Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf

турного центра.

Каждый резервуар или группы резервуаров должны иметь об­

валование в виде бетонных стенок или грунтовой насыпи высотой не менее 0,3 и не более 1,5 м. Для отдельно стоящего резервуара

объем обвалования принимается не менее 50% емкости резервуа­ ра, а для группы резервуаров — 50% емкости самого большого ре­ зервуара плюс 10% емкости всех остальных резервуаров.

Расстояние между центрами сферических резервуаров должно

•быть не менее 1,5 диаметра резервуара.

Япония является густонаселенной страной, не имеющей доста­ точных площадей для размещения резервуаров с противопожар­

ными разрывами, принятыми в большинстве стран. Однако это не

привело к увеличению пожарной опасности резервуарных парков

Японии, так как мощное оснащение противопожарным оборудова­ нием позволяет в кратчайший срок локализовать и ликвидировать

начавшийся пожар.

Так, например, при групповой установке резервуаров со сто­ роны каждого соседнего предусматривается водяное орошение на уровне верхнего кольца жесткости стенки резервуара.

Для тушения горящих резервуаров в основном используется воздушно-механическая пена как наиболее эффективный и деше­

вый способ подавления огня.

ГЛАВА 5

ПОТЕРИ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ХРАНЕНИИ И ПУТИ ИХ СОКРАЩЕНИЯ

Одной из серьезных проблем химической, нефтехимической и в особенности нефтяной промышленности является борьба с поте­

рями продуктов от испарения. Сокращение потерь кроме эконо­

мических выгод имеет большое значение в обеспечении безопас­

ных условий эксплуатации пожаро- и взрывоопасных производств

л в уменьшении загрязнения воздушного бассейна и водоемов.

Особенно велики потери от испарения в нефтеперерабатываю­ щей промышленности. Подсчеты по данным 1963 г. показывают,

что если бы удалось полностью ликвидировать потери от испаре­ ния в резервуарных парках, то на нефтеперерабатывающих заво­

дах страны можно было бы сэкономить около 1 млн. т нефти.

В настоящее время в связи с ростом переработки нефти поте­

ри более велики. Потери нефти и нефтепродуктов на нефтепере-

:280

рабатывающих заводах можно ориентировочно распределить сле­ дующим образом (в.%):

Из этих данных видно, что наибольшая величина потерь при­ ходится на резервуары. Это вынуждает работников нефтедобы­

вающих, нефтеперерабатывающих предприятий и организаций:

нефтесбытовой системы постоянно изучать источники потерь про­

дуктов и совершенствовать способы хранения нефти, нефтепродук­

тов и углеводородного сырья. Следует отметить, что на предприя­

тиях нефтехимической промышленности борьбе с потерями

легковоспламеняющихся жидкостей не уделяется должного вни­

мания и многие прогрессивные меры, давно известные нефтяникам,

в весьма ограниченных размерах внедряются в указанной отрасли.

В связи с этим ниже приводятся некоторые сведения об источни­

ках потери нефти и нефтепродуктов при хранении и способах сни­

жения этих потерь.

Потери легковоспламеняющихся жидкостей от испарения

Потери легковоспламеняющихся жидкостей от испарения про­

исходят при хранении, заполнении, опорожнении резервуаров и транспортных емкостей, а также при транспортировании ЛВЖ.

Причинами потерь от испарения являются высокие давления

насыщенных паров легковоспламеняющихся жидкостей. Испаре­

ние увеличивается при повышении температуры поверхности

жидкости или понижении давления в газовом пространстве ре­

зервуаров.

В течение суток емкость поглощает энергию солнечного излу­ чения, в результате чего температура и давление в газовом про­

странстве повышаются до величины, на которую рассчитан дыха­ тельный клапан, вследствие чего он открывается и паровоздушная'

смесь выходит в атмосферу, т. е. происходит «малое дыхание».

28 Г

A"h — коэффициент, учитывающий влияние высоты газового пространства Hr, выраженную в м; Ka = 0,175 (0,328 Hr -J- 5)0>57 — 0,1;

K0 — коэффициент, учитывающий влияние окраски резервуара; для алю­ миниевой краски K0 равен 1; для бел >й — 0,75; для красной или без окраски — 1,25;

р — плотность нефтепродукта, кг/м3.

Сокращение потерь от «малых дыханий» возможно за счет

-применения резервуаров оптимальной конструкции, а также по­ средством рациональных приемов ведения технологического про­

цесса.

Потери продуктов от испарения возрастают при закачке в

«атмосферные» резервуары продукта в горячем состоянии. Напри­ мер, бензин из технологических установок с температурой начала

Для уменьшения потерь от «малых дыханий» необходимо про­

дукты хранить при возможно большем наполнении резервуаров.

Это следует из основного уравнения потерь: чем больше объем газового пространства резервуара, тем больше потери (при про- 'чих равных условиях). Ниже приведены годовые потери бензина

(в %) в зависимости от степени заполнения резервуара:

Степень заполнения резервуара,

Из приведенных данных следует, что при эксплуатации резер­

вуарного парка выгодно концентрировать одноименные легковос­

пламеняющиеся жидкости в возможно меньшем числе резервуа­ ров.

«Большое дыхание» — это процесс вытеснения паровоздушной

смеси в атмосферу при наполнении резервуаров и транспортных

-емкостей жидкостями. Потери от «больших дыханий» определя­

ются весовым количеством паров в вытесненной паровоздушной

смеси.

В работе ЦНИЛ Главнефтеснаба РСФСР [57] приведены дан­ ные о потере товарного бензина А-66 от «больших дыханий» при

■средних для нефтеперерабатывающего завода коэффициентах оборачиваемости резервуаров. При емкости резервуара 5000 м3

потери бензиновых паров от «большого дыхания» составили

1750—3180 кг на одно заполнение резервуара (4300 м3). Наиболь­

всех прочих равных условиях такая разница объясняется главным

.282

образом изменением концентрации паров в выходящей из резер­

вуара паровоздушной смеси при закачке бензина. Процесс насы­

щения газового пространства бензиновыми парами в зимний пе­ риод идет быстрее, чем в теплый период. Это происходит вслед­

ствие конвекции, возникающей в газовом пространстве резервуа­

ра в результате закачки в него более теплого продукта. В зимний период температура закачиваемого продукта значительно выше

температуры крыши резервуара, вследствие чего слои паровоз­

душной смеси, граничащие со свободной поверхностью продукта,

значительно теплее, чем слои паровоздушной смеси у крыши. Это

создает благоприятные условия для возникновения конвективного-

потока, направленного от поверхности продукта к крыше, что уве­

личивает степень насыщения газового пространства резервуара,

парами бензина.

Из изложенного следует, что снижение температуры закачивае­ мого продукта, особенно в зимний период, позволяет резко со­

кратить потери продукта от «больших дыханий».

В начале выкачки продукта концентрация паров в газовом про­ странстве резервуара резко снижается в результате поступления воздуха через дыхательные клапаны. Одновременно начинается ис­

парение с поверхности жидкости, которое продолжается до тех пор, пока парциальное давление паров в газовом пространстве не-

станет равным давлению насыщенных паров данной жидкости при

соответствующей температуре. Такое состояние обычно достигает­

ся, если промежуток времени от окончания выкачки до начала сле­

дующего наполнения составляет 2—3 суток.

Если наполнение резервуара на остаток начинается вскоре по­ сле окончания предшествующей выкачки, то из газового простран­ ства вытесняется паровоздушная смесь, не полностью насыщенная-

парами продукта. Таким образом, потери от «больших дыханий»,

тем меньше, чем меньше промежуток времени от окончания вы­

качки продукта до начала следующего наполнения резервуара..

Этим следует руководствоваться при эксплуатации резервуарного,

парка.

Сокращение потерь от «больших дыханий» возможно также за?

счет рационального выбора времени закачки продукта в резерву­

ар. Желательно резервуар наполнять ночью, когда температура в газовом пространстве понижается, так как удельный объем па­ ровоздушной смеси при понижении температуры уменьшается и.

соответственно уменьшается вытесняемый из резервуара объем?

этой смеси. Откачивать продукт следует днем, в те часы, когда? температура повышается. Соблюдение этих условий позволит зна­

чительно уменьшить потери от «большого дыхания».

Потери от вентиляции газового пространства емкости в неко­

торых случаях могут превышать потери от «малых» и «больших»

дыханий. При негерметичной крыше резервуара происходит вы­ ветривание паров продукта из газового пространства, при этом более тяжелые пары продукта выходят через ниже расположен-

283,

лые отверстия, а воздух входит через верхние отверстия. Эти по­ тери происходят также при неправильной установке дыхательных

клапанов, через открытые люки и т. п. При наличии ветра потери от вентиляции газового пространства резко возрастают.

В связи с высокой температурой закачиваемых в резервуар

нефтей и нефтепродуктов при отрицательных температурах на

многих нефтеперерабатывающих заводах в зимнее время демон­

тируют дыхательные клапаны и огневые предохранители. Такая операция делается, чтобы избежать примерзания тарелки клапана

к седлу. Это приводит к интенсивной вентиляции газового про­

странства резервуаров и потери могут увеличиться до громадных размеров. Наблюдения за процессом испарения автомобильного

ляции газового пространства при снятых дыхательных клапанах.

Для сокращения потерь от вентиляции газового пространства

необходимо на резервуарах устранить отверстия в корпусе и

крыше, закрыть все люки, установить непримерзающую дыхатель­

ную арматуру.

Потери паровоздушной смеси могут происходить через отвер­ стия для тросов управления хлопушками и через гидравлические

затворы замерных устройств. Поэтому необходимо периодически проверять уровень жидкости в гидрозатворе и ее состояние. Саль­ ники периодически подтягивают, а высохшую и изношенную саль­

никовую набивку заменяют новой.

Пеносливные камеры могут служить источником больших

потерь при нарушении их герметичности. Из негерметичной каме­ ры пары продукта могут выходить в атмосферу через поврежден­ ную диафрагму по пеносливной трубе или через неплотно затя­ нутую крышку, которая крепится приваренными шпильками, не создающими в условиях усиленной коррозии плотного прижатия.

Расчеты показывают, что потери пеносливных камер с повреж­

денными диафрагмами в результате образования «газового сифо­

на» могут достигнуть 10% от всех потерь в резервуарном парке. Для сокращения потерь производится замена стационарных пе­

носливных камер модернизированными закидными пеносливами и

использование генераторов высокократной пены ПГВ-600. Потери легковоспламеняющихся жидкостей из-за утечки могут

оказаться довольно внушительными, что следует из приведенных ниже расчетов.

Одна падающая в секунду капля дает потери до 130 л в месяц;

:284