- глубленных резервуарах. Механизм сокращения потерь состоит в том, что диск-отражатель, подвешенный под монтажным патрубком дыхательного кла- пана, не дает струе входящего в резервуар воздуха свободно распространяться вглубь газового пространства, изменяет ее направление с вертикального на по- чти горизонтальное. Поэтому перемешивание паровоздушной смеси в основ- ном происходит в слоях, примыкающих к кровле резервуара. Наиболее насы- щенные слои газового пространства, расположенные у поверхности продукта, почти не участвуют в процессе конвективного перемешивания. Таким образом, диск-отражатель уменьшает концентрацию паров и потери от испарения. 210 По данным исследований ВНИИСПТнефть и УНИ среднегодовая эффективность дисков-отражателей для сокращения потерь составляет до 25% от потерь при «больших дыханиях» резервуаров. 4.9.7. Понтоны и плавающие крыши В России выпускаются и применяются два типа понтонов: типовые металлические по типовому проекту серии 704 - 1 института ЦНИИПСК для резервуаров емкостью от 200 до 20000 м 3 ; синтетические типа ПСМ конструкции ВНИИСПТнефть для бензиновых резервуаров плотностью от 100 до 5000 м 3 Применение указанных понтонов с петлеобразным затвором обеспечивает снижение потерь от испарения в среднем на 66% по сравнению с резервуарами без понтонов. В резервуарах, оборудованных плавающими крышами, потери от испарения снижаются на 85%. 4.10. РЕЗЕРВУАРЫ С ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШЕЙ Для нормальной эксплуатации резервуара плавающая крыша оборудуется дренажным и направляющим противоповоротным устройствами, катучей лест- ницей, опорными стойками, уплотнителем и другими устройствами (рис. 4.16). Рис. 4.16. Резервуар с плавающей крышей: 1 – приемо-раздаточный патрубок с хлопушкой; 2 – запасной трос хлопушки; 3 – кольца жесткости; 4 – стенка резервуара; 5 – кольцевая площадка жесткости; 6 – огневой предохранитель; 7 – трубопровод раствора пены; 8 – опорные стойки плавающей крыши; 9 – водоприемник атмосферных осадков; 10 – сухопровод орошения стенки резервуара; 11 – плавающая крыша; 12 – опорная ферма; 13 – катучая лестница; 14 – бортик удерживания пены; 15 – опорная ферма; 16 – периферийный кольцевой понтон плавающей крыши; 17 – уплотнитель (затвор) плавающей крыши;18 – переходная площадка; 19 – шахтная лестница; 20 – трубчатая направляющая плавающей крыши; 21 – дренажная система; 22 – днище резервуара Дренажное устройство является одним из основных конструктивных узлов резервуаров с плавающей крышей и предназначено для отвода в канализацию дождевых и талых вод с поверхности крыши. В центре плавающей крыши 3 устанавливается ливнеприѐмник 5, к которому присоединена дренажная система (рис. 4.17). Поплавок служит для уменьшения осевого усилия на трубы водоспуска при подъеме и опускании плавающей крыши. Водоотводящий коллектор 211 3 6 5 4 7 2 1 монтируется на стойках, привариваемых к днищу резервуара, и заканчивается патрубком с запорной задвижкой. При эксплуатации резервуара задвижка должна быть закрыта. Она открывается только при выпадении осадков. Рис. 4.17. Дренажная система плавающей крыши: 1 – патрубок; 2 – задвижка; 3 – крыша; 4 – труба; 6 – поплавок; 7 – водоотводящий коллектор Дренажные системы бывают трех типов конструкций: гибкие, выполненные из прочного толстостенного рукава, изготовленного на основе синтетического каучука; жесткие, состоящие из стальных труб, соединенных между собой сальниковыми шарнирами; комбинированные, изготовленные из стальных труб с гибкими сочленениями. Водоспуски гибкой конструкции очень удобны для монтажа, но недолговечны при эксплуатации. В местах прохода стойки через понтонные короба устанавливаются направляющие ролики, ограничивающие минимум смещения крыши, и резиновые уплотнения – для герметизации оставшегося зазора между стойкой и патрубком крыши. В соответствии с Инструкцией по проектированию стальных резервуаров рекомендуется при наличии двух направляющих располагать их диаметрально противоположно – у шахтной и катучей лестниц. Доступ на плавающую крышу осуществляется с наружной стороны резервуара через шахтную лестницу, переход и катучую лестницу (см. рис. 4.16). Верхний конец катучей лестницы шарнирно опирается на площадку, закрепленную на стенке резервуара. Нижний конец, снабженный катком, по мере подъема или опускания плавающей крыши передвигается по рельсовому пути, уложенному на опорной ферме, прикрепленной к настилу плавающей крыши. Ступени, катучей лестницы независимо от угла наклона ее от вертикали остаются горизонтальными. Плавающая крыша не имеет жестких связей с корпусом (стенкой и днищем) резервуара и как самостоятельный элемент работает (поднимается и опускается) при изменении уровня жидкости в резервуаре. Ее верхнее положение фиксируется максимальным уровнем жидкости, который должен быть на 600 мм ниже верха стенки. Нижнее положение плавающей крыши фиксируется опорными стойками, прикрепленными к крыше. Стойки трубчатого сечения диаметром 89 мм располагаются по концентрическим окружностям (для резервуара вместимостью 50 тыс. м 3 устанавливается 152 стойки). Высота стоек переменна. Стойки, расположенные вблизи стенок резервуара, имеют высоту 1,8 м. Уменьшение высоты стоек в центральной части крыши обеспечивает ее уклон 1:100. Зазор между плавающей крышей и 212 днищем резервуара необходим для размещения оборудования, обеспечения закачки нефти в резервуар без удара струи в вертикальную стенку понтонного кольца крыши, проведения монтажных и ремонтных работ. Между плавающей крышей и стенкой резервуара всегда остается зазор – кольцевое пространство, которое у резервуаров диаметром до 61 м обычно не должно превышать 200 мм, а у резервуаров большего диаметра – 300 мм. Уплотнение кольцевого пространства между стенкой и крышей резервуара осуществляется затвором, являющимся одним из основных узлов конструкции плавающей крыши. Основные, требования к затворам следующие: непроницаемость для продукта и его паров; износостойкость; холодо- и теплостойкость; устой- чивость к воздействию атмосферных осадков и прямых солнечных лучей; наличие минимального газового пространства; бензо- и коррозионностойкость; пожаробезопасность; простота, сборки и монтажа; надежность эксплуатации. Уплотняющие затворы подразделяются по виду на линейные или щелевые и по конструкции – на механические и мягкие. Классификация типов затворов для резервуаров с плавающей крышей приведена на рис. 4.18. Затворы с механическим прижимным устройством снабжены элементом (обычно металлическим листом), который скользит по поверхности стенок резервуара, оказывая давление, необходимое для создания уплотнения. Плотный прижим листа к стенке резервуара осуществляется различными способами: подвесным рычажным устройством с пружиной и без нее; собственным весом; листовой или спиральной пружиной. Рис. 4.18. Классификация уплотняющих затворов плавающих крыш Затворы с подвесным рычажным устройством (затворы Виггинса) широко используются в Англии, США, Германии, Японии и России для резервуаров вместимостью 50 100 тыс. м 3 и более. Существенными недостатками этих типов затворов являются; наличие значительного газового пространства над нефтепродуктом и неудобство обслуживания при эксплуатации (см. рис. 4.19). В Германии, Болгарии и Турции для резервуаров вместимостью 10 50 тыс. м 3 применяются затворы, в которых скользящий элемент прижимается под действием собственного веса. Затвор состоит из отдельных сегментов, наклонной поверхностью опирающихся на коническую Уплотняющие затворы Механические Мягкие С под весным ры чаж ны м ус тройст вом и пруж ин ой С ры чаж ны м при ж им ны м уст ройст вом и груз ом ил и при груз ом Приж имаем ы е к ст ен ке под д ейс тв ием соб ст ве нной ма ссы Магнит ны е Ком бин иров ан ны е Э ласт ичны е об олочк и с ра зны м и запол ни теля м и Из ли ст ов ого и рез ин от кан ев ого м ат ериал а ил и м онол ит ны е Из м ягк ого пори ст ого эл аст ичного м ат ериал а 213 обрамляющую полосу понтона плавающей крыши. Под действием своей массы сегменты скользят по поверхности понтона до прижатия уплотнения к стенке резервуара. Во Франции разработан и успешно применяется затвор с подвеской скользящего элемента на кронштейне и прижатием его пружиной. Конструкция прижимного устройства металлического скользящего элемента со спиральной пружиной применяется в Германии, Англии, Дании и других странах. Достоинством таких затворов является простота конструкции, недостатком – меньшая надежность в эксплуатации. Рис. 4.19. Уплотняющий затвор Рис. 4.20. Механические уплотнения с подвесным рычагом и пружиной: 1 – 12 – конструкции (1 - 4, 7 - 12 – США, 5 – Франция, 6 – Германия) Высокая амортизационная способность, прочность, стойкость к воздействию продукта и атмосферных осадков являются преимуществом 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 214 затворов с мягким уплотнением, представляющим эластичные резинотканевые оболочки, наполненные жидкостью, сжатым воздухом, сыпучим зернистым материалом или эластичным пенополеуретаном. Из уплотнений, наполняемых жидкостью и сжатым воздухом, наибольшее распространение получили конструкции фирм «Хоммонд» (США) и «Гравер» (США). В последние годы в качестве наполнителя оболочек используют эластичные пенополеуретаны. В резервуарах отечественной конструкции используют следующие типы затворов: ЦНИИПСК, РУРП-1, РУМ-1. Затворы ЦНИИПСК имеют рычажную систему прижатия уплотнения к стенке резервуара. Система приводится в действие грузами, расположенными над понтонным кольцом крыши. Вертикальный лист уплотнения прикрепляется к элементам, скользящим по стенке резервуара. Между стенкой резервуара и вертикальным листом имеется зазор, величина которого при плотном прилегании затвора составляет 10 30 мм. Для защиты затвора от атмосферных осадков применяется покрытие из резинотканевого материала. Затвор РУРП-1 состоит из тонких стальных листов, закрепленных на шарнирных рычажных подвесках, спиральных пружин и кольцевой эластичной мембраны, выполненной из резинотканевого материала. Мембрана служит для герметизации кольцевого пространства между стальными листами и стенкой понтонного кольца. Над уплотняющим затвором установлены защитные металлические козырьки для предохранения уплотнения от атмосферных осадков. В затворе РУМ-1 каждая секция подвешивается на шарнирных кронштейнах, которые крепятся к плавающей крыше. Секция уплотнения состоит из гибкого металлического штампованного каркаса, к которому с двух сторон болтами крепятся взаимозаменяемые оболочки уплотнения с пенополиуретановыми блоками. Для защиты затвора от атмосферных осадков используются козырьки, опирающиеся на стенку резервуара. 4.11. ОБЩИЙ ПОРЯДОК РЕМОНТА РЕЗЕРВУАРОВ НА НЕФТЕБАЗАХ Наиболее рациональной системой эксплуатации, ухода и ремонта оборудования и сооружений промышленных предприятий является система планово-предупредительных ремонтов (ППР). Ремонт оборудования и сооружений нефтебаз также должен осуществляться по системе ППР. Система планово - предупредительных ремонтов представляет собой совокупность организационно-технических мероприятий: организация внутрицехового ухода и надзора за оборудованием и сооружениями; организация периодических осмотров и проверок оборудования и сооружений; периодические текущие, средний и капитальный ремонты; организация парка запасных деталей; составление инструктивных материалов для ремонтов. Сущность этой системы заключается в том, что время работы резервуарных парков или сооружений между очередными осмотрами и 215 ремонтами устанавливается заранее с учетом их сложности и режима работы. Однако виды ремонтов, которым подвергаются отдельные сооружения нефтебаз, могут отличаться от указанных выше. Так, например, для резервуарных емкостей рекомендуется применение осмотрового, текущего и капитального ремонтов. Кроме того, точное определение объема работ при том или ином виде ремонта поможет устранить наблюдающиеся в практике случаи неправильного использования средств, отпускаемых на ремонт, например, выполнение капитального ремонта за счет средств основной деятельности нефтебаз и, наоборот, текущего и сродного ремонтов за счет амортизационных отчислений. Осмотровый ремонт резервуара осуществляется в процессе эксплуатации резервуара без освобождения его от нефти или нефтепродукта. При осмотровом ремонте проверяется техническое состояние корпуса и крыши резервуара путем наружного их осмотра, а также оборудования резервуара, находящегося снаружи. Текущий ремонт резервуара.До начала ремонта производится нивелировка окрайки днища резервуара. Затем резервуар освобождается от хранящегося в нем нефтепродукта или нефти, очищается и дегазируется с соблюдением требований техники безопасности и пожарной безопасности. При ремонтных работах осуществляются следующие операции: а) очистка внутренней поверхности резервуара от коррозионных отложений; б) проверка технического состояния корпуса, днища и крыши и заварка коррозионных раковин и отверстий с постановкой отдельных заплат; в) проверка и ремонт сварных швов, заправка и чеканка клепаных швов; г) ремонт змеевиковых подогревателей; д) проверка всего резервуарного оборудования и в необходимых случаях ремонт или замена оборудования; е) испытание на прочность и плотность отдельных узлов или резервуара в целом; ж) окраска резервуара. Капитальный ремонт резервуара начинается с подготовительных ремонтных работ, предусмотренных для текущего ремонта. Кроме того, выполняется совокупность следующих работ: замена дефектных частей корпуса; полная или частичная замена днища; полная или частичная замена крыши резервуара (кровли и несущей конструкции); полная или частичная замена змеевиковых подогревателей; испытание резервуара на прочность и плотность. Кроме перечисленных работ при капитальном ремонте резервуаров могут выполняться работы, связанные с его модернизацией, например замена крыш из кровельного железа на сварные крыши из листовой стали. 4.12. ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ Пожары в резервуарных парках характеризуются сложной оперативно-тактической обстановкой, необходимостью привлечения большого количества сил и средств подразделений пожарной охраны. Это, 216 как правило, затяжные пожары, ликвидация которых требует значительных материальных ресурсов. Опыты, проведенные управлением ГПС МВД Республики Татарстан на полигоне АО «Татнефть» в Альметьевске 10-11 сентября 1997 г., показали, что наиболее эффективными способами тушения пожара открыто горящего стального резервуара с нефтью являются: система подслойной подачи огнетушащей пены низкой кратности на осно- ве фторированных пенообразователей типа «легкая вода», которая позво- ляет ликвидировать горение нефти в резервуарах, несмотря на разрушение верхнего пояса и наличие закрытых сверху участков (карманов); разработчик – Московский институт пожарной безопасности (МИПБ); подача пены средней кратности привозными средствами пожаротушения через подъемник типа П-ЗО, установленный за пределами обвалования. В резервуарных парках головных НПС осуществляется монтаж систем подслойного пожаротушения; для РВС объемом до 10000 м 3 имеются технические средства – пеноподъемники BRONTOSKUUFT35-3FT (рабочий вылет стрелы 27 м, высота подъема 35 м), пеноподъемники П-ЗО (на шасси ТТ-4М-510 и Т-55) с вылетом стрелы 30 м и высотой подъема 36 м, углом поворота стрелы подъемников 360 град., способные обеспечить пожарную безопасность. В настоящее время ОАО «Пожтехника» (г. Торжок Тверской обл.) выпускает пеноподъемник АП-50 (на шасси МАЗ-79032) с высотой подъема стрелы 50 м и комплектом пеногенераторов, но он имеет вылет стрелы всего 21 м. Если вылет стрелы довести до 45 50 м, то с его помощью можно будет тушить пожары открыто горящей нефти в РВС-20000 (при отсутствии «карманов» и достаточном количестве пенообразователей), т.к. будет возможность равномерно распределять пену по горящей поверхности, подавая ее с небольшой высоты. При опасности возникновения крупномасштабных пожаров важное значение для подразделений пожарной охраны имеет пожарная техника, дающая возможность получать мощные (большой производительности) струи воды или пены лафетными стволами (мониторами). Эти мониторы позволяют подавать пену необходимой кратности на большие расстояния (до 55 60 м) и, что особенно важно, из-за обвалования резервуаров. Установки комбинированного тушения пожаров (УКТП) «Пурга» (НПО «СОПОТ», Санкт-Петербург) предназначены для получения и подачи пены низкой и средней кратности, распыленных и компактных струй воды, создания теплозащитных экранов, завес. Они применяются для тушения пожаров пролитой нефти и нефтепродуктов, пожаров в земляных амбарах, заполненных нефтью, и т.п. На некоторых объектах промышленности внедрены роботизированные системы пожаротушения «УПP-l», которые представляют собой комплекс электроуправляемых водопенных лафетных стволов, средств обнаружения возгораний и микропроцессорной системы управления (завод «Арсенал», Тула). Обнаружение возгораний может осуществляться как стационарными пожарными извещателями, так и дистанционными инфракрасными детекторами, размещенными на стволе. К одному микропроцессорному пульту управления можно подключить до четырех лафетных стволов. Удаление пульта управления от лафетного ствола – до 50м. 217 Рис. 4.21. Пожар на резервуаре с нефтью Рис. 4.22. Тушение пожара в резервуаре навесным способом Машина высокой проходимости на шасси ГАЗ-5903В с установкой мобильной системы импульсного пожаротушения «Ветлуга» предназначена для тушения пожаров классов «А» (древесина, текстиль, бумага), «В» (горючие жидкости или плавящиеся твердые вещества), «С» (газы) на взрывопожароопасных и пожароопасных объектах путем подачи в очаги горения с расстояния 50 300 м диспергированного огнетушащего порошка методом импульсного метания снарядов, заполненных этим порошком. Установка представляет собой зенитное устройство типа «Катюша», имеющее 22 ствола. Выброс снарядов можно произвести единовременно или импульсно, через определенные промежутки времени. Для тушения пожаров жидким азотом создан пожарный автомобиль- цистерна вместимостью 5 т азота, смонтированная на шасси «КамАЗ» (разработчик НПО «Астрофизика»). Установка оснащена лафетным и ручным пожарными стволами, может тушить пожары в помещениях (насосные, лаборатории, материальные склады, трансформаторные подстанции, административные здания, центры ЭВМ, операторные) и на открытых площадках. В последнее время для тушения пожаров классов «А», «В» и «С» широкое применение получили устройства аэрозольного пожаротушения (аэрозоль воды, порошка или инертного газа). Например, для тушения пожаров классов «А» и «В» успешно применяются устройства аэрозольного пожаротушения «Тайфун-1-10» (ранцевое исполнение) и «Тайфун - 1-20» (на тележке), разработанные специалистами Фонда пожарной безопасности «Средства пожарной безопасности». 218 Устройства «Тайфун» позволяют в 4 5 раз сократить время тушения очагов пожара, в 20 25 раз сократить расход огнетушащего вещества по срав- нению с тушением водой, пеной, что приводит к значительному уменьшению убытков как от самого пожара, так и от последствий, вызываемых при его тушении (проливы значительных количеств воды, порча материалов и т.д.). Широкое применение при тушении сравнительно небольших очагов пожаров получили генераторы огнетушащего аэрозоля (ГОА) типа «МАГ», «Пурга» (изготовитель – Федеральный центр двойных технологий «Союз»), АГС-З, АГС-4, АГС-6, СОТ-5м и др. (изготовитель – ОАО «Гранит - Саламандра»). Эти новые средства пожаротушения предназначены для тушения и локализации пожаров твердых горючих материалов, ЛВЖ, оборудования, в том числе находящегося под напряжением. Применение систем аэрозольного тушения регламентируется НПБ 21-94 «Системы аэрозольного тушения пожаров. Временные нормы и правила проектирования и эксплуатации». |