RU75948U1

RU75948U1 - EXPLOSION-FIRE AND ECOLOGICAL SAFETY COMPLEX OF RESERVOIR PARKS AND WAREHOUSES OF OIL AND / OR OIL PRODUCTS

Info

Publication number: RU75948U1
Application number: RU2008120323/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Андреевич Крикунов; Виля Нафтулович Криштал; Анатолий Борисович Ленский; Ильяс Фаритович Султанов
Original assignee: Андрей Андреевич Крикунов; Виля Нафтулович Криштал; Анатолий Борисович Ленский; Ильяс Фаритович Султанов
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2008-09-10

Abstract

Комбинированный комплекс обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности резервуарных парков и складов нефти и/или нефтепродуктов. Содержит резервуар 1, соединенный с устройством 2 слива-налива нефти, газоуравнительную систему 15, включающую трубопровод «свечи рассеивания» 16 с газоанализатором 22, связанный с атмосферой, газоуравнительный трубопровод, сообщающийся с резервуаром 1 и выполненный в виде ветвей 18 и 20, соединенных в узле 17 с трубопроводом 16 и трубопроводом 21 подачи безопасной смеси нефти и инертной среды. Содержит систему поддержания инертной газовой среды 3, включающую компрессор 4, соединенный с газоуравнительным трубопроводом и с конденсатором-охладителем 6, сообщающимся через выходной тракт 7 компрессора с ресивером 9, соединенным с устройством возврата конденсата 10 в резервуар 1, байпасную линию 13 с клапаном 14, осуществляющей циркуляц. режим безопасной смеси для недопущения прохождения по трубопроводу 16 недопустимой концентрации кислорода к резервуару. Содержит систему получения инертной среды 26, содержащей азотодобывающую станцию 27, соединенную через трубопровод 28 подачи азота с регулятором давления 30 с ресивером 29 и с узлом 25, соединенным с ресивером 9, сбросным трактом 23, используемым в нештатном режиме исчерпания объема ресивера 9, и выходным трактом 7. В комплексе также предусмотрена система контроля и управления 32, связанная с запорной арматурой и оборудованием систем 3, в том числе с компрессором 15, с системой 15, в том числе с газоанализатором 22, с системой 26, а также с клапаном 33 трубопровода подачи безопасной смеси и инертной среды. 21.Combined complex for ensuring explosion and environmental safety of tank farms and oil and / or oil products storage facilities. It contains a tank 1 connected to an oil discharge and loading device 2, a gas equalization system 15, including a “scattering plug” pipeline 16 with a gas analyzer 22, connected to the atmosphere, a gas equalization pipe that communicates with the tank 1 and is made in the form of branches 18 and 20 connected to site 17 with a pipe 16 and a pipe 21 for supplying a safe mixture of oil and inert medium. It contains a system for maintaining an inert gas environment 3, including a compressor 4 connected to a gas equalizing pipe and to a condenser-cooler 6, which communicates via an compressor outlet 7 with a receiver 9 connected to a condensate return device 10 to tank 1, a bypass line 13 with valve 14, circulating. safe mixture mode to prevent the passage through pipeline 16 of an unacceptable oxygen concentration to the tank. It contains a system for producing an inert medium 26 containing a nitrogen extraction station 27 connected through a nitrogen supply pipe 28 to a pressure regulator 30 with a receiver 29 and to a node 25 connected to a receiver 9, a discharge path 23 used in an emergency mode of exhausting the volume of the receiver 9, and an output tract 7. The complex also provides a monitoring and control system 32 associated with valves and equipment of systems 3, including a compressor 15, system 15, including a gas analyzer 22, system 26, as well as a pipe valve 33 rovoda supply safe mixture and the inert medium. 21.

Повышает эффективность и надежность противопожарных мер с одновременным обеспечением повышения экологической безопасности за счет исключения выбросов в атмосферу углеводородов, остающихся в пределах конструкции комплекса, а также снижает стоимость устройства. 6 з.п.ф-лыIt increases the efficiency and reliability of fire-fighting measures while ensuring increased environmental safety by eliminating atmospheric emissions of hydrocarbons remaining within the complex’s structure, and also reduces the cost of the device. 6 wp

Description

Полезная модель относится к области противопожарной техники, а именно, к устройствам для предупреждения возникновения пожаров и обеспечения экологической чистоты, и может быть использована при эксплуатации резервуарных парков и складов нефти и/или нефтепродуктов, таких как бензин, нефть, мазут и т.п.в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой, автомобильной отраслях промышленности, морском и речном флотах, а также в энергетике.The utility model relates to the field of fire fighting equipment, namely, devices for preventing fires and ensuring environmental cleanliness, and can be used in the operation of tank farms and oil and / or oil products storage facilities, such as gasoline, oil, fuel oil, etc. in the chemical, petrochemical, oil refining, gas, automotive industries, marine and river fleets, as well as in the energy sector.

Анализ существующего уровня техники показал, что известна установка предупреждения взрывов и экологической защиты резервуаров с нефтепродуктами, содержащая резервуар, соединенный с устройством слива-налива нефти, систему получения инертной среды, включающую устройство воспроизводства инертной среды, соединенное посредством трубопровода подачи инертной среды, оснащенного регулятором давления, с установленным на нем сборником инертной среды, выполненным в виде ресивера, сбросный тракт с клапаном, компрессор (Патент РФ на изобретение №2211062 С1, МПК: А62С 3/06, публ. 27.08.2003 г. бюл. №24).An analysis of the current level of technology has shown that there is a known installation for the prevention of explosions and environmental protection of reservoirs with oil products, comprising a reservoir connected to an oil discharge and loading device, an inert medium production system including an inert medium reproducing device connected via an inert medium supply pipe equipped with a pressure regulator , with an inert medium collector installed on it, made in the form of a receiver, an exhaust path with a valve, a compressor (RF Patent for the invention No. 2211062 C1, IPC: А62С 3/06, published on August 27, 2003, bull. No. 24).

Невозможность достижения установкой аналога технического результата, обеспечиваемого заявляемым комбинированным комплексом, обуславливается необходимостью наличия в ней периодически подъезжающего транспортного средства для заполнения резервуара нефтепродуктами и приема вытесняемой из надтопливной полости The inability to achieve the installation of an analogue of the technical result provided by the inventive combined complex is determined by the need for a periodically approaching vehicle in it to fill the tank with oil products and to receive the displaced from the fuel cavity

резервуара парогазовой смеси, что создает необходимость использования либо цистерн, либо жидкостных трубопроводов. Отсутствие газовых линий связи приводит к тому, что в режиме заполнения резервуаров, будут происходить выбросы парогазовой среды в атмосферу, что нарушает установленные требования в области обеспечения экологической безопасности, а также создавать взрывопожарную ситуацию за пределами резервуара, особенно в летнее время.reservoir gas-vapor mixture, which creates the need to use either tanks or liquid pipelines. The absence of gas communication lines leads to the fact that in the tank filling mode, steam-gas medium will be released into the atmosphere, which violates the established requirements in the field of environmental safety, as well as create an explosion-fire situation outside the tank, especially in the summer.

Кроме того, указанное устройство не решает комплексной проблемы по совместной взрывопожарной и экологической безопасности вследствие отсутствия в нем средств, решающих вопросы взрывопожарной безопасности.In addition, this device does not solve the complex problem of joint fire and environmental safety due to the lack of means in it that solve issues of fire safety.

Известна система пожарной безопасности при эксплуатации резервуарных парков для хранения нефти и нефтепродуктов, содержащая, по меньшей мере, один резервуар, соединенный с устройством слива-налива нефти и нефтепродуктов, газоуравнительную систему, содержащую газоуравнительный трубопровод, включающий трубопровод подачи и сброса газа из надтопливной полости резервуара, сообщающийся с надтопливной полостью резервуара, соединенный с компрессором и снабженный клапанами, контрольное устройство измерения концентрации кислорода в виде газоанализатора, систему получения инертной среды, включающую сборник инертной среды, выполненный в виде газгольдера, компрессор (Патент РФ на изобретение №2247586 С1, МПК: А62С 3/06, публ. 10.03.2005 г., бюл. №7).A known fire safety system in the operation of tank farms for storing oil and oil products, containing at least one tank connected to a device for draining and loading oil and oil products, gas equalization system containing gas equalization pipe, including a pipeline for supplying and discharging gas from the fuel cavity of the tank communicating with the fuel cavity of the tank, connected to the compressor and equipped with valves, a control device for measuring oxygen concentration in the form of ha zoanalyzer, a system for producing an inert medium, including a collection of an inert medium, made in the form of a gas holder, a compressor (RF Patent for the invention No. 2247586 C1, IPC: A62C 3/06, published on March 10, 2005, bull. No. 7).

Невозможность достижения указанным техническим решением результата, обеспечиваемого заявляемым устройством, обуславливается тем, что в нем газоуравнительная система включает кольцевые трубопроводы, расположенные вокруг каждого резервуара и размещенные внутри обваловки этого резервуара, что, в свою очередь, запрещено пунктом 2.8.10 Правил ПБ 09-560-03 по причине необходимости постоянного контроля The inability to achieve the result indicated by the technical solution provided by the claimed device is caused by the fact that the gas equalization system includes annular pipelines located around each tank and placed inside the embankment of this tank, which, in turn, is prohibited by paragraph 2.8.10 of the Rules of PB 09-560 -03 due to the need for constant monitoring

технического состояния технологических труб, что препятствует выполнению условий эксплуатации устройства.the technical condition of the process pipes, which prevents the fulfillment of the operating conditions of the device.

Требование сопоставимости объема кольцевых трубопроводов с объемом резервуара практически является нереализуемым так как, например, для резервуара объемом 5000 м³ с периметром обваловки порядка 200 м и диаметром кольцевого трубопровода 500 мм число витков трубопровода вокруг резервуара должно быть равным 125, что значительно увеличивает стоимость устройства. Кроме того, в устройстве не предусматриваются возможные нештатные режимы работы парков, что снижает его надежность как предупреждающего взрывооопасность устройства. Кроме того, в системе рассматриваемого аналога не предусматривается обеспечение экологической безопасности (ЭБ).The requirement of comparability of the volume of annular pipelines with the volume of the tank is practically unrealizable since, for example, for a tank with a volume of 5000 m ³ with an embankment perimeter of about 200 m and a diameter of an annular pipeline of 500 mm, the number of turns of the pipeline around the tank should be equal to 125, which significantly increases the cost of the device. In addition, the device does not provide for possible abnormal operating modes of parks, which reduces its reliability as a device preventing explosion hazard. In addition, the system of the analogue under consideration does not provide for environmental safety (EB).

Из известных устройств наиболее близким к заявляемому является устройство, реализующее предупреждение пожаров и экологическую защиту резервуаров с нефтепродуктами, содержащее, по меньшей мере, один резервуар, соединенный с устройством слива-налива нефти и/или нефтепродуктов, и оснащенный предохранительным устройством, систему поддержания инертной газовой среды, включающую, по меньшей мере, один компрессор, соединенный трубопроводом с конденсатором-охладителем, сообщающимся посредством выходного тракта компрессора с ресивером, устройство возврата конденсата, соединенное с надтопливной полостью резервуара, газоуравнительную систему, содержащую трубопровод «свечи рассеивания», связанный с атмосферой, газоуравнительный трубопровод, сообщающийся одним концом с надтопливной полостью резервуара, и другим концом с компрессором, систему получения инертной среды, включающую, по меньшей мере, одно устройство воспроизводства инертной среды, соединенное посредством трубопровода подачи инертной среды, оснащенного запорно-регулирующей арматурой с приводами, с установленным на нем, по Of the known devices, the closest to the claimed one is a device that implements fire prevention and environmental protection of reservoirs with petroleum products, containing at least one reservoir connected to a device for draining and loading of oil and / or petroleum products, and equipped with a safety device, an inert gas support system medium, including at least one compressor connected by a pipeline to a condenser-cooler, communicating via the compressor output path with the receiver, a condensate return device connected to the tank’s fuel cavity, a gas equalization system containing a “diffusion plug” pipe connected to the atmosphere, a gas equalization pipe communicating at one end with the fuel tank cavity and the other end with a compressor, an inert medium production system including at least at least one inert medium reproduction device, connected by means of an inert medium supply pipe equipped with shut-off and control valves with actuators, with ym on it by

меньшей мере, одним сборником инертной среды и систему контроля и управления, связанную с запорной арматурой и оборудованием системы поддержания инертной газовой среды, а также с компрессором, газоуравнительной системы, с системой получения инертной среды, а также с, по меньшей мере, одним устройством измерения концентрации кислорода, сбросный тракт (Патент РФ №2101055, МПК: А62С 3/06, публ. 10.01.98 г, бюл. №1).at least one inert medium collector and a control and management system associated with shutoff valves and equipment of the inert gas medium maintenance system, as well as with a compressor, gas equalization system, with an inert medium production system, and also with at least one measuring device oxygen concentration, discharge path (RF Patent No. 2101055, IPC: А62С 3/06, publ. 10.01.98 g, bull. No. 1).

Невозможность достижения технического результата, обеспечиваемого указанным устройством прототипа, обуславливается тем, что в ней не предусмотрено постоянное наличие безопасной концентрации составляющих инертной смеси в полости резервуара не только в режиме его опорожнения при наличии избыточного давления, но и при наполнении, что снижает надежность обеспечения взрывопожарной безопасности (ВПБ). При наличии избыточного давления и всегда имеющая место негерметичность крыши резервуара, вследствие наличия в ней коррозионных отверстий, а также неполного прилегания седла дыхательного клапана, негерметичности пеногенераторов имеют место выбросы углеводородов в атмосферу, что снижает ЭБ окружающей среды и приводит к более длительной работе компрессора для получения инертной среды и к увеличению энергозатрат, что к соответствующему увеличению стоимости устройства.The inability to achieve the technical result provided by the specified prototype device is caused by the fact that it does not provide for the constant presence of a safe concentration of the components of the inert mixture in the reservoir cavity not only in the mode of its emptying in the presence of excess pressure, but also when filling, which reduces the reliability of explosion safety (VPB). In the presence of excess pressure and always leaking tank roof, due to the presence of corrosion holes in it, as well as incomplete fit of the breathing valve seat, leakage of foam generators, hydrocarbon emissions to the atmosphere occur, which reduces the environmental EB and leads to longer compressor operation to obtain inert environment and to increase energy consumption, which leads to a corresponding increase in the cost of the device.

В устройстве прототипа не предусмотрены меры по предотвращению взрывов и ЭБ при нештатных ситуациях. При наличии таких ситуаций, а также смол и смолосодержащих веществ в нефтепродуктах, технические характеристики газоуравнительной системы устройства прототипа будут постоянно ухудшаться, вплоть до заклинивания клапана прямого действия и забивки отверстий указанной системы.The prototype device does not provide measures to prevent explosions and electronic devices in emergency situations. In the presence of such situations, as well as resins and resinous substances in petroleum products, the technical characteristics of the gas equalization system of the prototype device will constantly deteriorate, up to the jamming of the direct-acting valve and clogging of the holes of the specified system.

Кроме вышеуказанного, следует отметить, что в прототип введена камера сгорания, как устройство дополнительного контроля взрывоопасного In addition to the above, it should be noted that a combustion chamber is introduced into the prototype as a device for additional control of an explosive

состояния парогазовой смеси, которая является по сути инициатором пламени, что противоречит требованиям противопожарной безопасности.state of the gas-vapor mixture, which is essentially the initiator of the flame, which contradicts the fire safety requirements.

При разработке заявляемого комплекса была поставлена задача повышения надежности обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности, а также снижения его стоимости.When developing the claimed complex, the task was to increase the reliability of ensuring explosion and environmental safety, as well as reduce its cost.

При решении упомянутой задачи была разработана комбинированная конструкция, обеспечивающая постоянное поддержание безопасной концентрации кислорода в газовом пространстве резервуара за счет комбинационной подачи газообразного азота и безопасной смеси паров нефтепродуктов с безопасной концентрацией кислорода. При этом в зависимости от вида нефтепродукта, находящегося в резервуаре, значения концентрации кислорода поддерживаются до различных величин, например, для сернистых нефтей она составляет величину до 3% объема, для бензинов - до 5%, для мазутов- до 5-6% и т.д. При указанных значениях концентрации обеспечивается ВПБ полностью, даже при наличии инициаторов пламени, особенно это касается нефтепродуктов с высоким содержанием серы и сернистых соединений, которые взаимодействуют со стенками резервуаров, образуя пирофорные соединения, способные самовозгораться в среде кислорода. Этот технический результат достигается за счет того, что устройство измерения концентрации кислорода установлено на трубопроводе «свечи рассеивания», что позволяет по фиксируемым с него данным исключить попадание атмосферного воздуха с повышенной концентрацией кислорода во внутренние объемы комбинированного комплекса, в том числе в резервуар. Одновременно введена циркуляционная система компрессора с байпасной линией компрессора, благодаря которой осуществлен перевод компрессора в режим холостого хода при прекращении подачи нефти и нефтепродуктов в резервуар, а также предусмотрена возможность работы комплекса при возникновении нештатных ситуаций, в том числе при переполнении ресивера системы получения инертной среды To solve the aforementioned problem, a combined design was developed that constantly maintains a safe oxygen concentration in the gas space of the tank due to the combination supply of gaseous nitrogen and a safe mixture of oil vapor with a safe oxygen concentration. In this case, depending on the type of oil product in the tank, the oxygen concentration values are maintained to various values, for example, for sulphurous oils it is up to 3% of the volume, for gasolines - up to 5%, for fuel oils - up to 5-6%, and t .d. At the indicated concentration values, VPB is provided completely, even in the presence of flame initiators, especially for petroleum products with a high content of sulfur and sulfur compounds, which interact with the walls of the tanks, forming pyrophoric compounds that can spontaneously ignite in an oxygen environment. This technical result is achieved due to the fact that the oxygen concentration measuring device is installed on the “scattering candles” pipeline, which makes it possible to eliminate atmospheric air with an increased oxygen concentration from entering the internal volumes of the combined complex, including into the tank, according to the data recorded from it. At the same time, a compressor circulation system with a compressor bypass line was introduced, due to which the compressor was put into idle mode when the supply of oil and oil products to the tank was stopped, and the complex was also able to operate in the event of emergency situations, including when the receiver overflows the inert environment system

путем сброса безопасной смеси паров в атмосферу и компенсация безопасной средой объема резервуара при его полном освобождении.by dumping a safe mixture of vapors into the atmosphere and compensation by a safe medium of the volume of the tank when it is completely released.

Кроме того, конструкция комбинированного комплекса позволяет использовать для обеспечения ЭБ те же технологические трубопроводы, что и для ВПБ, а также исключить для контроля концентрации кислорода использование огнеопасной и дорогостоящей камеры сгорания путем установки и рационального расположения устройства измерения концентрации кислорода, что снижает стоимость заявленного комплекса и повышает его надежность по сравнению с прототипом.In addition, the design of the combined complex allows you to use the same process pipelines as for VPB to ensure EB, as well as to eliminate the use of a flammable and expensive combustion chamber to control oxygen concentration by installing and rationally positioning an oxygen concentration measuring device, which reduces the cost of the claimed complex and improves its reliability compared to the prototype.

Одновременно решается проблема повышения ЭБ за счет частичной конденсации паров нефтепродуктов с последующим возвратом конденсата в резервуар, и использования оставшейся части паров нефтепродуктов с безопасным содержанием кислорода для компенсации газового объема резервуара в режиме слива из резервуара нефти и нефтепродуктовAt the same time, the problem of increasing the EB due to partial condensation of oil product vapors with the subsequent return of condensate to the tank and the use of the remaining part of oil product vapors with a safe oxygen content to compensate for the gas volume of the tank in the mode of discharge from the tank of oil and oil products is solved

Поставленный технический результат достигается тем, что Комбинированный комплекс обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности резервуарных парков и складов нефти и/или нефтепродуктов, содержащий, по меньшей мере, один резервуар, соединенный с устройством слива-налива нефти и/или нефтепродуктов, и оснащенный предохранительным устройством, систему поддержания инертной газовой среды, включающую, по меньшей мере, один компрессор, соединенный трубопроводом с конденсатором-охладителем, сообщающимся посредством выходного тракта компрессора с ресивером, устройство возврата конденсата, соединенное с надтопливной полостью резервуара, газоуравнительную систему, содержащую трубопровод «свечи рассеивания», связанный с атмосферой, газоуравнительный трубопровод, сообщающийся одним концом с надтопливной полостью резервуара, и другим концом с компрессором, систему получения инертной среды, включающую, по меньшей мере, одно устройство воспроизводства The technical result is achieved by the fact that the Combined complex for ensuring explosion and environmental safety of tank farms and oil and / or oil products storage facilities, containing at least one tank connected to the oil and / or oil products discharge and loading device, and equipped with a safety device, an inert gas environment maintenance system comprising at least one compressor connected by a pipe to a condenser-cooler communicating via an output duct and a compressor with a receiver, a condensate return device connected to the tank’s fuel cavity, a gas equalization system containing a “diffusion plug” pipe connected to the atmosphere, a gas equalization pipe connected to one end of the tank’s fuel cavity, and the other end to the compressor, an inert medium production system comprising at least one reproduction device

инертной среды, соединенное посредством трубопровода подачи инертной среды, оснащенного запорно-регулирующей арматурой с приводами, с установленным на нем, по меньшей мере, одним сборником инертной среды и систему контроля и управления, связанную с запорной арматурой и оборудованием системы поддержания инертной газовой среды, а также с ее компрессором, с газоуравнительной системой, с системой получения инертной среды, а также с, по меньшей мере, одним устройством измерения концентрации кислорода, сбросный тракт.inert medium connected by an inert medium supply pipe equipped with shut-off and control valves with actuators, with at least one inert medium collector installed on it and a control and control system associated with shut-off valves and equipment of the inert gas medium maintenance system, and also with its compressor, with a gas equalization system, with an inert medium production system, as well as with at least one oxygen concentration measuring device, an exhaust path.

Новым в устройстве комплекса является то, что в систему поддержания инертной газовой среды введена байпасная линия компрессора с клапаном, соединяющая газоуравнительный трубопровод перед компрессором и выходной тракт компрессора после конденсатора-охладителя, устройство измерения концентрации кислорода установлено на трубопроводе « свечи рассеивания» до узла его соединения с газоуравнительным трубопроводом и с одним концом трубопровода подачи безопасной смеси нефти и/или нефтепродуктов и инертной среды с клапаном, другой конец которого соединен с трубопроводом подачи инертной среды, устройство возврата конденсата выполнено в виде трубопровода конденсата с клапаном, соединенного с ресивером, замкнутого посредством трубопровода приема-выдачи паров нефти и/или нефтепродуктов и слива конденсата с клапаном на сбросный тракт, выходной тракт компрессора и трубопровод подачи инертной среды, причем клапан трубопровода подачи безопасной смеси нефти и/или нефтепродуктов и инертной среды связан с системой контроля и управления.New in the complex’s device is that a compressor bypass line with a valve is introduced into the inert gas environment maintenance system, connecting the gas equalizing pipe in front of the compressor and the compressor output path after the condenser-cooler, the oxygen concentration measuring device is installed on the pipeline of the “scattering candle” to its connection unit with a gas equalizing pipeline and with one end of the pipeline supplying a safe mixture of oil and / or oil products and an inert medium with a valve, the other end It is connected to an inert medium supply pipe, the condensate return device is made in the form of a condensate pipe with a valve connected to the receiver, closed by a pipeline for receiving and dispensing oil vapor and / or oil products and draining the condensate with a valve to the discharge path, the compressor output path and the supply pipeline inert medium, moreover, the valve of the pipeline supplying a safe mixture of oil and / or oil products and inert medium is connected with the control and management system.

Кроме того, запорная арматура может быть выполнена в виде электрических или пневматических клапанов и регуляторов давления, устройство воспроизводства инертной среды может быть выполнено в виде в виде азотодобывающей станции, содержащей, по меньшей мере, один газификатор или одну газоразделительную установку, сборник инертной In addition, shutoff valves can be made in the form of electric or pneumatic valves and pressure regulators, an inert medium reproduction device can be made in the form of a nitrogen production station containing at least one gasifier or one gas separation unit, and an inert collector

среды может быть выполнен в виде, по меньшей мере, одного ресивера с датчиком давления.environment can be made in the form of at least one receiver with a pressure sensor.

Устройство измерения концентрации кислорода может быть выполнено в виде газоанализатора, и содержать дополнительно, по меньшей мере, один резервный газоанализатор и один резервный компрессор.A device for measuring oxygen concentration can be made in the form of a gas analyzer, and additionally contain at least one backup gas analyzer and one backup compressor.

Газоуравнительный трубопровод может содержать более одного резервуара, объединенные общим газоуравнительным трубопроводом.The gas equalization pipeline may contain more than one reservoir united by a common gas equalization pipeline.

Комплекс представлен на чертеже, где на Фиг.1 представлена общая схема устройства комплекса, на которой ▽ - направление подачи текучей среды, а • - соединение трубопроводов.The complex is presented in the drawing, where Fig. 1 shows a general diagram of the complex’s device, in which ▽ is the direction of fluid supply, and • is the connection of pipelines.

Комбинированный комплекс обеспечения взрывопожарной и экологической безопасности резервуарных парков и складов нефти и/или нефтепродуктов содержит один или несколько резервуаров 1, соединенных с устройством 2 слива-налива легковоспламеняющегося материала, например, нефти и/или нефтепродуктов. Устройство 2 может быть выполнено в виде одного трубопровода, с возможностью переключения его на слив или налив нефтепродуктов, или в виде двух трубопроводов, один из которых подает, а другой отводит нефть, либо иного конструктивного выполнения.The combined complex for ensuring explosion and environmental safety of tank farms and oil and / or oil products storage facilities contains one or several tanks 1 connected to a device 2 for loading and unloading flammable material, for example, oil and / or oil products. The device 2 can be made in the form of a single pipeline, with the possibility of switching it to drain or pour oil products, or in the form of two pipelines, one of which delivers and the other diverts oil, or other structural design.

Комплекс содержит систему поддержания инертной газовой среды 3 в резервуаре, включающую компрессор 4, соединенный трубопроводом 5 с конденсатором-охладителем 6, сообщающимся посредством выходного тракта компрессора 7, снабженного обратным клапаном 8, с ресивером 9, содержащим безопасную смесь нефтепродуктов, и связанным с устройством возврата конденсата, выполненным в виде трубопровода конденсата 10 с клапаном 11, присоединенного к надтопливной полости 12 резервуара 1. Для повышения надежности системы поддержания инертной газовой среды 3 возможно использовать не один, а несколько - от одного и более резервных компрессоров 4, которые устанавливаются на общем трубопроводе The complex contains a system for maintaining an inert gas medium 3 in the tank, including a compressor 4 connected by a pipe 5 to a condenser-cooler 6, which communicates via an outlet path of the compressor 7, equipped with a check valve 8, to a receiver 9 containing a safe mixture of oil products and connected to the return device condensate, made in the form of a condensate conduit 10 with a valve 11 connected to the fuel cavity 12 of the tank 1. To increase the reliability of the inert gas environment 3 possible to use not one but several - from one or more backup compressor 4 which are mounted on a common conduit

параллельно друг другу. В системе 3 имеется байпасная линия компрессора, выполненная в виде трубопровода 13 с клапаном 14. В газоуравнительную систему 15 комплекса, являющуюся одновременно и функциональной системой газораспределения, входят трубопровод «свечи рассеивания» 16, соединенный с одной стороны через свечу рассеивания с атмосферой и с другой стороны с узлом связи 17, соединяющим газоуравнительный трубопровод, имеющий две ветви: трубопровод 18 подачи и сброса газа из надтопливной полости резервуара с клапаном 19 и проводящий трубопровод 20, соединенный со всасывающим патрубком (на чертеже не показан) компрессора 4, а также с трубопроводом 21 подачи безопасной смеси нефти и/или нефтепродуктов и инертной среды в резервуар.parallel to each other. The system 3 has a compressor bypass line made in the form of a pipe 13 with a valve 14. The gas equalization system 15 of the complex, which is also a functional gas distribution system, includes a “spark plug” pipeline 16 connected to the atmosphere through the diffusion candle and on the other sides with a communication node 17 connecting the gas equalization pipeline having two branches: a pipe 18 for supplying and discharging gas from the fuel cavity of the tank with valve 19 and a conductive pipe 20 connected to the whole yvayuschim pipe (not shown) of the compressor 4 and also with the conduit 21 supplying secure oil mixture and / or oil and the inert medium in the tank.

Общее количество смеси нефтепродуктов и инертного газа должно быть достаточным для заполнения одного или нескольких резервуаров. На трубопроводе «свечи рассеивания» 16 смонтировано устройство измерения концентрации кислорода, выполненное, например, в виде газоанализатора 22, установленное на нем до узла связи 17. Для исключения сбоев в работе комплекса возможна установка в нем дополнительных резервных газоанализаторов от одного и более, которые устанавливаются на трубопроводе 16.The total amount of the mixture of petroleum products and inert gas should be sufficient to fill one or more tanks. An oxygen concentration measuring device mounted, for example, in the form of a gas analyzer 22, mounted on it up to the communication center 17, is mounted on the “scattering candle” pipeline 16. To eliminate malfunctions of the complex, it is possible to install additional backup gas analyzers from one or more of them, which are installed on the pipeline 16.

Байпасная линия компрессора 13 связывает проводящий трубопровод 20 газоуравнительного трубопровода газоуравнительной системы в его точке, расположенной перед компрессором 4, то есть со стороны всасывающего патрубка (на чертеже не показан) и выходной тракт компрессора 7 со стороны нагнетающего патрубка (на чертеже не показан) компрессора после конденсатора-охладителя 6, образуя циркуляционную линию.The bypass line of the compressor 13 connects the conductive pipeline 20 of the gas equalization pipe of the gas equalization system at its point located in front of the compressor 4, that is, from the suction pipe (not shown) and the compressor output path 7 from the discharge pipe (not shown) of the compressor after condenser-cooler 6, forming a circulation line.

Сбросный тракт 23 содержит клапан 24 и предназначен для сброса безопасной смеси нефтепродуктов из ресивера 9 в атмосферу при The discharge path 23 contains a valve 24 and is designed to discharge a safe mixture of oil from the receiver 9 into the atmosphere at

превышении в ресивере рабочего давления. Он выполнен в виде трубопровода и соединен с выходным трактом компрессора 7 в узле 25.excess in the receiver working pressure. It is made in the form of a pipeline and connected to the output path of the compressor 7 in the node 25.

В комплексе предусмотрена система получения инертной среды 26, например, газообразного азота, которая включает, по меньшей мере, одно устройство воспроизводства инертной среды 27, например, азотодобывающую станцию, содержащую, по меньшей мере, один газификатор или одну газоразделительную установку (на чертеже не показаны), соединенную посредством трубопровода 28 подачи инертной среды, например, азота с, по меньшей мере, одним сборником инертной среды, выполненным в виде ресивера 29 для накопления азота, и установленным на трубопроводе 28. Сборник может быть выполнен в виде одного или нескольких ресиверов, оснащенных датчиком давления (на чертеже не показан). В качестве азотодобывающей станции могут быть использованы установки короткоцикловой адсорбции, мембранные установки или газификаторы жидкого кислорода.The complex provides a system for producing an inert medium 26, for example, nitrogen gas, which includes at least one device for reproducing an inert medium 27, for example, a nitrogen production station containing at least one gasifier or one gas separation unit (not shown in the drawing ) connected by means of an inert medium, for example nitrogen, supply line 28 to at least one inert medium collector made in the form of a nitrogen storage receiver 29 and installed on the line 28. Collection uk can be made in the form of one or more receivers, equipped with a pressure sensor (not shown). As a nitrogen production station, short-cycle adsorption units, membrane units, or liquid oxygen gasifiers can be used.

Трубопровод 28 снабжен регулятором давления 30, установленным на линии подачи инертной среды из ресивера 29, совпадающей с трубопроводом 28, и соединен с узлом 25, подключающим его к сбросному тракту 23 и выходному тракту компрессора 7, а также соединен с трубопроводом подачи безопасной смеси нефти и/или нефтепродуктов и инертной среды 21.The pipe 28 is equipped with a pressure regulator 30 installed on the inert medium supply line from the receiver 29, which coincides with the pipe 28, and is connected to a node 25 connecting it to the discharge path 23 and the output path of the compressor 7, and is also connected to the pipeline for supplying a safe oil mixture and / or petroleum products and inert atmosphere 21.

Ресивер 9 соединен посредством трубопровода 31 приема-выдачи паров нефти и/или нефтепродуктов и слива конденсата через узел 25 со сбросным трактом 13 в атмосферу, трубопроводом 28 подачи инертной среды, а также с трубопроводом 21 подачи безопасной смеси нефти и/или нефтепродуктов и инертной среды. Замыкание ресивера на трубопроводы 7, 28 и тракт 23 осуществляется предпочтительно перед точкой соединения трубопроводов 7 и 28.The receiver 9 is connected via a pipe 31 for receiving and dispensing oil and / or oil products and condensate drain through a unit 25 with an exhaust path 13 into the atmosphere, an inert medium supply pipe 28, and a safe mixture of oil and / or oil products and an inert medium supply pipe 21 . The receiver is shorted to pipelines 7, 28 and path 23 preferably before the connection point of pipelines 7 and 28.

Система контроля и управления 32 связана с запорной арматурой в виде вышеназванных клапанов и оборудованием системы поддержания инертной газовой среды 3, в том числе с компрессором 4, с газоанализатором 22 газоуравнительной системы 15, с системой получения инертной среды 26, а также с клапаном 33 трубопровода 21 подачи безопасной смеси и/или нефтепродуктов и инертной среды.The monitoring and control system 32 is connected with shutoff valves in the form of the above valves and the equipment of the inert gas environment maintenance system 3, including the compressor 4, the gas analyzer 22 of the gas equalization system 15, the inert medium production system 26, and also with the valve 33 of the pipeline 21 supply of a safe mixture and / or oil products and inert medium.

Резервуар 1 оснащен предохранительным устройством 34, выполненным в виде, например, дыхательным клапан или мембранного устройства.The tank 1 is equipped with a safety device 34, made in the form of, for example, a breathing valve or a membrane device.

Комплекс работает следующим образом.The complex works as follows.

Работа комплекса осуществляется в трех режимах: налива нефти и/или нефтепродуктов в резервуар, опорожнения резервуара и нештатного режима.The complex operates in three modes: loading oil and / or oil products into the tank, emptying the tank and emergency mode.

В режиме налива, и, следовательно, постепенного наполнения резервуара, его надтопливная полость 12 уменьшается, давление повышается и безопасная смесь паров, существовавшая в трубопроводах газоуравнительной системы до налива нефти, и из газового пространства полости 12 резервуара 1 вытесняется, пройдя трубопровод подачи и сброса газа 18, через трубопровод 16 «свечи рассеивания» в атмосферу. При этом газоанализатор 22, установленный на трубопроводе 16, регистрирует значение концентрации кислорода в пределах допустимого или менее него и выдает сигнал через систему контроля и управления 32 на запуск компрессора 4 и закрытие клапана 14 байпасной линии 13 компрессора. При включении компрессора 4 смесь паров с преимущественным содержанием азота и нефтепродуктов с допустимой концентрацией кислорода из резервуара 1 поступает по трубопроводам 18, 20 в конденсатор-охладитель 6, где часть паров углеводородов конденсируется, и далее смесь паров и конденсата поступает по выходному тракту 7 и трубопроводу 31 в ресивер 9, где происходит накопление конденсата и паров нефтепродуктов. Так как объемная производительность компрессора 4 всегда превышает расход выдавливаемой смеси паров, поступающих из надтопливной полости In the filling mode, and, consequently, the gradual filling of the tank, its fuel cavity 12 decreases, the pressure rises and the safe vapor mixture that existed in the pipelines of the gas equalization system before oil is poured, and is displaced from the gas space of the cavity 12 of the tank 1, passing the gas supply and discharge pipe 18 through a conduit 16 of a “scattering candle” to the atmosphere. At the same time, the gas analyzer 22 installed on the pipe 16 registers the oxygen concentration value within the permissible or less than it and gives a signal through the monitoring and control system 32 to start the compressor 4 and close the valve 14 of the bypass line 13 of the compressor. When the compressor 4 is turned on, the vapor mixture with the predominant nitrogen and oil products with the permissible oxygen concentration from the tank 1 enters through the pipelines 18, 20 to the condenser-cooler 6, where part of the hydrocarbon vapors condenses, and then the vapor and condensate mixture enters the outlet tract 7 and the pipeline 31 to the receiver 9, where the accumulation of condensate and oil vapor occurs. Since the volumetric capacity of the compressor 4 always exceeds the flow rate of the extruded mixture of vapors coming from the fuel cavity

12 резервуара 1, поступление смеси в трубопровод «свечи рассеивания» 16 и, следовательно, в атмосферу прекращается, так как она вся полностью закачивается компрессором 4, а атмосферный воздух, в свою очередь, начинает поступать в трубопровод «свечи рассеивания» 16.12 of the tank 1, the mixture enters the pipeline of the “scattering candle” 16 and, therefore, into the atmosphere stops, since it is completely pumped by compressor 4, and atmospheric air, in turn, begins to flow into the pipeline of the “candle of dispersion” 16.

При достижении величины концентрации кислорода равного или выше допустимого значения газоанализатор 22 выдает сигнал через систему контроля и управления 32 на открытие клапана 14, вследствие чего компрессор 4 переходит на циркуляционный режим работы, то есть на прекращение откачки смеси паров нефти и азота из резервуара 1. При дальнейшем поступлении нефти в резервуар вновь смесь паров из полости резервуара выдавливается в атмосферу через «свечу рассеивания», концентрация кислорода уменьшается и цикл повторяется. Таким образом, в ресивере 9 накапливается инертная смесь с допустимыми параметрами кислорода, а в газоуравнительной системе 15 и в надтопливной полости 12 резервуара 1 находится взрывобезопасная смесь.When the oxygen concentration is equal to or higher than the permissible value, the gas analyzer 22 gives a signal through the monitoring and control system 32 to open the valve 14, as a result of which the compressor 4 switches to the circulating mode of operation, that is, to stop pumping the mixture of oil and nitrogen vapors from tank 1. When as oil flows further into the reservoir, the vapor mixture is again squeezed out of the reservoir cavity into the atmosphere through a “scattering candle”, the oxygen concentration decreases and the cycle repeats. Thus, an inert mixture with acceptable oxygen parameters is accumulated in the receiver 9, and an explosion-proof mixture is located in the gas equalization system 15 and in the fuel cavity 12 of the tank 1.

В режиме опорожнения резервуара 1 объем газового пространства резервуара увеличивается, давление в нем падает, вследствие чего атмосферный воздух начинает поступать через заборное устройство (на чертеже не показано) трубопровода 16 «свечи рассеивания» в газоуравнительную систему 15. При достижении фронтом атмосферного воздуха места расположения газоанализатора 22 и фиксировании им величины недопустимой концентрации кислорода в газоуравнительной системе, газоанализатор через систему контроля и управления 32 выдает сигнал на открытие клапана 33, вследствие чего накопленная в ресивере 9 смесь паров нефтепродуктов и азота с допустимой концентрацией кислорода начинает поступать через трубопроводы 21 и 18 с клапаном 19 газоуравнительной системы в резервуар 1.In the mode of emptying the tank 1, the volume of the gas space of the tank increases, the pressure in it drops, as a result of which atmospheric air begins to flow through the intake device (not shown) of the pipe 16 "scattering candles" into the gas equalization system 15. When the front of the atmospheric air reaches the gas analyzer 22 and fixing the value of an unacceptable oxygen concentration in the gas equalization system, the gas analyzer through the monitoring and control system 32 gives a signal to open the apana 33, as a result of which the mixture of oil vapor and nitrogen vapor with an acceptable oxygen concentration accumulated in the receiver 9 begins to flow through pipelines 21 and 18 with the valve 19 of the gas equalization system into the tank 1.

Поступающая смесь осуществляет как компенсацию увеличенного объема надтопливного пространства с концентрацией кислорода в пределах The incoming mixture performs as compensation for the increased amount of fuel space with an oxygen concentration within

допустимой величины, так и вытеснение смеси в атмосферу воздуха, ранее находившейся в газоуравнительной системе 15, через трубопровод «свечи рассеивания» 16, до тех пор, пока газоанализатор 22 не выдаст сигнал на закрытие клапана 33, то есть на прекращение подачи смеси паров в резервуар 1.permissible value, as well as the displacement of the mixture into the atmosphere of air previously in the gas equalization system 15, through the pipeline "scattering candles" 16, until the gas analyzer 22 gives a signal to close the valve 33, that is, to stop the flow of the vapor mixture into the tank one.

Если в режиме опорожнения резервуара давление в ресивере 9 достигнет нижнего заданного, контролируемого системой контроля и управления 32, предела, то дальнейшая компенсация объема резервуара от ресивера 9 прекращается и дальнейшая подача газообразного азота осуществляется из ресивера 29. Поддержание давления, в свою очередь, в ресивере 29 осуществляется путем включения устройства воспроизводства инертной среды 27 по сигналу из системы контроля и управления 32, откуда газообразный азот под высоким давлением поступает в ресивер 29.If in the mode of emptying the tank the pressure in the receiver 9 reaches the lower set limit, controlled by the monitoring and control system 32, then the further compensation of the volume of the tank from the receiver 9 is stopped and the further supply of gaseous nitrogen is carried out from the receiver 29. The pressure, in turn, is maintained in the receiver 29 is carried out by turning on the inert medium reproduction device 27 by a signal from the control and control system 32, from where gaseous nitrogen under high pressure enters the receiver 29.

Нештатный режим работы комплекса может возникнуть как в случае полного освобождения резервуара от нефти и/или нефтепродуктов, так и при их наливе в резервуар.An abnormal mode of operation of the complex can occur both in the event of a complete release of the tank from oil and / or oil products, and when they are poured into the tank.

Полное освобождение резервуара может быть произведено в случаях подготовки его для проведения плановых регламентных или ремонтных работ, а также в аварийных ситуациях. В этом случае компенсация полного объема резервуара инертной смесью производится газообразным азотом с допустимой концентрацией кислорода из системы получения инертной среды 26, объемная производительность которой рассчитана из условия равенства объема азота в ресивере 29, пересчитанному на нормальные условия, и наработке устройства 27 воспроизводства инертной среды (азота), полному объему резервуара. Подача инертной среды в резервуар 1 осуществляется из ресивера 29, падение давления в котором компенсируется подачей в него инертной среды из устройства 27 воспроизводства инертной среды, включаемого и выключаемого в автоматическом режиме по сигналу от датчика давления, установленного в ресивере 29.Full emptying of the tank can be made in cases when it is prepared for scheduled maintenance or repair work, as well as in emergency situations. In this case, the full volume of the tank is compensated with an inert mixture with nitrogen gas with an acceptable oxygen concentration from the inert medium production system 26, the volumetric productivity of which is calculated from the condition that the nitrogen volume in the receiver 29 is converted to normal conditions and the operating time of the inert medium (nitrogen) reproducing device 27 ), the full volume of the tank. The inert medium is supplied to the tank 1 from the receiver 29, the pressure drop in which is compensated by the inert medium supplied to it from the inert medium reproducing device 27, which is switched on and off automatically by the signal from the pressure sensor installed in the receiver 29.

При наливе резервуара и заполнении его внутреннего объема может возникнуть ситуация, при которой вместимость ресивера 9 системы поддержания инертной газовой среды 3 при закачке в него паров может быть исчерпана. В этом случае автоматически по сигналу от системы контроля и управления 32 открывается клапан 24 сбросного тракта 23 и происходит сброс смеси безопасных паров в атмосферу.When filling the tank and filling its internal volume, a situation may arise in which the capacity of the receiver 9 of the inert gas environment maintenance system 3 when the vapor is injected into it can be exhausted. In this case, automatically, at the signal from the control and control system 32, the valve 24 of the discharge path 23 opens and the mixture of safe vapors is released into the atmosphere.

В соответствии с вышеописанным во всех режимах работы комплекса доступ атмосферного воздуха в надтопливную полость резервуара исключается, в результате чего во внутренних полостях комплекса всегда поддерживается содержание кислорода с концентрацией менее или равной безопасной, то есть обеспечивается взрывобезопасность резервуара.In accordance with the above, in all operating modes of the complex, the access of atmospheric air to the fuel chamber of the tank is excluded, as a result of which the oxygen content in the internal cavities of the complex is always maintained with a concentration of less than or equal to safe, that is, the explosion safety of the tank is ensured.

Одновременно обеспечивается ЭБ окружающего пространства и предотвращается загрязнение окружающей среды углеводородами путем недопущения их выбросов в атмосферу за счет накопления в ресивере 9 смеси с безопасной концентрацией и осуществления внутренней циркуляции смеси по байпасной линии. Кроме того, осуществляется возврат в оборот дорогостоящего топлива в виде сконденсированных паров нефтепродуктов по трубопроводу конденсата 10 через клапан 11 за счет наличия избыточного давления в ресивере 9.At the same time, the environmental EB is ensured and environmental pollution is prevented by hydrocarbons by preventing their emissions into the atmosphere due to the accumulation in the receiver 9 of a mixture with a safe concentration and the internal circulation of the mixture along the bypass line. In addition, the return to circulation of expensive fuel in the form of condensed vapors of petroleum products through the condensate pipeline 10 through valve 11 due to the presence of excess pressure in the receiver 9.

При использовании в комплексе более одного или большого количества резервуаров, они объединяются общим газоуравнительным трубопроводом, при этом резервуары находятся в «динамическом» режиме работы, при котором газовый объем опорожняемого резервуара может компенсироваться парами заполняемого.When using more than one or a large number of reservoirs in the complex, they are combined by a common gas equalizing pipeline, while the reservoirs are in a “dynamic” mode of operation, in which the gas volume of the emptied reservoir can be compensated by the vapors being filled.

Возможность осуществления заявляемого технического решения комбинированного комплекса, его реализация подтверждается использованием в практике известных элементов и средств, а также материалов, существующих и применяемых в ранее указанных по тексту отраслях промышленности, а также числе признаков, представленных на The possibility of implementing the claimed technical solution of the combined complex, its implementation is confirmed by the use in practice of well-known elements and tools, as well as materials existing and used in industries indicated earlier in the text, as well as the number of features presented on

уровне функционального обобщения, с достижением технического результата, заключающегося в повышении эффективности и надежности противопожарных мер с одновременным обеспечением повышения экологической безопасности окружающей среды за счет исключения выбросов в атмосферу углеводоров, которые остаются в пределах конструкции комплекса, а также в снижении стоимости устройства за счет использования общих трубопроводов.the level of functional generalization, with the achievement of a technical result, which consists in increasing the efficiency and reliability of fire-fighting measures while ensuring increased environmental safety by eliminating hydrocarbon emissions into the atmosphere that remain within the complex’s design, as well as reducing the cost of the device by using common pipelines.

Claims

1. A combined complex for ensuring explosion and environmental safety of tank farms and oil and / or oil products storage facilities, containing at least one tank connected to an oil and / or oil products discharge and loading device and equipped with a safety device, an inert gas environment maintenance system comprising at least one compressor connected by a pipeline to a condenser-cooler communicating via the compressor output path with a receiver, a condensate return device an atom connected to the fuel cavity of the tank, a gas equalization system comprising a “scattering plug” pipe connected to the atmosphere, a gas equalization pipe communicating at one end with the fuel cavity of the tank and the other end with a compressor, an inert medium production system including at least one inert medium reproduction device connected by an inert medium supply pipeline equipped with shut-off and control valves with actuators, with at least e, one inert medium collector and a control and management system associated with shutoff valves and equipment of the inert gas medium maintenance system, as well as its compressor, gas equalization system, inert medium production system, as well as at least one device measuring oxygen concentration, an exhaust path, characterized in that a bypass line of the compressor with a valve is introduced into the inert gas system, connecting the gas equalization pipe in front of the compressor and the output path the compressor after the condenser-cooler, the oxygen concentration measuring device is installed on the “scattering plug” pipeline to its connection node with the gas equalization pipeline and with one end of the pipeline for supplying a safe mixture of oil and / or oil products and an inert medium with a valve, the other end of which is connected to the supply pipe inert medium, the condensate return device is made in the form of a condensate pipeline with a valve connected to the receiver, closed by means of a delivery and delivery pipe ditch of oil and / or oil products and condensate drain with a valve to the discharge path, the compressor output path and the inert medium supply pipe, and the valve of the pipeline for supplying a safe mixture of oil and / or oil products and inert medium is connected to the monitoring and control system.

2. The combined complex according to claim 1, characterized in that the shutoff valves are made in the form of electric or pneumatic valves and pressure regulators.

3. The combined complex according to claim 1, characterized in that the inert medium reproduction device is made in the form of a nitrogen production station containing at least one gasifier or one gas separation unit.

4. The combined complex according to claim 1, characterized in that the inert medium collection is made in the form of at least one receiver with a pressure sensor.

5. The combined complex according to claim 1, characterized in that the oxygen concentration measuring device is made in the form of a gas analyzer.

6. The combined complex according to claim 1, characterized in that it contains at least one backup gas analyzer and one backup compressor.

7. The combined complex according to claim 1, characterized in that it contains more than one reservoir, united by a common gas equalization pipeline.