Установка подслойного тушения нефтепродуктов с плавающей тарелкой и дозирующим блоком для повышения стойкости пены

 

Полезная модель относится к средствам тушения нефтепродуктов, и может быть применена в нефтяной промышленности для тушения пожаров нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах (РВС) большой вместимости. Решение указанной задачи достигается тем, что к пенопроводу, связанному металлическим гибким рукавом с трубопроводом разводки, подсоединяется дозирующий блок, включающий трубопровод с насосом и емкость с жидкостью для повышения стойкости пены при высоких температурах, а также тем, что для уменьшения испарения нефтепродуктов увеличивается диаметр плавающей тарелки, которая связана с трубопроводом разводки и с пенными насадками, насаживается за счет внутреннего отверстия на опорную стационарную трубу и вертикально перемещается в верхнем слое горючего по трубе за счет изменения уровня нефтепродукта в резервуаре. Полезная модель работает следующим образом. Через приемный патрубок, трубопровод и соответствующую задвижку нефтепродукт поступает в резервуар. В резервуаре образуется слой нефтепродукта. При возгорании горючего раствор пенообразователя с помощью стационарного источника, или подвижной автоцистерны подается в резервуар. При этом открываются задвижки, обратный клапан, электромагнитный клапан пенопровода. Одновременно в пенопровод из резервуара с помощью насоса по трубопроводу подается жидкость для повышения стойкости пены при высоких температурах. Раствор пенообразователя с дозирующей жидкостью проходит пеногенератор и поступает в металлический гибкий рукав, трубопровод и разводку. После этого открывается обратный клапан, и пенная струя через пенные насадки поступает в верхний слой нефтепродукта. Затем за счет меньший плотности пенная струя выходит на поверхность горючесмазочного материала и образует слой пены выше уровня горящего нефтепродукта. В результате образования слоя пены высокой стойкости и прекращения доступа кислорода воздуха пожар прекращается. В случае высокой температуры, задымления и невозможности работы оператора около резервуара электромагнитный клапан открывается с помощью электродвигателя. Для этого оператор включает пусковое устройство. Необходимо отметить, что предложенная полезная модель является надежной в эксплуатации и позволяет в более короткие сроки за счет высокой стойкости пены потушить пожар, свести к минимуму, как потери качества нефтепродукта, так и количество израсходованного пенообразователя, исключить попадание нефтепродуктов в пенопровод, а также уменьшить количество испарившихся нефтепродуктов.

Полезная модель относится к средствам тушения нефтепродуктов, и может быть применена в нефтяной промышленности для тушения пожаров нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах (РВС) большой вместимости.

Полезная модель наиболее применима при тушении нефтепродуктов на нефтебазах и складах горючего.

Известен вертикальный цилиндрический стальной резервуар для нефтепродуктов [1]. Данный резервуар имеет днище, стенку и стационарную крышу. Для приема и выдачи нефтепродуктов у резервуаров данного типа имеются приемо-раздаточные патрубки. С внешней стороны к ним присоединяются задвижки. 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 нефтепродуктов.

С целью предохранения резервуара от вспышки или взрыва при наличии огня под дыхательным клапаном устанавливается огневой предохранитель. Также на резервуаре имеются приборы контроля и сигнализации (уровнемеры, пробоотборники, сигнализаторы уровня, противопожарные приборы) и другое оборудование (люк-лаз, вентиляционные патрубки, предохранительные клапаны). В соответствии с требованиями наземные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов объемом 5000 м3 и более оборудуются системами автоматического пожаротушения. На складах третьей категории при наличии не более двух наземных резервуаров объемом 5000 м3 допускается тушение этих резервуаров передвижной пожарной техникой при условии оборудования резервуаров стационарно установленными генераторами пены (пенокамерами, пенными насадками) и специальными трубопроводами, выведенными за обвалование [2]. Тушение пожаров может производиться двумя способами:

1) Подача пены средней кратности сверху резервуара на слой горящего нефтепродукта.

2) Подача пены низкой кратности под слой нефтепродукта.

Установки тушения пожаров пены средней кратности сверху резервуара на слой нефтепродукта в большинстве случаев не обеспечивают тушение пожаров в начальной стадии из-за повреждения узлов ввода пены от первичного взрыва.

Также известен вертикальный стальной резервуар для нефти и нефтепродуктов объемом 5000 м3, оборудованный установкой подслойного тушения [3]. Установка подслойного тушения резервуаров содержит пенопровод с разводкой, задвижки, пеногенератор, предохранительную мембрану, обратный клапан. Подслойный способ тушения связан с применением специальных типов пенообразователей, которые образуют пену, мало смешиваясь с нефтью и нефтепродуктами, и формируют водные пленки, которые самопроизвольно растекаются на поверхности горючего. Пенная струя, попадая в нефтепродукт, за счет меньшей плотности всплывает на горящую поверхность. При этом время подъема пены зависит от высоты уровня нефти и нефтепродукта. Высота резервуара вместимостью 5000 м3 в зависимости от диаметра составляет от 12 до 15 метров.

Недостатками установки подслойного тушения нефтепродуктов в резервуарах являются:

1) Ухудшение качества нефтепродуктов при прохождении через их слой пенной струи.

2) Наличие определенного временного периода подъема пены на поверхность нефтепродукта, который приводит к увеличению площади пожара и возрастанию материального ущерба.

Также известна установка для послойного тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах, содержащих воду [4].

Установка включает пенопровод, оборудованный задвижками, обратным клапаном, предохранительной мембраной и пеногенератором.

На конец пенопровода вертикально устанавливаются комплект телескопических выдвижных труб, различного диаметра, закрепленный на плавающей тарелке. Верхняя труба комплекта, оборудуется разводкой и пенными насадками. С целью фиксации и герметичности труб при выдвижении комплект оснащается держателями и уплотнительными кольцами, а для предотвращения попадания нефтепродукта в трубы на разводке устанавливается обратный клапан. Установка оборудуются на вертикальный стальной резервуар, включающий внутренние секционные подогреватели.

Установка работает следующим образом. Через приемный патрубок, трубопровод и соответствующую задвижку нефть поступает в резервуар. При помощи внутренних подогревателей в РВС подается горячий пар. В резервуаре образуется слой воды и слой нефти. При возгорании нефти или нефтепродукта раствор пенообразователя с помощью стационарного источника, или подвижной автоцистерны подается в резервуар. При этом открываются задвижки, обратный клапан пенопровода, срабатывает под давлением мембрана. Раствор пенообразователя проходит пеногенератор и поступает в комплект выдвижных труб и разводку. После этого открывается обратный клапан, и пенная струя через пенные насадки поступает в верхний слой нефти (нефтепродукта). Затем за счет меньший плотности пенная струя выходит на поверхность нефти (нефтепродукта) и образует слой пены. В результате образования слоя пены и прекращения доступа кислорода воздуха пожар прекращается.

Недостатками установки для послойного тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах, содержащих воду, являются:

1) Большое количество телескопических труб, которые могут потерять подвижность в процессе эксплуатации.

2) Наличие предохранительной мембраны, которая может потерять свои свойства в процессе эксплуатации и требует замены после тушения или проведения испытания установки.

3) Возможность попадания нефти (нефтепродукта) в телескопические трубы через уплотнительные кольца между трубами.

4) Сложность ремонта установки.

Также известна установка подслойного тушения для нефти и высоковязких нефтепродуктов [5].

Установка включает пенопровод, оборудованный задвижками, обратным клапаном, электромагнитным клапаном с пусковым устройством и пеногенератором.

На конец пенопровода вертикально устанавливаются опорная труба, выведенная вниз за днище резервуара, в которую герметично вставлена подвижная труба, закрепленная на плавающей тарелке и оборудованная разводкой и пенными насадками. С целью фиксации и герметичности при выдвижении трубы оснащаются держателями и уплотнительными кольцами, а для предотвращения попадания нефтепродукта в трубы на разводке устанавливается обратный клапан.

Установка подслойного тушения для нефти и высоковязких нефтепродуктов работает следующим образом. Через приемный патрубок, трубопровод и соответствующую задвижку нефть или нефтепродукт поступает в резервуар. В резервуаре образуется слой нефти (нефтепродукта). При возгорании горюче-смазочного материала раствор пенообразователя с помощью стационарного источника, или подвижной автоцистерны подается в резервуар. При этом открываются задвижки, обратный клапан, электромагнитный клапан пенопровода. Раствор пенообразователя проходит пеногенератор и поступает в подвижную трубу и разводку. После этого открывается обратный клапан, и пенная струя через пенные насадки поступает в верхний слой нефти (нефтепродукта). Затем за счет меньший плотности пенная струя выходит на поверхность горюче-смазочного материала и образует слой пены на поверхности горящего нефтепродукта. В результате образования слоя пены и прекращения доступа кислорода воздуха пожар прекращается.

В случае высокой температуры, задымления и невозможности работы оператора около резервуара электромагнитный клапан открывается с помощью электродвигателя. Для этого оператор включает пусковое устройство. После тушения пожара и проведения профилактических работ пенопровод не потребует ремонта связанного с заменой мембраны.

Недостатками установки послойного тушения для нефти и высоковязких нефтепродуктов являются:

1) Наличие двух выдвижных труб, которые могут потерять подвижность в процессе эксплуатации.

2) Выход нижней трубы за пределы днища резервуара, что приводит к изменению конструкции днища и дополнительным сварным соединениям.

3) Наличие держателей и уплотнительных колец, которые могут потерять работоспособность и герметичность в результате эксплуатации.

4) Сложность ремонта установки.

Наиболее близким по технической сущности предполагаемой полезной модели является установка подслойного тушения нефтепродуктов с плавающей тарелкой, перемещающейся вертикально по опорной трубе [6].

В данной установке резервуар имеет стандартное оборудование. К резервуару подводится пенопровод, оборудованный задвижками, обратным клапаном, электромагнитным клапаном, с устройством ручного открытия и закрытия, линией связи и пусковым устройством, а также пеногенератором.

При этом пенопровод жестко связывается металлическим гибким рукавом с трубопроводом разводки с обратным клапаном и пенными насадками. Разводка соединена с плавающей тарелкой, которая насаживается за счет внутреннего отверстия на опорную стационарную трубу, соединенную с крышей и днищем резервуара. Обратные клапана предназначены для предотвращения попадания нефтепродукта в разводку, гибкий металлический рукав и пенопровод.

Плавающая тарелка вертикально перемещается в верхнем слое горючего по трубе за счет изменения количества нефтепродукта в резервуаре.

С целью упрочения конструкции резервуара опорная труба жестко связывается фермами с боковыми стенками резервуара.

Установка работает следующим образом. Через приемный патрубок, трубопровод и соответствующую задвижку нефтепродукт поступает в резервуар. В резервуаре образуется слой нефтепродукта. При возгорании горючего раствор пенообразователя с помощью стационарного источника, или подвижной автоцистерны подается в резервуар. При этом открываются задвижки, обратный клапан, электромагнитный клапан пенопровода. Раствор пенообразователя проходит пеногенератор и поступает в металлический гибкий рукав, трубопровод и разводку. После этого открывается обратный клапан и пенная струя через пенные насадки поступает в верхний слой нефтепродукта. Затем за счет меньший плотности пенная струя выходит на поверхность горюче-смазочного материала и образует слой пены выше уровня горящего нефтепродукта. В результате образования слоя пены и прекращения доступа кислорода воздуха пожар прекращается.

В случае высокой температуры, задымления и невозможности работы оператора около резервуара электромагнитный клапан открывается с помощью электродвигателя. Для этого оператор включает пусковое устройство.

Недостатками установки подслойного тушения нефтепродуктов с плавающей тарелкой, перемещающейся вертикально по опорной трубе:

1) Малая площадь плавающей тарелки, что вызывает повышенное количество испарений нефтепродуктов и высокую пожарную опасность резервуарного парка.

2) Недостаточная стойкость пены при повышенных температурах. Отсутствие устройства, повышающего стойкость пены.

Предлагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности тушения пожаров в вертикальных стальных резервуарах, предназначенных для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов.

Решение указанной задачи достигается тем, что к пенопроводу, связанному металлическим гибким рукавом, с трубопроводом разводки, подсоединяется дозирующий блок, включающий трубопровод с насосом и емкость с жидкостью для повышения стойкости пены при высоких температурах, а также тем, что для уменьшения испарения нефтепродуктов увеличивается диаметр плавающей тарелки, которая связана с трубопроводом разводки и с пенными насадками, насаживается за счет внутреннего отверстия на опорную стационарную трубу и вертикально перемещается в верхнем слое горючего по трубе за счет изменения уровня нефтепродукта в резервуаре.

Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как повышается эффективность тушения нефтепродуктов в РВС большой вместимости за счет увеличения термической стойкости пены, сводятся к минимуму потери качества горюче-смазочных материалов, уменьшаются потери нефтепродуктов от испарений нефтепродуктов, а также повышается надежность работы установки и упрощается ее ремонт.

Масса паров нефтепродуктов, поступивших с поверхности испарения в паровое пространство резервуара, зависит от интенсивности, площади и времени испарения. С увеличением диаметра плавающей тарелки, уменьшается площадь испарения и тем самым снижаются потери от испарения нефтепродуктов в резервуаре.

Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг.1, фиг.2, фиг.3), на которых изображены: резервуар в разрезе в исходном и рабочем положении, а также разрез опорной трубы с плавающей тарелкой.

На фиг.1, 2 изображен резервуар 1, имеющий приемный патрубок 2 и трубопровод 3, задвижку 4, дыхательный клапан 5, замерной и световой люки 6, 7, вентиляционный патрубок 8, люк-лаз 9, пенопровод 10, оборудованный задвижками 11, обратным клапаном 12, электромагнитным клапаном 13, с устройством ручного открытия и закрытия 14, линией связи 15 и пусковым устройством 16, а также пеногенератором 17.

Пенопровод жестко связывается металлическим гибким рукавом 18 с трубопроводом 19 разводки 20 с обратным клапаном 21 и пенными насадками 22. Разводка соединена с плавающей тарелкой 23, которая насаживается за счет внутреннего отверстия 24 на опорную стационарную трубу 25, соединенную с крышей и днищем резервуара. Обратные клапана предназначены для предотвращения попадания нефтепродукта в разводку, гибкий металлический рукав и пенопровод.

Плавающая тарелка вертикально перемещается в верхнем слое горючего 26 по трубе за счет изменения уровня нефтепродукта в резервуаре.

С целью упрочения конструкции резервуара опорная труба жестко связывается фермами 27 с боковыми стенками резервуара.

С целью уменьшения количества испарений нефтепродуктов увеличивается диаметр плавающей тарелки. В связи с этим замерной люк 6 переносится на край крыши резервуара 1. Это делается для удобства проведения замеров горючего с помощью замерной рулетки. В противном случае лот замерной рулетки упрется вверх плавающей тарелки и не достигнет дна резервуара.

К пенопроводу 10 подсоединяется дозирующий блок, включающий трубопровод 28, обратный клапан 12, насос 29 и емкость 30, в которую заливается дозировочная жидкость 31. В качестве дозировочной жидкости используется фторсодержащий йодид четвертичной аммонийной соли, представляющий собой воскообразный продукт светло-коричневого цвета, гидроскопичен, растворим в спиртах. Данное фторорганическое соединение в летнее время растворяется в воде, а в зимнее время в спирте.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный патрубок 2, трубопровод 3 и соответствующую задвижку 4 нефтепродукт поступает в резервуар. В резервуаре образуется слой нефтепродукта 26. При возгорании горючего раствор пенообразователя с помощью стационарного источника, или подвижной автоцистерны подается в резервуар. При этом открываются задвижки 11, обратный клапан 12, электромагнитный клапан 13 пенопровода 10. Одновременно в пенопровод 10 из емкости 30 с помощью насоса 29 по трубопроводу 28 подается дозирующая жидкость 31 для повышения стойкости пены при высоких температурах. Раствор пенообразователя с дозирующей жидкостью проходит пеногенератор 17 и поступает в металлический гибкий рукав 18, трубопровод 19 и разводку 20. После этого открывается обратный клапан 21 и пенная струя через пенные насадки 22 поступает в верхний слой нефтепродукта 26. Затем за счет меньший плотности пенная струя выходит на поверхность горюче-смазочного материала и образует слой пены 32 выше уровня горящего нефтепродукта. В результате образования слоя пены высокой стойкости и прекращения доступа кислорода воздуха пожар прекращается.

В случае высокой температуры, задымления и невозможности работы оператора около резервуара электромагнитный клапан открывается с помощью электродвигателя. Для этого оператор включает пусковое устройство 16.

Необходимо отметить, что предложенная полезная модель является надежной в эксплуатации и позволяет в более короткие сроки за счет высокой стойкости пены потушить пожар, свести к минимуму, как потери качества нефтепродукта, так и количество израсходованного пенообразователя, исключить попадание нефтепродуктов в пенопровод, а также уменьшить количество испарившихся нефтепродуктов.

Литература

1) Зайченко В.Н. Эксплуатация военных складов и баз горючего. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004 - 420 с.

2) Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. - М. ГУГПС, 1999.

3) Шароварников А.Ф., Молчанов В.П., Воевода С.С., Шароварников С.А. «Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов»: второе издание, Пожарная наука 2007 - 379 с.

4) Матвеев Ю.А., Бабич Н.А., Вашарин И.А., Сергеева А.И., Борисова М.А. Патент на полезную модель 84544. Установка подслойного тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах, содержащих воду. М.: ФИПС. 10.07.2009 г.

5) Матвеев Ю.А., Аноприенко СМ., Сергеева А.И., Бабич Н.А. Патент на полезную модель 99716. Установка подслойного тушения для нефти и высоковязких нефтепродуктов. М.: ФИПС. 27.11.2010 г.

6) Матвеев Ю.А., Бутузов А.А., Мулгачев А.Ю. Патент на полезную модель 120696. Установка подслойного тушения нефтепродуктов с плавающей тарелкой, перемещающейся вертикально по опорной трубе. М.: ФИПС. 27.09.2012 г.

Установка подслойного тушения нефтепродуктов с плавающей тарелкой и дозирующим блоком для повышения стойкости пены отличающаяся тем, что к пенопроводу, связанному металлическим гибким рукавом с трубопроводом разводки, подсоединяется дозирующий блок, включающий трубопровод с насосом и емкость с жидкостью для повышения стойкости пены при высоких температурах, а для подачи пены в верхний слой нефтепродукта применяются пенные насадки, связанные с обратным клапаном и трубопроводом разводки, при этом разводка соединена с плавающей тарелкой, которая насаживается за счет внутреннего отверстия на опорную стационарную трубу и вертикально перемещается в верхнем слое горючего по трубе за счет изменения уровня нефтепродукта в резервуаре.



 

Похожие патенты:
Наверх