Резервуар для хранения нефти

Резервуар для хранения нефти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование; в конструкциях резервуаров и может найти применение в шельфовых водах Арктики. Резервуар выполнен в двух размещенных коаксизльйо ледяных оболочек, пространство между которыми заполнено жидким хладагентом, снабжен двумя автономными системами естест венного охлаждения в виде сообщающихся вертикальных термосифонов, установленных соответственно вблизи внешней стенки оболочки большего диаметра и внутренней стенки оболочки меньшего диаметра, ветрозахватами, размещенными на перекрытии между оболочками, устройствами естественной циркуляции хладагента и ледяными ледорезами, расположенными со стороны господствующих ветров и течений, а плавающая крыша снабжена дождеприемниками, выполненными в виде вертикальных труб, и покрыта водонепроницаемым полотнищем, 2 ил. « :lr

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР . (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ...скЯ

4сд

1 А, л

° в

\\

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21)4930487/33 (22) 25.02.91 (46) 30.04.93, Eton. ЬЬ 16 (71) Научно-исследовательскйй, проектный и технологический институт по инженерной . подготовке и строительству объектов нефтяйой и газовой промышленности (72) Л,И.Гаранин и IO.Ñ.Êóðêóáåò (56) Патент Японии М 47-6946, кл. В 65 0

87/06, 1972. (54) РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ (57) Использование: в конструкциях резер . вуаров и может найтй применение в шель..: фовйх водах Арктики. Резервуар выполнен в виде двух размещенных коаксиально ледя ных оболочек, пространство между которы° Изобретейие.отйосится к области строительства, в частности; к конструкциям резервуаров и:.может найти применение в шельфовых водах Арктики и озерах.в условиях холодйого климата.

Цель изобретения состоит в снижении материалоемкости и увеличении объема хранения жидкости.

На фиг.1 в разрезе и фиг.2 в плане показана конструкция резервуара для храйения нефти и нефтепродуктов, Резервуар включает две ледяные оболочки 1,2 неодинакового диаметра, в плавающую крышку 3, термосифоны 4, теплоизолирующее покрытие 5, ветроэахваты 6, дождеприемники 7 и циркуляционное . устройство 8.

Возведение резервуара осуществляют следующим образом.

„„Я „„1812294 Al (51)5 Е 04 Н 7/00

2 ми заполнено жидким хладагентом, снабжен двумя автономными системами естественного охлаждения в виде сообщающихся вертикальных термосифонов, установленных соответственно вблизи внешней стенки оболочки большего диаметра и внутренней стенки оболочки меньшего диаметра, ветрозахватами, размещенными на перекрытии между оболочками, устройствами естественной циркуляции хладагента и ледяными ледорезами, расположенными со стороны господствующих ветров и течений, а плавающая крыша снабжена дождеприемниками, выполненными в виде вертикальных труб, и покрыта водонепроницаемым полотнищем, 2 ил.

В период устойчивых отрицательных температур атмосферного воздуха на ледяном покрове толщиной льда 20-30 см выполняют четыре сквозные прорези круглой формы механической пилой, установленной в задней части легкого транспортного средства, например "Буран". В результате образуется два ледяных кольца шириной 1,5-2 м.

Расстояние между кольцами принимают в зависИмости от объема резервуара, температуры воды в водоеме, температуры заливаемой нефти и других факторов. На ледяные кольца намораживают послойно лед с помощью передвижной инвентарной опалубки, образуя таким образом ледяные оболочки 1;2 большего и меньшего диаметров. В йроцессе формирования ледяных оболочек 1,2 под собственным весом посте- пенно опускаются в воду на донный грунт 9.

Вертикальность погружения оболочек 1,2 на

1812294

3 4

„дно водоема и центрирование обеспечива- После заполнения пространства между ется наличием внешнего ледяного покрова, оболочками 1,2, хладоагентом 14 с отрицаледяным кольцом 10, размещенным между тельной температурой (-1 -2 С), хладоагеноболочками и круглой льдиной 11, располо- том начинает охлаждаться от ледяных жен ной внутри оболочки 2, не имеющих воз- 5 оболочек 1.2, которые в свою очередь охлажможности горизонтального перемещения. даются термосифонами 4 до среднезимней

На оболочки 1,2 укладывают перекрытие 5 - температуры наружного воздуха, т.е, до мииз несущих теплоизоляционных панелей и .нус 20-25 С. Учитывая незначительные попокрытие 12 в виде полотнища из непрони- тери тепла через оболочки 1,2 на цаемой плащевой ткани. Одновременно из 10 охлаждение воды водоема и незамерзаюпространства междуоболочкамиудаляютс щей жидкости в резервуаре, температура поверхности воды лед, например механиче- хладагента 14 к концу зимнего периода соским способом. После этого по периметру ставит 15-20 С. Таким образом, пространстрезервуара в оболочках выполняют верти- во между оболочками 1,2 является кальные скважины через 1,5-3,0 м. заполня- "5 естественным аккумулятором холода. ют скважины частичной водой и Температура замерзания морской воды о устанавливают термосифоны 4 из стальных составляет -4 -5 С, поэтому для предотвратруб диаметром 100-150 мм с заглушенным щения образования льда и рассола в резернижним концом. Термосифоны погружают вуаре в зимний период переохлажденную частично в донный грунт 9, э верхние концы 20 воду периодически заменяют на воду из воих выводят на 50-70 см выше оболочек 1,2, доема с более высокой температурой с поТермосифоны соединяют между собой пе- мощью насоса. Резервуары предлагаемой реточными трубами 13, образуя систему ес- конструкции предназначены для хранения тественного охлаждения. Обе системы нефти добываемой на Севере нашей страны охлаждения заливают жидким хладоаген- 25 в условиях вечномерзлых грунтов, в частнотом 14, испытывают стыковые соединения сти на полуострове Ямал, Нефть из скважин на плотность и прочность. Термосифоны 4 выходит с температурой близкой нулю граоболочки 1 большего диаметра располагают дусов. Если температура нефти положительвблизи внешней, а термосифоны оболочки 2 ная, то ее предварительно охлаждают до 0 размещают вблизи внутренней стенки. За- 30 -5 С при транспортировке по подземным тем пространство между оболочками запол-, или надземным нефтепроводам и после зтоняют хладагентом 14 с температурой Т:-3 го подают в резервуар.

-5 С, например арктической соляркой при Во время заполнения резервуара нефодновременном. откачивании воды, Парал- тью 16 воду 17 из резервуара откачивают лельно с этими работами резервуар осво- 35 насосами. При этом объем заполняемой бождают от льдины 11, монтируют на нефти16сучетомееплотностидолженбыть поверхности воды плавающую крышу 3 и . равен объемуоткачиваемойводы17. укладывают на поверхность крышки, покры- В зимнее время расчетный температуртие 12 из водонепроницаемой плащевой ный режим хранения нефти и воды обеспеткани. На крыше 3 устанавливают дождеп- 40 чивается системами естественного риемники 7 из вертикальных полимерных охлаждения; размещенных в оболочках 1,2. труб; которые в верхней части выполнены в В теплый период года с положительными виде раструба. Поверхности плавающей температурами наружного воздуха, когда крыши 3 придают небольшие уклоны для системы охлаждения автоматически престока дождевой воды в дождеприемнике 7. 45 кращают работу, расчетная температура

На перекрытии 5 устанавлйвают ветрозах- хранения нефти или воды в резервуаре реваты 6 конической формы и устройства 8 для, гулируется температурой хладагента 14, естественной циркуляции хладоагента 14. Расчетом определяют, чтобы в октябре, коСо стороны господствующих ветров в тече- торый является месяцем наступления устойнии, которые вызывают перемещение льда 50 чивых отрицательных температур, so время ледохода, возводят ледяные ледо- температура хладэгента l4 в аккумуляторе о резы 15. Конструкция ледореза включает холода не была выше 0 С. расчетное количество термосифонов 4, обь- Постоянный объем заполнения резервуа- . единенных переточными трубами 13 в сис- ра нефтью или водой исключает гидростатитему естественного охлаждения, и 55 ческоедавление жидкости на оболочки 1,2. намороженный на них лед. Ледяной массив Наиболее опасным местом в резервуаледореза 15 выполняют треугольной формы ре является надводная ее часть, которая в и закрепляют с донным. грунтом с помощью большей степени подвергается нагревают термосифонов 4, от наружного воздуха в летний период, действию солнечной радиации и атмосферным

1812294 осадкам в виде дождей. Поэтому между оболочками 1,2 выполняют перекрытие 5 из теплоизолирующих несущих панелей. Кроме того,. перекрытие 5 и надводную часть ледяных оболочек укрывают водонепроницаемым покрытием.1 из плащевой ткани, Поскольку в летний период воздух над хладагентом 14, несмотря íà его малую подвижность, постепенно нагревается, поэтому в резервуаре предусмотрены уст- 10 ройства 8 для естественной циркуляции хладагента. Устройство 8 состоит из винтообразного вертикального штока, установленного между оболочками 1.2 и соединенных с ним чашечного анемометра большего диаметра, Под действием ветроеого потока анемометр вращается и приводит к вращению шток, Винтовая лопасть штока захватывает хладагент 14 снизу и вы15

20 талкивает его на поверхность. В результате естественной вентиляции хладагента воздуха между оболочками 1,2 постоянно охлаждается, уменьшает тепловой поток в оболочках и стабилизирует температурный режим резервуара. 25

Высота резервуара не превышает 12-15 метров, так как прй большей высоте холодопроизводительность трубчатых термосифонов 4 уменьшается, однако диаметр резервуара может быть практически неог- 30 раниченным. Поэтому для уменьшения высоты снежного покрова на плавающей крыше 3 предусмотрены ветрозахваты 6 ко- нической формы, позволяющие в 1,5-2 раза увеличить скорость ветрового потока над 35 резервуаром. При сильных снегопадах в безветренную погоду и большом диаметре резервуара удаление снежного покрова с плавающей крыши целесообразно выполйять вертолетом. В плавающей крыше 3 ус- 40 танавливают дождеприемники 7 с воронкой в верхней части. Дождеприемник предназначен для сбора дождевой воды, которая поступает в нижнюю часть резервуара по вертикальным полимерным трубам и сме- 45 шивается с водой.

Ледорезы устанавливают со стороны господствующих ветров и течений, В конструкцию ледяного ледореза входят термосифоны 4 из труб большего диаметра, 50 объединенные переточными трубами 13 в . систему естественного охлаждения. Для повышения холодопроизводительности системы в качестве хладоагента используют аммиак или фреон. Двухфазный хладоагент 55 в данном случае эффективнее жидкого хладагента, поскольку объем его при большом диаметре термосифонов 4 будет значителен, Во время работы системы охлаждения температура ледяного массива ледореза 15 понижается до температуры наружного воздуха по всей его глубине, в то время как температура льда во время ледохода определяется среднесуточной температурой и находится в пределах 0 С. Поэтому прочность ледяного массива, охлажденного термо сифонами 4, в 3-4 раза выше прочности. плавающего льда. Во время ледохода льдины с меньшей прочностью при ударе с ледорезом 15 треугольной формы разрушаются и отбрасываются под углом 45-60 С по касательной к внешней оболочке резервуара, в результате давление льда на оболочку снижается до безопасного.

Ледяные оболочки 1,2 испытывают по глубине с обеих сторон одинаковое по величине гидростатическое давление, поэтому оболочки не испытывают напряжений на изгиб.

Дно резервуара выполняют с расчетным уклоном к центру. Накопившийся твердый осадок в процессе хранения нефти удаляют через центральный дождеприемник 7, который имеет возможность вертикального перемещения и присоединения к нему гибкого трубопровода с насосом.

Формула изобретения . Резервуар для хранения нефти, включающий установленные на дно водоема две коаксиально размещенные оболочки и плавающую крышу, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения материалоемкости и увеличения объема жидкости, он снабжен ледяными ледорезами, расположенными со стороны господствующих ветров и течений. а оболочки выполнены ледяными, имеющими перекрытие с установленными на нем ветрозахватами и двумя автономными системами естественного охлаждения в виде сообщающихся вертикальных термосифонов, установленных соответственно вблизи внутренней поверхности оболочки меньшего диаметра, при этом пространство между оболочками заполнено хладагентом, а плавающая крыша выполнена с дождеприемником в виде вертикальных труб и с устройствами естественной циркуляции хладагента и покрыта водонепроницаемым материалом.

1812294

Составитель Г,Давлетова .Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1563 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5