Резервуар для зберігання легковипаровуваної рідини

Резервуар для зберігання легковипаровуваної рідини (ЛВР), що містить циліндричний корпус із зливально-наливними патрубками і з внутрішнім екваторіальним фланцем по середині висоти стінки корпусу, до якого прикріплена гнучка оболонкамембрана з матеріалу, непроникного для рідини та 3 під час непередбаченого обертання понтону. Відомий спосіб збору і зберігання переважно сирої нафти із застосуванням резервуару, який містить корпус, розподільник з отвором у центральній частині і газовідводною трубою, оздоблений кільцевим еластичним елементом, один кінець якого з'єднаний по периметру зі стінкою резервуару, а другий з розподільником [Патент Франции №1116444, кл. В 67 В, опублік. 1956]. До недоліків можна віднести те, що резервуар має низький коефіцієнт заповнення у зв'язку з тим, що корисний обсяг зменшений на висоту розподільника з газовідводною трубою, що розташовані у верхній частині резервуару. Відомий спосіб компенсації об'єму ЛВР під час їх зберігання у резервуарах, що втілюється завдяки устрою, який містить бак-компенсатор, що є сполученим відводним патрубком з резервуаром, обладнаним вузлом для компенсації перепаду тиску повітря та перерахування об'єму рідини, а також герметичної мембранної кришки [Оленев Н.М. Хранение нефти, нефтепродуктов и газа. Гос. НТИ нефтяной и горно-топливной литературы, Ленинград: 1958 г., стр. 126-133, 462-480]. До недоліків можна віднести те, що цей устрій відрізняється конструктивною складністю і не виключає зв'язку пари продукту з атмосферою, що веде, як до втрат продукту і забруднення атмосферного повітря, так і до забруднення продукту шкідливими домішками з повітря. Також відомий спосіб зниження втрат пари рідини за допомогою резервуару для ЛВР, який містить корпус з днищем, дах, у центрі якого встановлений патрубок з запобіжним пристроєм, оболонку з еластичного матеріалу, яка закріплена у патрубку по його периметру і утворює повітряну камеру, яка дає змогу знизити втрати парів рідини [Патент США №1631969, кл. 220-26, опублік. 1927]. Конструкція резервуару забезпечує зміну його об'єму в залежності від зміни рівня рідини і тиску її пари, зберігаючи герметичність парового простору. До недоліків можна віднести конструктивну складність резервуару, низький коефіцієнт корисного об'єму завдяки тому, що верхня частина резервуару являє собою надбудову для зберігання пари і не може бути заповнена продуктом. Відомий спосіб запобігання випаровування ЛВР за допомогою резервуару з нерухомим дахом і змінним простором для пари, утвореним рухомою гнучкою діафрагмою у вигляді лантуха з посиленою ланкою кріплення по краю до нерухомого профілю, що розташований посередині висоти внутрішньої стінки резервуару. Рухома діафрагма плаває на поверхні рідини, що зберігається. Під час підвищення тиску пари або підвищення температури гнучка діафрагма утворює півсферичний купол, який містить пари нафтопродукту [Авторское свидетельство СССР №899877, кл. В 65 D 87/06, опублик. 1978]. До недоліків можна віднести зменшення корисного об'єму резервуара, який обмежений у верхній частині півсферичним куполом діафрагми. Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявляємого є спосіб уловлювання нафтової пари з використанням "дихаючого" даху у вигляді непро 26687 4 никної для рідини та газу гнучкої мембрани, що розміщується у спеціальному куполі на даху резервуару [Оленев Н.М. Хранение нефти, нефтепродуктов и газа. Гос. НТИ нефтяной и горнотопливной литературы, Ленинград: 1958г., стр. 126-133, 462-480]. До недоліків цього способу відносяться: - великий обсяг будівельно-монтажних робіт, пов'язаних з установкою газозбірника; - велика металоємність куполу для газозбірника; - незручності, що пов'язані з установкою куполу газозбірника на даху резервуару; - обмеження об'єму резервуару з "дихаючим" дахом вказаної конструкції 2000 кубічними метрами у зв'язку з великими розмірами та вагою куполу; - мала маса ЛВР менш інерційна у тепловому відношенні, тобто зміни температури довкілля більш впливають на температуру ЛВР; - наявність газового простору незалежно від рівня ЛВР у резервуарі, що веде до постійного випарування рідини в цю порожнину; - випарування легких фракцій ЛВР, що веде до погіршення їх якості; - змочування стінки резервуару ЛВР під час зливання і випарування її у газовий простір; - відсутність ізоляції газового простору резервуару від дзеркала ЛВР, що веде до її випарування з поверхні і насичення газового простору парами. Перераховані недоліки знижують ефективність і надійність збереження ЛВР, а також не виключають погіршення якості ЛВР при збереженні. В основу корисної моделі поставлене завдання розробки у способі уловлювання пари ЛВР з використанням "дихаючого" даху у вигляді непроникної для рідини та газу гнучкої мембрани шляхом надання їй відповідної форми та її раціонального розміщення і закріплення у резервуарі, забезпечити підвищення надійності і ефективності зберігання ЛВР, запобігання втрат і зберігання якості ЛВР, що знаходиться в резервуарі в період наливних і зливних операцій під час тривалого зберігання і транспортування в умовах зміни температури зовнішнього середовища, а також: - виключення необхідності будівництва куполу газозбірника на даху резервуару; - підвищення технологічності і зменшення металоємності устаткування; - спрощення монтажу устаткування; - зниження вартості устаткування; - підвищення зручності експлуатації; - ліквідацію контакту ЛВР, що знаходиться у резервуарі з газовим (повітряним) простором резервуару; - надійного захисту навколишнього середовища від викидів пароповітряної суміші в атмосферу; - зняття обмежень на об'єм резервуару з "дихаючим" дахом вказаної конструкції; - ліквідацію газового простору незалежно від рівня ЛВР у резервуарі, що призведе до відсутності випарування рідини в цю порожнину; - ліквідацію змочування стінки резервуару ЛВР під час зливання і запобігти випаруванню її у газо 5 вий простір; - ізоляцію повітряного простору резервуару від дзеркала ЛВР, що припинить випарування з поверхні ЛВР і насичення газового простору її парами; - підвищення корисного об'єму резервуару, що заповнений ЛВР. Поставлене завдання досягається тим, що в способі зберігання ЛВР в резервуарах з "дихаючим" дахом у вигляді гнучкої непроникної для рідини та газу мембрани їй надають форму циліндричної оболонки з плоским дном і патрубком по вісі, яка посиленим краєм прикріплена до екваторіального фланцю посередині висоти внутрішньої стінки резервуару, а вільним краєм патрубка кріпиться навколо середини опорної колони, причому діаметр дна циліндричної оболонки дорівнює діаметру дна корпуса резервуару, висота циліндра і патрубка однакові і дорівнюють половині висоти резервуару, дно мембрани у відсутності ЛВР лежить на дні резервуару, а коли у резервуарі є ЛВР - на її поверхні. Таким чином пристрій, у якому застосовується "дихаючий" дахом поєднаний із пристроєм, який використовує "плаваючий" дах водночас, ліквідуює майже усі недоліки, підвищує ефективність зберігання ЛВР. Змонтована у такий спосіб мембрана перетворює порожній резервуар у газозбірник, який за допомогою газової обв'язки спроможний обслуговувати групу резервуарів з ЛВР. У такий спосіб мембрану можна установити на транспортних засобах для транспортування ЛВР. Дотепер заявнику не був відомий з технічної та патентної літератури запропонований спосіб зберігання ЛВР. Про відповідність запропонованого технічного рішення критеріям новизни і винахідницького рівня свідчить наступний порівняльний аналіз. Сутність запропонованого способу полягає в наступному. Гнучка непроникна для рідини та газу мембрана завдяки своєї формі і розташуванню у стандартному резервуарі завжди ізолює ЛВР від газового простору резервуару не припускаючи випарування ЛВР з поверхні і насичення газового простору паром. Таким чином, під час зливоналивних операцій або, коли резервуар охолоджується чи нагрівається під впливом зовнішнього середовища, ЛВР може тільки трохи змінювати свій рівень в резервуарі у відповідності з температурною зміною об'єму рідини, але ніколи не випаровує, якщо температура ЛВР не досягає температури кипіння. ЛВР ніколи не контактує з атмосферним повітрям. Технічна сутність і принцип дії запропонованого рішення пояснюється кресленнями. На Фіг.1 зображений порожній резервуар з мембраною. На Фіг.2 зображена мембрана. На Фіг.3, 4, 5 зображена робота мембрани під час наливу ЛВР у резервуар від початку до його повного заповнення. Гнучка непроникна для рідини та газу мембрана являє собою циліндричну оболонку з плоским дном і патрубком у центрі нього. Оболонка посиленим краєм прикріплюється до екваторіального фланцю на внутрішній стінці резервуару, а вільним 26687 6 краєм патрубка закріплюється навколо опорної колони. Діаметр циліндричної оболонки дорівнює діаметру дна резервуару. Висота циліндра і патрубка однакові і дорівнюють половині висоти резервуару. Дно мембрани у відсутності ЛВР лежить на дні резервуару, а коли у резервуарі є ЛВР - на її поверхні. Оболонка мембрани виготовляється з окремих гумовотканинних або інших бензо- та маслостійких полотнин. Конструктивне виконання, матеріал і сполучні шви забезпечують герметичність, необхідну міцність і захист оболонки від стирання й впливу повітря. До складу мембрани, зображеної на Фіг.2, входить: - циліндрична оболонка abba з посиленим краєм аа і монтажним розтином abсd; - плоске дно bb; - патрубок dссd у центрі дна. Підготовка мембрани для зберігання ЛВР у стандартному резервуарі (наприклад РВС-5000) здійснюється в такий спосіб (Фіг.1). В резервуар 1, внутрішній простір 2 якого заповнений повітрям, з опорною колоною 3, фермою 4 з горизонтальними балками 5, повітряним патрубком 6, зливо-наливним патрубком 7 та іншім обладнанням вводять і збирають навколо опорної колони 3 шляхом герметичного скріплення країв abed монтажного розтину мембрану 8, яка посиленим краєм прикріплюється до екваторіального фланцю аа посередині висоти внутрішньої стінки резервуару 1, а вільним краєм патрубка dd кріпиться навколо опорної колони 3 на середині її висоти. Дно мембрани розміщується на дні резервуару. Повітряний патрубок 6 відчинений. Простір 2 над мембраною сполучується з атмосферою. Підготовлений у такий спосіб резервуар приймає та зберігає ЛВР наступним чином. У відсутності ЛВР дно мембрани лежить на дні резервуару і увесь його об'єм над мембраною 2 заповнений чистим повітрям. Під час наливання ЛВР поступає під дно мембрани 8 і підіймає його разом із циліндричною стінкою оболонки. Стінка оболонки постійно притискується рідиною до стінок резервуару. Над поверхнею ЛВР повністю відсутній газовий простір. ЛВР не має змоги випаровувати. Також відсутні змочені стінки резервуару, з яких може відбуватися випарування ЛВР. Повітря з внутрішнього простору 2 над мембраною виштовхується з резервуару 1 крізь повітряний патрубок 6 в атмосферу. Після того, як рівень ЛВР дійде до середини висоти резервуару і буде дальше зростати, стінки резервуару не будуть змочуватися рідиною, бо рідина відокремлюється від них оболонкою мембрани 8. Заповнення резервуару може продовжуватися доки не буде вичерпаний увесь корисний об'єм резервуару, тобто доки дно мембрани не підійметься до горизонтальних балок 5. Під час зливання ЛВР з резервуару процес відбувається у зворотному порядку. Дно мембрани опускається разом з поверхнею рідини. Стінки резервуару залишаються сухими. Випарування ЛВР з них відсутнє. Газового простору проміж дном мембрани і рідиною нема, що запобігає її випаруванню з поверхні. 7 Обладнаний у такий спосіб резервуар може виконувати роль газозбірника і бути з'єднаним газоурівнювальною системою з газовими порожнинами декількох резервуарів з ЛВР. Корисний об'єм такого газозбірника дорівнює корисному об'єму резервуару для ЛВР. При такому обсязі прийому пароповітряної суміші обладнаний порожній від ЛВР РВС-5000 може обслуговувати ділянку нафтосховища або складу нафтопродуктів. У такий спосіб можна обладнати резервуари на транспортних засобах і взагалі резервуари, які містять ЛВР. Очікуваний річний прибуток від використання запропонованого способу при збереженні ЛВР у 26687 8 резервуарі ємністю 5000 кубічних метрів для півдня України складе на один великий подих 3,3т, на малі подихи 23,2т за рік, а для середньої зони 2,4т на один великий подих і 14,3т на малі подихи. Що у вартісному співвідношенні складає для одного резервуара ємністю 5000 метрів кубічних у південній зоні: Π = (3300×н + 23200)×В, де Π - прибуток, грн.; н - кількість наливів; В - вартість 1кг нафтопродуктів, грн. (1) 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 26687 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601