Система пожарной безопасности при эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов
Система относится к пожарной безопасности при эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов. Данная система позволяет устранить причину возникновения взрывопожароопасной ситуации, свести до минимума испарение нефти и нефтепродуктов и контакт их паров с воздухом, обеспечивая экологическую защиту окружающей среды. Система пожарной безопасности при эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов содержит трубопроводы вокруг каждого резервуара, закольцованные в общую герметичную систему, к которой через компрессор подключен газгольдер для инертного газа. К каждому резервуару системы подключен трубопровод, другой конец которого через компрессор выведен под стационарную крышку резервуара, расположенную над плавающей крышей. 2 ил.
Изобретение относится к безопасной эксплуатации резервуаров и резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов.
Известно устройство для предупреждения и тушения горения жидкостей в резервуарах, содержащее источник с негорючим газом, соединенный содержащим запорный клапан трубопроводом с барботером, установленным в горючей жидкости, другой барботер установлен в размещенном в нижней части резервуара пенообразующем растворе и соединен с источником негорючего газа трубопроводом с запорным клапаном, функционально связанным с извещателем воспламенения. Запорный клапан трубопровода, соединяющего барботер, установленный в горючей жидкости, функционально связан с установленным на поверхности горючей жидкости датчиком температуры (патент РФ N 2209100, МПК А 62 С 3/06, 2001).
Недостатком известного устройства является то, что основная причина возгорания и взрыва нефтепродукта не устранена, а именно над поверхностью горючей жидкости образуется взрывоопасная паровоздушная смесь. Кроме того, барботер, находящийся в горючей жидкости, например в сырой нефти, быстро выйдет из строя, закоксовавшись тяжелыми фракциями нефти, а его обслуживание в резервуаре затруднительно. Еще одним недостатком устройства является сложность монтажа и обслуживания системы датчиков, трубопроводов, клапанов.
Известно устройство, реализующее способ обеспечения взрывобезопасности опорожняемой емкости. В нижней части резервуара смонтирован барботер. Устройство работает по принципу получения взрывобезопасной паровоздушной смеси и замещения ею сливаемой жидкости барботажем воздуха через сливаемую жидкость (авторское свидетельство СССР N 986432, МПК А 62 С 3/12) - ближайший аналог.
Недостатком известного устройства является сложность обслуживания и ремонта барботера, который быстро закоксуется, например, осадками парафинов.
Кроме того, при активном барботировании происходит интенсивное испарение легких, наиболее ценных фракций нефти и нефтепродуктов и не устраняется опасность взрыва паровоздушной смеси, концентрацию которой трудно контролировать. При каждом последующем заполнении резервуара паровоздушная смесь через дыхательные клапаны уходит в атмосферу, сильно загрязняя ее и создавая взрывопожароопасную ситуацию за пределами резервуара, особенно в теплое время года.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков за счет принципиально иного подхода к пожарной безопасности резервуаров в резервуарных парках, а именно устранение самой причины возникновения взрывопожароопасной ситуации, сведение до минимума испарения нефти или нефтепродуктов и контакта их паров с воздухом. Другой задачей изобретения является устранение потерь самых легких и ценных фракций нефти или нефтепродуктов в виде испарений, которые достигают нескольких тысяч тонн за год с одного крупного резервуарного парка. Еще одной задачей изобретения является экологическая защита окружающей среды от испарений нефти или нефтепродуктов.
Указанная задача решается тем, что система пожарной безопасности при эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов содержит трубопроводы вокруг каждого резервуара, закольцованные в общую герметичную систему, к которой через компрессор подключен газгольдер для инертного газа, к каждому резервуару системы подключен трубопровод, другой конец которого через компрессор выведен под стационарную крышу резервуара, расположенную над плавающей крышей.
На фиг.1 изображена схема подводки трубопроводов с инертным газом к резервуарам, на фиг.2 - один из резервуаров с подводкой инертного газа в разрезе.
В каждом резервуаре 1 резервуарного парка для хранения нефти и нефтепродуктов, имеющем стационарную крышу 2, смонтирована плавающая крыша 3 с герметизирующим затвором 4 по ее периметру. Стационарная крыша 2 герметизирована нефтестойкой синтетической оболочкой 5 на основе прорезиненной стеклоткани. Вокруг резервуаров 1 в несколько рядов расположены трубопроводы 6, закольцованные в общую герметичную систему и закрытые обваловкой. В качестве трубопроводов 6 могут быть использованы бывшие в употреблении нефтепроводные трубы, очищенные изнутри от остатков нефтепродуктов. В эти трубопроводы 6 к каждому резервуару 1 врезан трубопровод 7 малого диаметра (100-300 мм), другой конец которого через компрессор 8 и клапаны 9 выведен под стационарную крышу 2 резервуара 1. К системе трубопроводов 6 через компрессор 10 подключен газгольдер 11 для инертного газа. В стационарной крыше 2 резервуара 1 имеется клапан избыточного давления 12, установленный на случай чрезвычайного выброса избыточного газа. В общую систему трубопроводов 6 и газгольдера 11 вмонтированы газоанализаторы и система очистки (не показаны) инертных газов от незначительных испарений нефтепродуктов, которые постепенно могут накапливаться в общем объеме инертного газа.
Система пожарной безопасности работает следующим образом.
Газгольдер 11, общая система трубопроводов 6, подводящие трубопроводы 7, резервуары 1 заполняются инертным газом. Общее количество газа должно быть достаточным для заполнения всех резервуаров 1 под небольшим избыточным давлением, если они окажутся пустыми одновременно. Общий объем газгольдера 11, трубопроводов 6 и 7 рассчитан таким образом, чтобы объем газа из всех резервуаров 1 был вместим в газгольдер 11 и общую систему трубопроводов 6 под давлением, при котором его можно хранить в этих системах в случае, если все резервуары одновременно будут заполнены (что практически не бывает в действующих резервуарных парках для хранения нефти). При заполнении любого из резервуаров 1 нефтью или нефтепродуктом поднимается его плавающая крыша 3, которая вытесняет избыток инертного газа по трубопроводу 7 в общую систему трубопроводов 6. При повышении давления в резервуаре 1 срабатывает контрольный прибор-датчик, настроенный на определенное значение давления. При этом автоматически включается компрессор 8, который перегоняет избыточный объем газа в трубопроводы 6, рассчитанные на большое избыточное давление. При выкачивании нефти или нефтепродукта из резервуара 1 его плавающая крыша 3 опускается, создавая разрежение в резервуаре 1, в результате чего срабатывает датчик и включается компрессор 8, который подает инертный газ из общей системы трубопроводов 6 в резервуар 1. Таким образом в постоянно меняющемся свободном пространстве резервуара 1 присутствует практически постоянное давление, несколько большее атмосферного, которое не оказывает никакого отрицательного влияния на прочность и целостность резервуара 1, наоборот, положительно влияет на его состояние при снеговой нагрузке на стационарную крышу 2 резервуара 1. Инертный газ не позволяет выходить из-под герметичного затвора 4 плавающей крыши 3 нефтяным испарениям. Неодновременно работающие на заполнение и выгрузку нефти или нефтепродуктов резервуары не приводят к большим перегрузкам общей магистрали трубопроводов 6.
Система пожарной безопасности при эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов, содержащая трубопроводы вокруг каждого резервуара, закольцованные в общую герметичную систему, к которой через компрессор подключен газгольдер для инертного газа, к каждому резервуару системы подключен трубопровод, другой конец которого через компрессор выведен под стационарную крышу резервуара, расположенную над плавающей крышей.
