 |
|
Сливо-наливные операции
Для проведения операций по сливу и наливу железнодорожных цистерн на нефтебазах оборудуются сливо-наливные эстакады, оборудованные сливо-наливными устройствами, подводящими трубопроводами с коллекторами, насосами и другим оборудованием, позволяющим принимать цистерны всех типов.
Нефтегрузовые операции на эстакадах могут проводиться одновременно с несколькими или одиночными цистернами, причем часто применять закрытый и открытый способы слива и налива цистерн.
К закрытому способу слива и налива нефтепродуктов относится такой способ, который применяют только при полной герметизации технологического оборудования и приборов, соединяющих цистерны с приемораздаточными трубопроводами. При такой системе герметизации исключается возможность контакта струи перекачиваемого нефтепродукта с атмосферным воздухом. Достоинством такого способа является и то, что сокращаются или даже исключаются потери нефтепродуктов от испарения и проливов, а также снижается пожароопасность.
К открытому способу слива и налива цистерн относится способ, при котором отсутствует полная герметизация оборудования и наблюдается разбрызгивание нефтепродукта.
В связи с требованиями противопожарной безопасности слив и налив нефтепродуктов с температурой вспышки до 61°С (т.е. легковоспламеняющиеся нефтепродукты) должен осуществляться закрытым способом. Мазуты, масла и высоковязкие нефтепродукты допускается сливать и наливать открытым способом.
При эксплуатации нефтебазового хозяйства используются, в основном, следующие способы слива и налива нефтепродуктов:
ü слив нефтепродуктов из железнодорожных цистерн через горловину цистерн (верхний слив цистерны);
ü слив нефтепродуктов через нижние сливные приборы (нижний слив);
ü налив нефтепродуктов в ж.д. цистерны через горловины (верхний слив);
ü слив нефтепродуктов из ж.д. цистерн через нижние сливные приборы в желоб или емкость, расположенные непосредственно под рельсами или вдоль них (межрельсовый слив цистерн).
Верхний слив применяется в тех случаях, когда цистерны не оборудованы приборами нижнего слива, или если приборы находятся в неисправном состоянии и их нельзя открывать при наличии нефтепродуктов в цистерне. В связи с этим на всех действующих и вновь строящихся железнодорожных сливо-наливных установках должны быть предусмотрены устройства для обеспечения как нижнего, так и верхнего слива, с учетом того, что в парке действующих железнодорожных цистерн все еще находится значительная часть цистерн, не оборудованных нижними сливными приборами, отвечающими современным требованиям.
Способ верхнего слива цистерн по сравнению со способами нижнего слива имеет более сложные условия работы, связанные с затратой значительного времени на слив (особенно при организации работ по зачистке остатков нефтепродуктов из цистерн). В летний период при высоких температурах возникают трудности при сливе бензинов с высоким давлением насыщенных паров. Быстро изнашиваются прорезиненные напорно-всасывающие рукава, требуется большая численность обслуживающего персонала.
Верхний слив нефтепродуктов обладает целым рядом недостатков по сравнению с нижним:
ü часто имеют место значительные потери от испарения;
ü невозможно осуществлять нижний слив;
ü частые срывы насосов при сливе продуктов с высоким значением давления насыщенных паров;
ü применение вакуумных насосов для заполнения всасывающих коммуникаций.
| Рис. 2.2. Верхний открытый слив: 1 – приемная труба; 2 – наливной коллектор; 3 – задвижка; 4 – наливной стояк; 5 – рукав; 6 – горловина |
Верхний налив применяется в настоящее время и используется значительно чаще вследствие большей простоты, хотя также обладает большими недостатками (повышенное испарение, пожарная опасность и т.д.)
| rrrr |
Существующие способы слива и налива цистерн характеризуются технологическими схемами слива и налива железнодорожных цистерн.
На рис. 2.2 показан верхний открытый налив нефтепродуктов. Здесь конец наливного стояка 4 возвышается над горловиной у цистерны на высоту h с таким расчетом, чтобы иметь возможность конец вращающего стояка подводить к горловине. Открытый налив по такой схеме возможен, когда конец стояка имеет желоб из бензоогнестойкого материала и может быть рекомендован для налива таких нефтепродуктов, как мазут, масло и т.д.
На рис. 2.3 приведена схема глубинного верхнего налива железнодорожных цистерн. В этом случае на конце наливного стояка подвешивают гибкий бензостойкий рукав 5, длиной не менее 4 м.
При определении длины рукава учитывают возможные отклонения оси колпака цистерны относительно оси наливного стояка с таким расчетом, чтобы конец рукава доходил до нижней образующей цистерны. В начальный момент, налива наблюдается разбрызгивание нефтепродукта и смешение паров с атмосферным воздухом, а затем прекращается, т. к. струя нефтепродукта находится в затопленном состоянии.
| Рис. 2.3. Верхний глубинный налив: 1 – приемная труба; 2 – коллектор; 3 – задвижка; 4 – стояк; 5 – рукав; 6 – цистерна; 7 – наконечник |
На рис. 2.4 показан сливо-наливной стояк для верхнего и нижнего слива и налива нефтепродуктов. Разница с предыдущей схемой заключается в том, что в цистерну при сливе продукта опускаются два рукава, рассчитанные на разную пропускную способность, что позволяет максимально выбрать остатки нефтепродукта. Кроме того, стояк дополнительно оборудован установкой нижнего слива, герметически соединенной со сливным прибором цистерны и коллектором. При этом имеется полная гарантия (при использовании УСН) в предотвращении пролива нефтепродукта, как в процессе слива из цистерны, так и после слива или налива. Это обеспечивается тем, что УСН отсоединяют от сливного патрубка цистерны и убирают из-под цистерны поворотом в нерабочее положение только после того, как цистерна будет полностью освобождена от нефтепродукта и клапан сливного прибора будет поставлен в положение «закрыто». При эксплуатации УСНПП приведенная схема может быть использована для слива и налива вязких нефтепродуктов с путевым подогревом.
| Рис. 2.4. Сливо-наливной стояк для верхнего и нижнего слива и налива нефтепродуктов: 1 - вентиль; 2 – поворотное устройство с сальниковой набивкой; 3 – опорная стойка; 4 – хомут; 5 – стопор-ограничитель; 6 – косынка; 7 – стояк; 8 – соединение шланга со стояком; 9 – шланг (рукав); 10 – наконечник; 11 – установка нижнего слива; 12 – зачистной трубопровод |
| Рис. 2.5. Схема слива тёмных нефтепродуктов: 1 – сливной прибор; 2 – переносной сливной лоток; 3 – паровая рубашка; 4 – коллектор с паровым спутником; 5 – крышка; 6 – нулевой резервуар; 7 – насос; 8 – резервуар |
Схема нижнего сливачерез сливное устройство цистерны приведена на рис. 2.5. Слив происходит самотеком при помощи передвижного лотка легкой конструкции. Верхний конец лотка 2 подводится под сливной прибор 1 (типа СПГ) цистерны, а нижний конец – в боковой коллектор 4 и далее в нулевой резервуар 6, объем которого должен составлять 50¸100% суммарного объема принимаемых на эстакаде цистерн. При необходимости подогрева сливаемого нефтепродукта могут быть использованы передвижные лотки 2 с паровой рубашкой 3 или электроподогревом. Для уменьшения времени слива нефтепродукта в цистерне может быть создано повышенное избыточное давление с помощью компрессорной станции (КС).
| Рис. 2.6. Межрельсовый слив темных нефтепродуктов: 1 – межрельсовый желоб; 2 – сливное устройство; 3 – канализационный лоток; 4 – цистерна; 5 – железобетонный нулевой резервуар; 6 – паровые змеевики; 7 – насос; 8 – резервуар |
Из недостатков схемы можно отметить то, что описанный способ является открытым и применяется только для слива темных нефтепродуктов.
Более совершенной следует считать схему, приведенную на рис. 2.6, где показан закрытый прямоточный слив нефтепродуктов в межрельсовый желоб с боковой емкостью или емкостью, расположенной непосредственно под рельсами.
Сливной желоб круглого или прямоугольного сечения делается из листовой стали или железобетона. Желоб обычно укладывают с уклоном ко дну равным 0,005÷0,007 к отводным трубам. Отводные трубы укладываются с уклоном не менее 0,02 к приемным резервуарам и оборудуются гидрозатвором. Нулевой резервуар и желоб, предназначенные для слива нефти и нефтепродуктов, выполняют те же функции, что и обычные резервуары, т.е. прием нефти, ее хранение и последующую откачку. В нулевом резервуаре происходят те же большие и малые дыхания, как во всех наземных резервуарах. Потому все нулевые резервуары оборудуют отводными газо-воздушными трубопроводами, в конце которых устанавливают дыхательную арматуру.
| Рис. 2.7. Технологическая схема слива масел: 1 - железнодорожная цистерна; 2 – устройство нижнего слива; 3 – коллектор для слива масел из подземного резервуара при помощи насоса; 4 – коллектор для слива масла из железнодорожной цистерны; 5 – задвижки; 6 – горизонтальный резервуар |
Слив масел, вследствие исключительной ценности их свойств требует выполнения особых требований и может производиться открытым и закрытым способами. В обоих случаях масла сливают в нулевые резервуары. В зависимости от расположения резервуаров и их специализации по отдельным сортам масел железнодорожные цистерны для слива устанавливают против соответствующего горизонтального резервуара. На рис. 2.7 приводится схема слива масел с группой подземных резервуаров и двумя установками нижнего слива. По этой схеме обеспечивается одновременный слив масел двух сортов или поочередно нескольких сортов в зависимости от числа подземных резервуаров, установленных у эстакады. Здесь закрытый слив осуществляется через сливной коллектор 4, разделенный на две части задвижкой 5. Обе части сливного коллектора соединены со всеми подземными резервуарами и установками нижнего слива 2. Данная схема позволяет сливать масло любого сорта, любой установкой нижнего слива и в любой резервуар. Кроме того, можно обеспечить последовательный слив различных масел без их смешения и самотеком освобождать сливные коллектора от остатков масла.
Сливо-наливные операции на эстакадах могут производиться одновременно с несколькими или одиночными цистернами. Количество эстакад n в общем случае определяется в зависимости от числа прибывающих за сутки маршрутов:
, (2.1)
где N – число прибывающих маршрутов в течение суток; τн – нормативное время пребывания маршрута на эстакаде; τр – рабочее время в сутки, час.
Если известен годовой грузооборот в год, то
, (2.2)
где Gм – грузоподъемность маршрута, т.; К1 – коэффициент неравномерности завоза (вывоза) нефтепродуктов (1,1÷1,25); К2 – коэффициент неравномерности подачи ж.д. цистерн (1÷1,25).