Устройство для контроля целостности резервуара для хранения или транспортировки нефти

 

Использование: изобретение относится к строительству резервуаров для нефти при ее хранении или транспортировки. Сущность изобретения: для предотвращения утечек нефти в устройстве для контроля целостности резервуара, содержащем корпус с днищем и обечайками, между обечайками установлена по меньшей мере одна гибкая оболочка, полости по обе стороны от гибкой оболочки сообщены посредством насоса с трубопроводами, а в качестве жидкой среды, заполняющей пространство между обечайками, использована вода. 2 ил.

Изобретение относится к усилению корпуса, который выполнен из обечаек, и может быть использовано в различных отраслях техники при хранении и транспортировке опасных экологических жидкостей, когда при разрушении корпуса происходит истечение жидкости наружу с опасными последствиями как для окружающей среды, так и для людей. Преимущественное использование изобретение имеет для хранения и транспортировки нефтепродуктов.

Известны танкеры для транспортировки нефти, которые содержат корпус, внутри которого расположена нефть.

Широко известны и хранилища для нефти, которые содержат резервуар с цилиндрической обечайкой, днища сверху и снизу и арматуру для заполнения и выдачи нефти потребителю.

Недостатки известных технических решений общие и заключаются в следующем: при разрушении корпуса (резервуара) от попадания осколков или прямого попадания снаряда, или от стихийных бедствий (столкновение, попадание твердых фракций в виде бревен) происходит утечка нефтепродуктов либо в море, либо на почву, что соответствует экологической катастрофе; при понижении температуры нефтепродукты теряют жидкотекучесть и практически невозможно производить отпуск сырья потребителю; при повышении температуры, например в зоне жаркого климата, происходит интенсивное испарение нефтепродуктов, что требует стравливания газообразных горючих реакций, а это пожароопасно.

Известно устройство для контроля целостности резервуара при хранении жидкого продукта, например нефти, которое содержит резервуар, выполненный в виде корпуса из наружной и внутренней обечаек, пространство между которыми заполнено жидкой средой, и также узел контроля уровня жидкой среды.

Недостатками описанного устройства являются: при разрушении наружной и внутренней обечаек корпуса происходит истечение нефтепродуктов наружу со всеми вытекающими последствиями (нефть); при разрушении обечайки наружной происходит истечение жидкости, которая находится между обечайками и ее восполнение требует траспортировки подобной жидкости из дополнительного резервуара; заделка разрушенной части обечайки корпуса требует значительных трудозатрат при отсутствии нормального рабочего места и условий.

Целью изобретения является предотвращение утечки нефти наружу в автоматическом режиме и без непосредственного участка людей, устранение полной утечки жидкой среды между обечайками при многоразовом разрушении одной или более обечаек.

Это достигается тем, что устройство для контроля целостности резервуара для хранения или транспортировки нефти снабжено размещенной между внутренней и наружной обечайками по меньшей мере одной гибкой оболочкой, закрепленной по периметру нижним участком на внутренней обечайке и имеющей прикрепленные к верхней ее части поплавки, и насосам для сообщения полостей по обе стороны от гибкой оболочки, при этом в качестве жидкой среды используется вода, уровень которой размещен ниже верхней кромки гибкой оболочки.

На фиг. 1 изображен резервуар для хранения нефти по осевому разрезу; на фиг. 2 корпус судна, разрез.

Устройство содержит корпус судна или резервуара с обечайками 1 и днищами 2 сверху и снизу. Снаружи корпус имеет еще одну обечайку 3, а пространство между обечайками 1 и 3 корпуcа заполнено жидкоcтью водой 4. Между обечайками 1 и 3 размещены гибкие оболочки 5, которые герметично соединены своей нижней частью с внутренней обечайкой 1 корпуса. Если корпус замкнутый по периметру, то такое соединение может быть осуществлено хомутом, если защищается одна стенка, то необходимо герметично соединить и боковые края гибкой оболочки 5 с обечайкой 1. Материал гибкой оболочки может быть различным, например прорезиненная ткань.

В верхней части гибкие оболочки 5 имеют поплавки 6, а края гибкой оболочки выступают за зеркало воды 4. В нижней части корпуса имеются насос 7 и занорная арматура. Магистрали насоса 7 соединяют последнюю полость у наружной обечайки 3 со всеми полостями между гибкими оболочками 5 и с полостью, которая расположена у внутренней обечайки 1 корпуса.

Устройство работает следующим образом.

При разрушении внешней обечайки 3 вода начинает истекать наружу и ближайшая гибкая оболочка 5 потоком прижимается к наружной обечайке 3. При этом происходит уплотнение разрушения за счет гидростатического давления воды. Если разрушены все гибкие оболочки 5, например при попадании снаряда, то процесс уплотнения разрушенных участков происходит аналогично описанному, но сквозные с совпадающей осью отверстия начинают смещаться при перемещении наружу, так как различен путь каждой гибкой оболочки: при ее перемещении наружу и отверстие на каждой гибкой оболочке 5 смещается вниз.

Кроме описанного процесса, регистрируется уровень воды узлом контроля уровня жидкой среды, автоматически происходит включение насоса 7 и вода подается в полость, где уровень падает, создавая дополнительное гидростатическое давление во внутренней полости по отношению к разрушенной, а это приводит к ускорению уплотнения разрушения. Подача воды прекращается по достижении водой 4 начального уровня. Процесс перемещения гибкой оболочки наружу показан на фиг. 1 пунктиром. При этом происходит подтопление поплавка 6 и он обеспечивает сохранение формы гибкой оболочки 5. Нагревательный элемент должен быть расположен на нижней части корпуса и может быть выполнен в виде ТЭНа, который служит для придания жидкотекучести нефти при длительном воздействии низких температур.

Таким образом, изобретение позволяет достигнуть все поставленные цели, а именно: теплота перехода воды в ледообразное состояние позволяет сохранить жидкотекучесть при дневном колебании температуры, а нагревательные элементы позволяют получить жидкотекучесть и при постоянных низких температурах; при замерзании воды (должны быть предусмотрены компенсаторы) происходит естественное усиление корпуса за счет льда; при повышении температуры возможна перекачка воды из близлежащего водоема, аналогично можно поступать и при понижении температуры; устраняется утечка нефти наружу даже при разрушении обеих обечаек.

Использование изобретения позволяет получить значительный экономический эффект за счет следующих факторов: устраняется полностью потеря ценного продукта при разрушении корпуса резервуара при сквозном образовании отверстия в обечайках и гибких оболочках; устраняются полностью аварийные работы по ликвидации экологической катастрофы от истечения нефти в морскую среду или на почву; устранение разрушения корпуса может производиться при организации нормального рабочего технологического процесса и после устранения факторов, которые приводят к разрушению; дополнительные элементы к имеющимся на корпусе резервуара дешевы, доступны и легко монтируются на готовых конструкциях.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ РЕЗЕРВУАРА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ИЛИ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ, включающее корпус из внутренней и наружной обечаек, пространство между которыми заполнено жидкой средой, узел контроля уровня жидкой среды, отличающееся тем, что оно снабжено размещенной между внутренней и наружной обечайками по меньшей мере одной гибкой оболочкой, закрепленной по периметру нижним участком на внутренней обечайке и имеющей прикрепленные к верхней ее части поплавки, и насосом для сообщения полостей по обе стороны от гибкой оболочки, при этом в качестве жидкой среды используется вода, уровень которой размещен ниже верхней кромки гибкой оболочки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2