Устройство для предотвращения переливов нефтепродуктов с отключением электронасосной установки при заполнении наземных горизонтальных стальных резервуаров
Полезная модель относится к устройствам для предотвращения переливов нефтепродуктами наземных горизонтальных стальных резервуаров (РГС) и может быть использовано в нефтехимической и других отраслях нефтепродуктообеспечения. Решение указанной задачи достигается тем, что резервуар дополнительно оснащается приемным патрубком, трубопроводом с обратным клапаном для приема горючего и задвижкой, а также тем, что сигнализатор уровня и реле оборудуются общими линиями связи с электронасосной установкой с помощью которых при достижении предельного уровня наполнения резервуара происходит отключение реле с выключением электронасосной установки и закрытие обратного клапана на трубопроводе для приема горючего с последующим прекращением поступления нефтепродукта в резервуар.
Полезная модель работает следующим образом. Оператор включает реле и ток по линии связи 220 вольт поступает на электронасосную установку. Топливо по трубопроводу поступает в электронасосную установку, затем в трубопровод для приема горючего и через соответствующую задвижку и открытый под давлением обратный клапан подается в резервуар. При этом уровень горючего начинает увеличиваться и поднимает поплавок переносного сигнализатора уровня. Поплавок достигает уровня контактной пластины и замыкает ее. Ток напряжением 12 вольт по линии связи, поступает в реле и отключает его. После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать в электронасосную установку. С отключением электронасосной установки давление в приемном трубопроводе для горючего снижается и обратный клапан закрывается. При этом прекращается поступление нефтепродукта в резервуар и не происходит его перелива. В случае выдачи горючего из резервуара нефтепродукт по трубопроводу выдачи при соответствующей открытой задвижки поступает в электронасосную установку, затем в трубопровод для подачи горючего в железнодорожные или автомобильные цистерны или на другие операции.
Полезная модель относится к устройствам для предотвращения переливов нефтепродуктами наземных горизонтальных стальных резервуаров (РГС) и может быть использовано в нефтехимической и других отраслях нефтепродуктообеспечения.
Полезная модель наиболее применима при использовании нефтепродуктов различных марок на нефтебазах и складах горючего, имеющих наземные горизонтальные резервуары для хранения и выдачи и горючего. Нефтебазы и склады горючего могут оснащаться горизонтальными наземными резервуарами различной вместимости от 25 м3 до 100 м3 и более: Р-25, Р-50, Р-60, Р-100 и т.д. [1]. Резервуары вместимостью 100 м3 и более могут использоваться одновременно для сливо-наливных операций.
Характерными особенностями в работе нефтебаз является прием и выдача нефтепродуктов. Прием горючего в основном осуществляется из автомобильного, железнодорожного и трубопроводного транспорта. Это означает, что всегда существует вероятность переполнения резервуаров нефтепродуктами. Проливы нефтепродуктов из резервуаров могут быть очень велики. Это не только приводит к потерям топлив, но и отрицательно сказывается на, экологической обстановке, а также увеличивает пожарную опасность объектов приема, хранения и выдачи нефтепродуктов. В настоящее время многие нефтебазы и склады горючего оборудуются РГС и имеется вероятность их перелива горючим. В связи с этим борьба с проливами нефтепродуктов становится важной экологической и экономической задачей.
Известен стальной горизонтальный резервуар [1, 2]. Данные резервуары выпускаются различной вместимости. Для приема и выдачи нефтепродуктов РГС оборудуются сливным устройством и линией выдачи. С целью обеспечения «малых и больших» дыханий резервуара имеется дыхательный клапан. На крыше резервуара устанавливается замерной люк, который служит для замера уровня и отбора проб горючего.
Данный резервуар может оборудоваться переносным сигнализатором уровня (ПСУ) для недопущения проливов горючего.
Недостатками данного резервуара при предотвращении переливов нефтепродуктами являются:
1. Отсутствие стационарных устройств, обеспечивающих подачу звукового и светового сигнала при достижении предельного уровня заполнения резервуара.
2. Отсутствие автоматических устройств, предотвращающих поступление горючего и отключающих электронасосную установку.
3. Отсутствие устройства, предотвращающего выход нефтепродукта непосредственно из резервуара после отключения электронасосной установки или закрытия электромагнитного клапана.
Также известен горизонтальный стальной подземный резервуар для АЗС, оборудованный электромагнитным клапаном [3,4].
Данный резервуар включает трубопроводы для налива и выдачи топлива, огневой предохранитель, приемный клапан, замерной люк с трубопроводом, дыхательный клапан, уровнемер «Струна-М» с датчиком, электромагнитный клапан. Электромагнитный клапан находится в открытом состоянии при подаче напряжения 220 вольт на обмотку катушки. При отсутствии напряжении клапан закрывается. Также электромагнитный клапан может открываться и закрываться вручную. Уровнемер с датчиком связан с клапаном линией связи.
Недостатками указанной установки являются:
1. Сложность и дороговизна оборудования, так как каждый резервуар оборудуется стационарным уровнемером с датчиком;
2. Большая вероятность выхода из строя элементов оборудования;
3. Повышенная пожарная опасность резервуара, так как постоянно оборудование находится под напряжением.
Наиболее близким к указанной проблеме является устройство для предотвращения переливов нефтепродуктов при заполнении наземных горизонтальных стальных резервуаров [5].
В данном устройстве на предлагаемый резервуар, имеющий опоры, находящиеся на поверхности земли, трубопровод для приема и выдачи горючего, задвижки, замерной люк, трубу дыхательного клапана, оснащенного тарельчатым клапаном дополнительно устанавливается огневой предохранитель, переносной сигнализатор уровня для предотвращения переливов нефтепродуктов, оборудованный поплавком и контактной пластиной, линия связи 12 вольт, реле, линия связи 220 вольт, электромагнитный клапан.
ПСУ имеет аккумулятор напряжением 12 вольт. Основными элементами электромагнитного клапана являются катушка с сердечником и управляющим затвором, а также пружина. При отсутствии напряжения электромагнитный клапан закрыт для поступления топлива, а при подаче напряжения на обмотку катушки под действием магнитного потока сердечник с управляющим затвором перемещается вверх, сжимая пружину. При этом открывается отверстие в клапане для поступления горючего.
Устройство работает следующим образом. Оператор включает реле и ток по линии связи 220 вольт поступает на обмотку катушки электромагнитного клапана. Сердечник с управляющим затвором перемещается вверх, сжимая пружину. Топливо из автомобильной цистерны через сливную муфту, трубопровод для приема и выдачи горючего и соответствующую задвижку поступает в резервуар. При этом уровень горючего начинает увеличиваться и поднимает поплавок переносного сигнализатора уровня. Поплавок достигает уровня контактной пластины и замыкает ее. Ток напряжением 12 вольт по линии связи, поступает в реле и отключает его. После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать на обмотку катушки. Сердечник под действием усилия пружины движется вниз и закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи горючего управляющим затвором. Недостатками указанного устройства являются:
1. Отсутствие возможности отключения электронасосной установки;
2. Возникновение большого давления в трубопроводе между электронасосной установкой и электромагнитным клапаном, что может привести к аварийной ситуации;
3. Отсутствие устройства, предотвращающего выход нефтепродукта непосредственно из резервуара, после отключения реле и закрытия электромагнитного клапана.
Предполагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности предотвращения переполнения наземных РГС при приеме нефтепродуктов. Также при этом, уменьшается стоимость оборудования для предотвращения переливов горючего, упрощается конструкция устройства и работа оператора при приеме и выдачи горючего, а также уменьшается пожарная опасность резервуара.
Решение указанной задачи достигается тем, что резервуар дополнительно оснащается приемным патрубком, трубопроводом с обратным клапаном для приема горючего и задвижкой, а также тем, что сигнализатор уровня и реле оборудуются общими линиями связи с электронасосной установкой с помощью которых при достижении предельного уровня наполнения резервуара происходит отключение реле с выключением электронасосной установки и закрытие обратного клапана на трубопроводе для приема горючего с последующим прекращением поступления нефтепродукта в резервуар.
Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как повышается эффективность предотвращения переливов нефтепродуктов при подаче их в наземные резервуары электронасосными установками, повышается надежность эксплуатации резервуарного парка за счет закрытия обратного клапана, а также уменьшается пожарная и экологическая опасность на нефтебазах и складах горючего.
Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг.1, фиг.2,), на которых изображены: разрезы устройства в различных рабочих положениях.
На предлагаемый резервуар 1, имеющий опоры 2, находящиеся на поверхности земли 3, общий трубопровод для выдачи и приема горючего 4, задвижки 5, замерной люк 6, трубу 7 дыхательного клапана 8, оснащенного тарельчатым клапаном 9, огневой предохранитель 10, переносной сигнализатор уровня для предотвращения переливов нефтепродуктов 11, оборудованный поплавком 12 и контактной пластиной 13, линиями связи 12 вольт 14, реле 15, линиями связи 220 вольт 16, дополнительно устанавливается приемный патрубок 17, трубопровод для приема горючего 18 с обратным клапаном 19 и задвижка 5.
ПСУ имеет аккумулятор напряжением 12 вольт. Обратный клапан открывается под давлением горючего при наливе нефтепродуктов в резервуар электронасосной установкой. При отключении насоса и отсутствии давления обратный клапан закрывается.
Полезная модель работает следующим образом (фиг.2). Оператор включает реле 15 и ток по линии связи 220 вольт 16 поступает на электронасосную установку 20. Топливо по трубопроводу 21 поступает в электронасосную установку 20, затем в трубопровод для приема горючего 18 и через соответствующую задвижку 5 и открытый под давлением обратный клапан 19 подается в резервуар 1. При этом уровень горючего 22 начинает увеличиваться и поднимает поплавок 12 переносного сигнализатора уровня 11. Поплавок достигает уровня контактной пластины 13 и замыкает ее. Ток напряжением 12 вольт по линии связи 14, поступает в реле 15 и отключает его. После снятия напряжения ток по линии связи 16 перестает поступать в электронасосную установку 20. При отключении электронасосной установки давление в трубопроводе для приема горючего 18 снижается и обратный клапан 19 закрывается.
При этом прекращается поступление нефтепродукта в резервуар и утечка нефтепродукта в трубопроводе для приема горючего за счет закрытия обратного клапана.
В случае выдачи горючего из резервуара нефтепродукт по трубопроводу выдачи 4 и соответвующей открытой задвижки 5 поступает в электронасосную установку 20, затем в трубопровод 23 для подачи горючего в железнодорожные или автомобильные цистерны.
При выдаче горючего из резервуара самотеком может использоваться соответствующий трубопровод 24.
Применение устройств, для предотвращения переливов нефтепродуктов позволяет защитить от переполнения каждый заполняемый наземный РГС. Использование предлагаемой полезной модели также позволяет уменьшить стоимость и упростить работы по оборудованию РГС стационарными уровнемерами, снизить пожарную и экологическую опасность резервуарного парка и повысить эффективность работы оператора при приеме горючего в резервуары с помощью электронасосной установки.
Список используемых источников:
1. Бондарь В.А., Зоря Е.И., Цагарели Д.В. Операции с нефтепродуктами. М.: АОЗТ "Паритет", 1999 - 338 с.
2. Коваленко В.Г., Зоря Е.И., Фролов Ю.Н. Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспечения и автомобильного транспорта. Учебное пособие. М. ООО «Центр ЛитНефтеГаз», 2004 - 176 с.
3. Анферов В.В., Коваленко В.Г., Ременцов А.Н. Техническая оснащенность и персонал в системах нефтепродуктообеспечения. Учебное пособие. Ч.: Метранпаж, 2006 - 448 с.
4. В.Г.Коваленко, А.С.Сафонов, А.И.Ушаков. Автозаправочные станции. Оборудование, эксплуатация, безопасность. Спб.: НПИКЦ, 2003.
5. Ю.А.Матвеев и др. Патент на полезную модель 
88142. Устройство для предотвращения переливов нефтепродуктов при заполнении наземных горизонтальных стальных резервуаров.
Устройство для предотвращения переливов нефтепродуктов с отключением электронасосной установки при заполнении наземных горизонтальных стальных резервуаров, содержащее горизонтальный наземный резервуар, переносной сигнализатор уровня, огневой предохранитель, реле, линии связи 12 и 220 В, отличающееся тем, что резервуар дополнительно оснащается приемным патрубком, трубопроводом с обратным клапаном для приема горючего и задвижкой, а также тем, что сигнализатор уровня и реле оборудуются общими линиями связи с электронасосной установкой, с помощью которых при достижении предельного уровня наполнения резервуара происходит отключение реле с выключением электронасосной установки и закрытие обратного клапана на трубопроводе для приема горючего с последующим прекращением поступления нефтепродукта в резервуар.
