УМКД ГНП. УМКД, НПС, МиО ГНП , Kovalenko_2005_1. Учебнометодический комплекс для студентов специальности 170 05 01 Проектирование, сооружение и эксплуатация
Скачать 6.46 Mb.
|
КПС-100 Широко применяют гидравлические предохранительные клапаны типа КПС для резервуаров на давление до 1960 Парис. Основным элементом таких клапанов является гидравлический затвор, образованный залитой на дно корпуса 3 незамерзающей или слабо испаряющейся жидкостью (трансформаторным маслом) и колпаком 4. При повышении давления внутри резервуара жидкость гидравлического затвора вытесняется из внутреннего кольцевого пространства во внешнее до тех пор, пока уровень не понизится до нижнего зубчатого обреза колпака. После этого газовоздушная смесь будет прорываться (барботировать) в атмосферу. При вакууме в резервуаре жидкость гидравлического затвора вытесняется во внутреннее кольцевое пространство. Для уменьшения уноса жидкости с проходящими газами к крышке 7 и трубке 5 крепят отбойные козырьки. Воронка 8 служит для залива рабочей жидкости, а сливная трубка 2 – для ограничения нижнего уровня жидкости при заливе. Контролируют уровень жидкости щупом 9, а сливают её через отверстие, перекрываемое пробкой 1. Клапан устанавливают на фланец огневого предохранителя и с помощью растяжек 6 дополнительно крепят к корпусу резервуара. КПГ Клапан типа КПГ, состоит из корпуса 8 с соединительными фланцами, чашки 7 для размещения жидкости гидравлического затвора, верхнего корпуса 6 с патрубком для создания столба жидкости гидравлического затвора, экрана 5, предотвращающего выброс жидкости при работе клапана огневого предохранителя 4, крышки 3 для защиты от атмосферных осадков и трубки 2 для слива и налива жидкости. Клапан имеет шарнирный разъем, что позволяет легко осматривать его внутреннюю часть. Горизонтальное положение клапана выверяют по зеркалу жидкости в чашке с помощью шпилек 1. В отличие от клапанов типа КПС, работающих по принципу барбо- тажа, работа клапанов типа КПГ основана на принципе выброса жидкости гидравлического затвора. Это позволило увеличить их пропускную способность без значительного увеличения габаритных размеров, массы и объема жидкости гидравлического затвора. + т + q r (3.3) где з – максимальный расход газов з – максимальный расход нефтепродуктов при заполнении резервуара т – максимальный расход газа вследствие нагрева газового пространства от внешней среды т = β Т V r (3.4) где β – коэффициент объемного расширения газа (β = 1/273 К Т – скорость нагревания газового пространства резервуара (Т = = 0,0013 К/с); V r – максимальный объем газового пространства (принимается равным объему резервуара. Подставив значения Т ив уравнение (3.3) получим т = 4,76 т – расход газа вследствие нагрева газового пространства приза- качке более нагретого нефтепродукта т = β [αF (н – T r ) / c ⋅ RT r / p ], (3.5) где α – коэффициент теплообмена F – площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре ни соответственно температуре нефтепродукта, закачиваемого в резервуар, и температура газового пространства R – удельная газовая постоянная р – давление в газовом пространстве резервуара q r – объем выделяющихся из нефти газов, определяемый по газовому фактору. При выкачке нефтепродукта из резервуара расход поступающего через клапан атмосферного воздуха (в мс) будет В = q B + где q B – производительность выкачки нефтепродукта из резервуара q T – дополнительный расход из-за возможного охлаждения газового пространства резервуара и частичной конденсации паров. Величину q T определяют по формуле (3.3). Наиболее интенсивно резервуар охлаждается вовремя ливня, поэтому для практических расчетов скорость охлаждения следует принимать ∆T8 – 10 -3 К/с. Подставив значение р ив, получим т = 2,9·10 -5 ⋅ г (3.6) По большему значению Qs или Qa подбирают по каталогу клапан необходимого размера. Если требуемая пропускная способность не может быть удовлетворена одним клапаном, то подбирают несколько клапанов меньшего размера. КД-2 На рис. 3.11 дана конструкция механического дыхательного клапана КД-2 для вертикальных цилиндрических резервуаров, рассчитанных на давление 2000 Па, вакуум 250 Паи пропускную способность до 900 м 3 /ч воздуха. Обтекаемое очертание внутренних поверхностей корпуса 1 позволяет сократить гидравлические потери за счет более плавного изменения направления проходящего потока и уменьшения завихрения. Направляющие стержни 2 (по четыре на каждый клапан) предназначены для устранения перекоса тарелок клапанов. В нижней части корпуса предусмотрен фланец 9, с помощью которого клапан крепится на огневом предохранителе, установленном на штуцере резервуара. Корпус клапана сварной из алюминия, что исключает возможность образования воспламеняющихся соединений металла, а следовательно, и самовозгорание. Внутри корпуса клапана на одной вертикальной оси размещены нижняя тарелка давления 8 и верхняя тарелка вакуума 3, лежащие на седлах 5 и 7. Алюминиевые седла выполнены съемными. Откидная крышка 4, расположенная над тарелками клапана, обеспечивает свободный доступ к ним для осмотра, проверки и чистки. 6. Сообщение клапана с атмосферой осуществляется через сетку 10. Крепление крышки с корпусом клапана производится посредством рычага 11, шарнирно связанного с крышкой и корпусом, откидным болтом 13 и маховиком. Тарелки клапана покрыты маслобензостойкой и морозоустойчивой резиновой прокладкой 14. Благодаря выступу на поверхности алюминиевого седла возрастает удельное давление уплотнения и повышается герметичность клапана. Такое уплотнение затвора обладает еще и повышенной надежностью против примерзания. Это достигается применением фторопластовой оболочки 15 и фторопластовой трубки 16. Диски клапанных тарелок в нижней части имеют выступающий буртик, препятствующий стеканию конденсата на уплотнительную поверхность затвора Рис. 3.11. Дыхательный клапан для "атмосферных" резервуаров КД-2 (механический) ДКМ-150 Дыхательный клапан резервуаров высокого давления представляет собой более сложную конструкцию по сравнению с клапанами типов КД и НДКМ. На рис. 3.13 представлена одна из конструкций клапана высокого давления ДКМ-150. Клапан мембранный с управляющим устройством – командоаппаратом работает следующим образом. Давление из газового пространства резервуара передается через командоаппарат в камеру под мембраной. Когда давление в резервуаре достигнет расчетной величины, на которую отрегулирован командоаппарат, мембрана с шариком перемещается вверх. В результате этого надмембранная камера сообщается с атмосферой, избыточное давление в ней падает, после этого тарелка поддав- лением, действующим снизу, открывается, сообщая газовое пространство резервуара с атмосферой. Давление срабатывания клапана определяется предварительным натяжением пружины командоаппарата, что позволяет осуществлять регулировку в пределах (0,01 – 0,007 МПа. При работе на вакуум шарик командоаппарата находится в нижнем положении. В надмембранной камере устанавливается вакуум, равный разрежению в газовом пространстве резервуара. 1 – мембрана 2 – крышка 3 – тарелка 4 – корпус 5 – седло клапана б – присоединительный патрубок 7 – защитный кожух 8 – патрубок 9 – огневой предохранитель 10 – седла командоаппарат; 12 – шток 13 – пружина 14 – корпус командоаппарата; 15 – шарик 16 – соединяющая трубка Рис. 3.14. Дыхательный клапан КДС-1500 1 – тарелка давления 2 – седла давления 3 – крышка 4 – корпус 5 – седло вакуума 6 – тарелка вакуума 7 – кожух 8 – кассета огневого предохранителя 9 – фланец крепежный диск-отражатель. 1 разв год перед началом грозового сезона. Проверке подлежат целостность и защищенность от коррозии доступных обзору частей молниеприемников, токоотводов и контактов между ними, а также значение сопротивления току промышленной частоты заземлителей отдельно стоящих молниеотводов. Это значение не должно превышать результаты соответствующих замеров на стадии приемки более чем в пять раз. При превышении сопротивления заземлений более чем пять раз по сравнению с замерами в период приемки заземление подлежит ревизии (и ремонту, при необходимости. Цель ревизии состоит в следующем – выявить элементы, требующие замены или усиления из-за механических повреждений – проверить надежность электрической связи между токоведущими элементами (мест сварки и болтовых соединений – определить степень разрушения коррозией отдельных элементов молниезащиты и принять меры по восстановлению антикоррозионной защиты и усилению элементов, поврежденных коррозией. На основании ревизий определяется необходимый объем ремонтных работ по системе молниезащиты, которые должны быть закончены к началу грозового периода года. Мелкие текущие ремонты устройств молниезащиты можно проводить вовремя грозового периода года, капитальные ремонты – только в негрозовой период. Результаты ревизий молниезащитных устройств, проверочных испытаний заземляющих устройств, проведенных ремонтов необходимо заносить в журнал эксплуатации молниезащиты и устройств защиты от статического электричества. Лица, проводящие ревизию молниезащиты, должны составлять акт осмотра и проверки с указанием обнаруженных дефектов. Ответственность за исправное состояние молниезащиты несет служба главного энергетика. – наружная поверхность корпуса, крыш стальных резервуаров и оборудования, установленного на них, а также наземные участки трубопроводов всех назначений – защитными антикоррозионными лакокрасочными покрытиями – наружная поверхность днища стальных резервуаров, подземные участки трубопроводов различного назначения – защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты (станциями катодной защиты – СКЗ и протекторами – внутренняя поверхность днища, поверхность первого пояса корпуса стальных резервуаров, внутрирезервуарная обвязка системы размыва донных осадков – лакокрасочными и комбинированными покрытиями, установкой протекторов – внутренняя поверхность РВС (крыша, верхние пояса корпуса) – лакокрасочными и комбинированными покрытиями – поверхность ЖБР – применением оклеечных материалов, пропиткой или покраской конструкции, использованием герметиков – арматура, приемораздаточные патрубки, донные клапаны, световые и лазовые люки и другое металлическое оборудование ЖБР – применением лакокрасочных, металлических (цинковых и алюминиевых, комбинированных по металлизационному слою) покрытий, средств электро- химзашиты. Оборудование, изделия и материалы, применяемые при монтаже электрохимической защиты, должны соответствовать спецификации проекта ЭХЗ, государственным стандартам или техническим условиями иметь соответствующие сертификаты, технические паспорта. Средства и установки электрохимзащиты должны быть поставлены комплектно в соответствии со спецификацией, указанной в проекте, и сопровождены документами, удостоверяющими соответствие указанных средств и установок их техническим условиям. – контроль эффективности протекторной защиты – замену изношенных протекторов. Контроль работы протекторной защиты наружной поверхности днища резервуара от почвенной коррозии необходимо проводить с помощью следующих электрических измерений – распределения потенциала “резервуар-грунт”; – омического сопротивления цепи протекторных установок – силы тока протекторных установок. Контроль работы протекторов, устанавливаемых на внутренней поверхности резервуара, заключается в периодических измерениях силы тока контрольных протекторов. Эффективность протекторной защиты проверяется измерением разности потенциалов “резервуар-электролит” и силы тока вцепи “протек- тор-резервуар”. Разность потенциалов “резервуар-электролит” (днище – подтоварная вода) следует измерять предназначенными для подобных измерений приборами с помощью специального медносульфатного электрода сравнения. – обеспечения надежной эксплуатации резервуаров – освобождения от пирофорных отложений, высоковязких остатков с наличием минеральных загрязнений, ржавчины и воды – полного обследования и производства ремонта. На очистку резервуара составляется проект производства работ, который должен содержать следующие разделы – подготовка резервуара к проведению работ – проведение очистки – безопасность проведения работ – пожарная безопасность – схема размещения оборудования, используемого при очистке. Проект утверждается главным инженером филиала предприятия и согласовывается пожарной охраной объекта. Перед выполнением работ внутри резервуара все связанные с ним трубопроводы должны быть отключены закрытием задвижек и установкой заглушек с хвостовиком. Место и время установки заглушек должны быть записаны в вахтовом журнале. Для проведения работ по очистке оформляется акт и наряд-допуск на проведение газоопасных (ремонтных) работ. – откачку нефти и размыв донных отложений системами в соответствии с инструкцией по их эксплуатации – откачку до минимально возможного уровня – подготовку донного осадка к откачке из резервуара, контроль качества продута и откачку его в соответствии с ППР; – дегазацию резервуаров до значений ПДВК при соблюдении предельного уровня загазованности каре резервуара не более 20 % НКПР; – очистку резервуара в соответствии с ППР; – дегазацию резервуара до значений ПДК – контроль качества очистки – утилизацию осадка. Дегазация резервуара может осуществляться с помощью принудительной вентиляции, пропарки или другими способами. Резервуары следует пропаривать приоткрытых люках. При пропарке резервуара внутри него должна поддерживаться температура не ниже 78 С. При пропаривании резервуара с металлическим понтоном верхнюю над понтоном) и нижнюю (под понтоном) части резервуара следует пропаривать самостоятельно. Резервуары с понтоном из синтетического материала не пропаривают. При использовании пара для размягчения осадка и флегматизации газового пространства следует закрыть люки и следить за работой дыхательной арматуры. Естественная вентиляция резервуара при концентрации паров в газовом объеме не более 2 гм должна производится только через верхние световые люки с установкой на них дефлекторов. Вскрытие люков-лазов первого пояса для естественной вентиляции допускается при концентрации паров нефти в резервуаре не более ПДВК (2,1 гм) Запрещается проводить вскрытие люков и дегазацию резервуара принудительную и естественную) при скорости ветра менее 1 мс. Применяемое при очистке оборудование должно отвечать следующим требованиям – обеспечивать взрывозащещенность и искробезопасность; – обеспечивать выполнение всех технологических операций с соблюдением технической и экологической безопасности процесса – быть сертифицированным в соответствии с установленными правилами Моющие средства должны быть химически нейтральными к контактному материалу (металл, бетон, лакокрасочное покрытие) и иметь гигиенический сертификат. Химические реагенты различного спектра действия должны иметь гигиенический сертификат и заключение о его применимости на объектах транспорта нефти. В процессе очистки резервуаров проводится контроль концентрации углеводородов в газовом пространстве. Отходы, полученные в результате очистки резервуара и не подлежащие дальнейшему использованию на предприятиях, должны быть утилизированы или размещены в специально отведенных местах, согласованных с территориальными органами санэпидемнадзора и органами, уполномоченными в области охраны окружающей природной среды и экологической безопасности. Качество очистки резервуара контролируется – измерением концентрации углеводородов в газовом пространстве резервуара (ПДК не более 300 мг/м 3 ); – визуально – измерением предельно допустимой пожарной нагрузки в наиболее загрязненном месте (ПДНП не более 0,2 кг/м 2 для работы без доступа людей в резервуар и не более 0,1 кг/м 2 с доступом людей внутрь резервуара) для проведения огневых работ. Работы по зачистке и ремонту резервуаров и резервуарного оборудования проводятся только в дневное время. Запрещается проводить работы по зачистке вовремя грозы. Для приведения резервуаров в безопасное состояние перед проведением ремонтных работ с помощью дегазации необходимо обеспечить содержание паров нефти – не более 0,3 гм при выполнении любых видов работ, связанных с пребыванием персонала внутри резервуара беззащитных средств – не более 2,0 гм при выполнении любых видов работ с доступом персонала в защитных средствах дыхания внутрь резервуара. Техническое обслуживание и очистку резервуаров с плавающей крышей следует проводить после установки крыши на опорные стойки. К работам внутри резервуаров разрешается приступать, если концентрация газов не превышает предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а температура не превышает допустимые санитарные нормы. – до 20 тыс. м вкл. – ч – свыше 20 тыс. м – ч. Испытание резервуара на прочность и устойчивость проводят при полном его заливе водой, избыточном давлении в газовом пространстве на 15 %, а в вакууме на 60 % больше проектной величины, если в проекте на резервуар ив проекте производства по его монтажу нет других указаний, а продолжительность нагрузки – 30 мин. Стационарная крыша резервуара испытывается на герметичность при полностью заполненном водой резервуаре давлением, превышающем проектное на 10 %. В процессе испытания герметичность сварных соединений проверяют путем нанесения мыльного или другого индикаторного раствора. Давление в газовом пространстве при всех видах испытаний создается либо непрерывным заполнением резервуара водой при закрытых люках и штуцерах, либо нагнетанием сжатого воздуха. Контроль движения в резервуаре осуществляется образным манометром, выведенным по отдельному трубопроводу за обвалование. – в процессе испытания на поверхности стенки или по краям днища не появится течь, и уровень воды не будет снижаться ниже проектной отметки – осадка днища резервуара по окрайке при незаполненном и заполненном резервуаре не превысит допустимых пределов, указанных в СНиП 3.03.01. – плавающая крыша (понтон) плавно поднимется и опустится без рывков и заеданий, погружение плавающей крыши (понтона) не превысит более чем на 10 %. Примечание.Увеличение погружения плавающей крыши вводу при испытании свидетельствует о том, что вес крыши больше проектного или сила трения между затвором и стенкой резервуара или между направляющей и патрубком чрезмерно велика, что может быть вызвано неправильной формой стенки резервуара или самой плавающей крыши, неправильным монтажом направляющих и затвора. Результаты гидравлического испытания оформляются актом. Мелкие дефекты (свищи, отпотины), обнаруженные при испытании, подлежат устранению после опорожнения резервуара. Приемка резервуаров оформляется актом. Для обеспечения эксплуатационной надежности резервуаров рекомендуется выполнять соответствующий геодезический контроль за осадкой оснований и фундаментов и деформацией отдельных конструктивных элементов резервуаров в процессе гидравлического испытания, дои после него. Геодезический контроль за деформацией оснований и фундаментов в процессе гидравлического испытания выполняет генподрядная организация с участием представителя заказчика или эксплуатирующей организации. – окрайка днища – фундаментное кольцо в точках, прилегающих к контролируемым точкам окраек днища – днище резервуара после его опорожнения – фундаменты опорных конструкций запорной арматуры приемо- раздаточных технологических трубопроводов – фундамент шахтной лестницы – трубопроводы системы пожаротушения (кроме вертикальных участков. Периодичность контрольных съемок деформаций окрайки днища, фундаментного кольца и фундаментов опорных конструкций запорной арматуры не реже 1 раза в сутки, остальных элементов – до заполнения и после слива воды из резервуара. Резервуары, построенные на свайном основании, необходимо прони- велировать по окрайкам днища дважды – дои после испытания. Точки нивелирования окраек днища и фундаментного кольца рекомендуется совмещать с вертикальными швами первого пояса стенки резервуара. Швы первого пояса стенки должны быть промаркированы несмываемой краской в направлении нарастания нумерации почасовой стрелке с исчислением от ой главной оси резервуара. Количество точек нивелирования определяется в зависимости от емкости резервуара РВС 5 000 – 12 точек. РВС 10 000 – 16 точек. РВС 20 000 – 24 точек. РВС 50 000 – 35 или 36 точек (в зависимости от длины листов стенки) Измерения вертикальных перемещений оснований резервуаров проводятся по III классу. Для проведения наблюдений используются оптические нивелиры типа НГ, НВ, НС и гидростатические шланговые нивелиры типа НШТ. Для контроля за осадкой резервуаров в период гидравлического испытания рекомендуется использовать также систему гидродинамического нивелирования СГДН – Д, которая предназначена для дистанционных измерений превышения отметок между контрольными точками при регулярных наблюдениях. Железобетонные резервуары. Проверка прочности конструкций, равномерности осадки, а также степени проницаемости стенок и днища резервуара проводится путем залива его водой при температуре окружающего воздухаплюс 5 Си выше. 8 – 12 часов контролировать осадку резервуара по ранее отнивелирован- ным точкам покрытия. При этом разность осадок не должна превышать следующих величин – в цилиндрических резервуарах между центром и точками покрытия над стеной – 0,0006 R (R – радиус цилиндрического резервуарам, ноне более 25 мм – между смежными колонами – 0,0008 L, ноне более 5 мм (L – расстояние между смежными колонами, мВ случае если разность осадок превышает указанные, необходимо прервать испытания и начать аварийный слив воды. Аварийный слив необходимо произвести и при появлении следующих дефектов трещин в стено- вых панелях, стыках стеновых панелей или покрытий резервуара течи в корпусе резервуара или шве сопряжения днища со стенкой, грозящих затоплением котлована интенсивного выхода воды у основания резервуара. Дефекты в виде трещин ликвидируют путем вырубки части бетона и заделки дефектного места шприц-бетоном (в опалубке. Резервуар считается выдержавшим испытание, если потеря воды на каждый м его смоченной поверхности за третьи сутки после заполнения до проектной отметки не превышает 3 дм, за шестые сутки – 1,5 дм, за девятые сутки – 1 дм, за пятнадцатые сутки – 0,7 дм. При гидроиспыта- нии не должно быть течи в контрольном колодце дренажной канализации. На наружных поверхностях залитого резервуара допускается только потемнение отдельных мест при наличии струйных утечек и подтеков воды на стене, даже если количественно потери воды не превышают норму, резервуар считается не выдержавшим испытание. Испытание покрытия на газонепроницаемость поводится после завершения следующих операций – гидравлического испытания резервуара – монтажа технологического оборудования и люков на кровле резервуара с использованием герметичных прокладок – заполнения резервуара водой до проектной отметки – заполнения покрытия (у резервуаров с водяным экраном) водой до проектной отметки не менее чем за сутки о начала испытаний, при этом не должно быть видимых течей через покрытие. На время испытания покрытия отключают дыхательные клапаны, но отставляют для работы гидравлические клапаны. При оснащении резервуаров дыхательными клапанами типа КДС – 1000, 1500, 3000 для создания герметичности “пригружается” тарелка давления. Испытание покрытия резервуара на газонепроницаемость проводится путем создания с помощью компрессора или вентилятора избыточного давления до 1765 Па. Давление в резервуаре измеряют образным водяным манометром, подсоединяемым к установленному на крыше светового люка штуцеру с запорным устройством. |