Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Сливно-наливные устройства

Сливно-наливные устройства

Сливно-наливные устройства

draining and filling in devices; н. Ablauf-und Eingieβvorrichtungen; ф. dispositifs de remplissage-vidange; и. instalaciones de vertimiento y relleno) - техн. средства для слива и налива нефти, нефтепродуктов, углеводородных, хим. и др. жидкостей в ж.-д., автомоб. цистерны и суда. Пo конструктивному исполнению подразделяются на закрытые (в виде системы трубопроводов, герметичных каналов и герметичной системы подсоединения к ёмкости и цистернам) и открытые (в виде сливных межрельсовых или боковых желобов и лотков, перекрытых съёмными плитами). K первой группе относится в осн. принудительный способ слива-налива при помощи насосов, ко второй - самотёчный. Oткрытый самотёчный слив-налив не нашёл широкого применения в связи c тем, что эта система негерметична и представляет известную пожарную опасность, её используют только для слива мазута и инертных жидкостей. Закрытый самотёчный слив производится через ниж. сливной прибор и герметичное C.-н. y., присоединённое к нему и трубопроводу, подающему продукт в резервуар.
C.-н. y. по способу выполняемых операций подразделяются на верхние и нижние. Принудительный способ слива-налива через верх. и ниж. C.-н. y. применим для сливо-наливных операций как в ж.-д., так и в автомоб. цистерны. Cливо-наливные операции в танкеры, баржи производят только верх. закрытым способом c помощью стендеров.
C.-н. y. для верх. слива-налива нефти и нефтепродуктов в автомоб. и ж.-д. цистерны представляют собой стальной трубный вертикально установленный стояк диаметром до 100 мм (автоцистерны) и 150 мм (ж.-д. цистерны) c резинотканевым или металлич. рукавом c гидроприводным подъёмно-поворотным устройством по типу Стендера (рис.); для ниж. слива-налива - из трубной шарнирно-поворотной системы co спец. присоединит. устройствами. C.-н. y. обычно устанавливаются группами на спец. эстакадах, во избежание перелива цистерн оборудуются ограничителями налива.

Pис. Cливо-наливное устройство для верхнего налива в автоцистерны: 1 - наливной патрубок; 2 - шарнирно-поворотные устройства; 3 - стояк (несущая конструкция).

Более совершенны C.-н. y., представляющие собой наливные посты, оснащённые автоматизир. наливными устройствами телескопич. типа c производительностью налива до 500-700 т/ч. Tакие C.-н. y. служат для налива цистерн на одном ж.-д. пути, по к-рому заполненные цистерны заменяются порожними в коротких промежутках между циклами налива. Эта система налива высокопроизводительна, компактна, наливные операции полностью автоматизированы за счёт применения гидравлич. исполнит. механизмов и контрольной аппаратуры; имеется возможность налива одним постом неск. сортов нефтепродуктов c миним. их смешением. Hалив цистерн производят группами по 15-20 шт. c макс. массой до 1500-2000 т. Hаполнение цистерн производят на весах поочерёдно. Движение цистерн осуществляется c помощью тягового устройства и регулируется c пульта управления. Oдин пункт налива обычно производит загрузку 18-20 цистерн за 2-2,5 ч.
Oперации ниж. налива автомоб. цистерн сводятся к их загрузке через герметично подсоединённое к ниж. патрубку цистерны C.-н. y., к-poe оснащается спец. муфтами c гидроприводом для обеспечения скоростей: в начале налива - ок. 30 м³/ч; полного налива - 120-150 м³/ч, окончания налива - до 15 м /ч. Mуфта укомплектовывается электронным устройством, считывающим ёмкости цистерны, подлежащей наливу, c регулированием расхода и контроля опорожнения резервуара автоцистерны при её сливе и др. вспомогат. устройствами, позволяющими обеспечить автоматизир. налив. Имеется также ручное управление.
Pаботы по совершенствованию C-н. y. развиваются по пути снижения стоимости операций, макс. использованию оборудования c целью увеличения пропускной способности пунктов слива-налива, сокращению длительности операций до минимума во избежание простоев цистерн и судов, дальнейшего повышения пожарной безопасности сливо-наливных

Слив и налив нефтепродуктов

Слив-налив нефтепродуктов производится с помощью специальных установок, стояков налива, насосов. Все эти устройства слива-налива нефтепродуктов обеспечивают безопасность и обеспечивают наименьшее загрязнение окружающей среды. Устройства для слива-налива нефтепродуктов незаменимы при наливе не только светлых и темных нефтепродуктов, но и вязких, загрязненных нефтеостатков из емкостей, цистерн, танкеров, резервуаров. Кроме того, устройства слива-налива нефтепродуктов могут применяться не только для слива/налива нефтепродуктов, но и для слива-налива загрязненных вод с повышенным содержанием кварцевого песка либо волокнистых включений.

Налив нефтепродуктов сопровождается повышенной опасностью. Именно поэтому все установки для налива нефтепродуктов должны обеспечивать пожарную безопасность и автоматически отключаться при заполнении автоцистерны или другой емкости. Это особенно касается сливо-наливных устройств нефтепродуктов на причалах. Сливо-наливные устройства нефтепродуктов на причалах и сами причалы и пирсы должны быть изготовлены из несгораемых материалов и иметь ширину, обеспечивающую прокладку всех трубопроводов и устройство проезда шириной не менее 3,5 м для пожарных автомобилей. Кроме того, по правилам пожарной безопасности расстояние между речными сливо-наливными устройствами нефтепродуктов на причалах должно быть не менее 300 м при перегрузке нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки 28°С и ниже и не менее 200 м при перегрузке нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки выше 28°С.

Налив и слив грузов, перевозимых в цистернах и бункерных полувагонах, производятся в специально оборудованных и отвечающих требованиям безопасности местах не общего пользования.

Для обеспечения возможности налива нефтебитума в бункерные полувагоны во время атмосферных осадков (например, дождя и снегопада) фронты налива должны оборудоваться устройствами, предотвращающими попадание в бункер атмосферных осадков.

Персонал, обеспечивающий слив, налив цистерн, бункерных полувагонов, обязан знать конструкцию и оборудование цистерн, бункерных полувагонов, а также предназначение их отдельных элементов, обеспечивать сохранность железнодорожного подвижного состава при производстве работ по сливу, наливу груза.

Подготовка под налив специализированных цистерн проводится грузоотправителем, а при наличии возможности — перевозчиком за счет грузоотправителей в соответствии с заключенными между ними договорами.

В пунктах массового налива нефтепродуктов предъявленные под налив цистерны, бункерные полувагоны перевозчик осматривает в коммерческом отношении до подачи цистерн под погрузку с представителями грузоотправителя одновременно на выставочных железнодорожных путях или на путях промывочно-пропарочных предприятий.

Претензии не принимаются в отношении коммерческих неисправностей, предъявленных грузоотправителем после приема им цистерн и бункерных полувагонов для налива, и недостатки устраняются силами и за счет средств грузоотправителя.

Налив светлых нефтепродуктов производится либо с применением шлангов (труб), доходящих до дна котла цистерны, либо используются другие способы налива, предотвращающие образование пены и статического электричества.

В случае появления течи груза из цистерны на железнодорожных путях станции отправления грузоотправитель немедленно принимает меры к обеспечению сохранности груза, окружающей природной среды, в том числе посредством перекачки груза в другую цистерну или емкость.

Порядок устранения течи на путях железнодорожной станции отправления должен быть отражен в приложении к техническо-распорядительному акту станции.

Не допускается наливать имеющий температуру выше 100° С груз в цистерны, оборудованных универсальным сливным прибором.

Температура наливаемого битума в бункерный полувагон не должна превышать 150°С.

Налив грузов в цистерны не должен превышать грузоподъемность, указанную на котле цистерны.

Прием к перевозке груженой цистерны с неполным использованием ее вместимости или грузоподъемности разрешается перевозчиком при:

Перевозке нефтепродуктов в адреса нескольких предприятий перевозчика, обслуживаемых одним из его филиалов Утрате части груза в пути следования

При наливе бункерных полувагонов бункера заполняются грузом с недоливом на 250 мм до верхних кромок их бортов.

По окончании налива грузоотправитель обеспечивает: правильность установки, соответствующей диаметру крышки, уплотнительной прокладки; герметичное закрытие крышки загрузочного люка бункера, сливо-наливной арматуры, заглушек; пломбирование ЗПУ колпака цистерны в соответствии с Правилами пломбирования вагонов и контейнеров на железнодорожном транспорте; удаление возникших при наливе груза загрязнений с наружной поверхности грузовой емкости вагона, рамы, хокерного полувагона.

В случае нарушения требований, изложенных в настоящем пункте, перевозчик имеет право не принимать от грузополучателей цистерны, бункерные полувагоны до устранения выявленных нарушений.

Выгрузка битума из бункерного полувагона производится последовательно из каждого бункера. Одновременная выгрузка из двух и более бункеров полувагона не допускается во избежание опрокидывания полувагона.

После слива (выгрузки) груза из цистерны, бункерного полувагона грузополучатель обеспечивает:

Очистку бункерного полувагона от остатков груза, грязи, льда, шлама
Очистку наружной поверхности котла цистерны, бункера полувагона, рамы, ходовых частей, тормозного оборудования и восстановление до отчетливой видимости знаков, надписей и трафаретов на котле
Правильную постановку и закрепление без перекоса как по отношению к плоскости рамы, так и по отношению друг к другу бункеров полувагона
Снятие знаков опасности, если цистерна после перевозки опасного груза очищена и промыта и следует в регулировку
Установление в транспортное положение деталей сливо-наливной, запорно-предохранительной арматуры, другого оборудования цистерны, плотное закрытие клапана и заглушки сливного прибора
Наличие установленных на место уплотнительных прокладок, плотное закрытие крышки люка цистерны

При нарушении требований, изложенных в настоящем пункте, перевозчик имеет право не принимать от грузополучателей цистерны, бункерные полувагоны до устранения выявленных нарушений.

Закрытый слив–налив нефтепродуктов

Транспортирование, хранение, налив, слив и заправка техники жидкими нефтяными топливами сопровождаются потерями продукта. Потери, зависящие от свойств топлив и внешних факторов, таких как температура окружающего воздуха, атмосферное давление и т.п., и которые полностью предотвратить невозможно, следует отнести к естественным потерям.

К ним, безусловно, относятся и потери от испарения. Конечно, существуют и другие виды потерь, например проливы и разбрызгивания продукта, однако, по данным исследований, примерно 75% потерь жидких нефтяных топлив приходится на испарения.

В существующем цикле «налив — транспортирование — слив — хранение — заправка», потери от испарения бензина достигают 1,5 — 2,0 % от реализуемого объема.

Помимо потерь нефтепродуктов при транспортировании («малые дыхания»), и проведении сливоналивных операций («большие дыхания »), испарения повышают пожароопасность проводимых технологических операций и приводят к загрязнению воздушного бассейна и ухудшению экологической обстановки.

По данным отечественных исследований, испарения автомобильного бензина, при его транспортировании могут достигать 0,01 кг, а при проведении сливоналивных операций 0,71 кг на 1м3 вместимости цистерны. Наибольшие испарения отмечаются в случае открытого налива в летнее время, за счет разогрева в пути порожней автоцистерны. Кроме этого, при транспортировании нефтепродуктов в автоцистернах, может иметь место увеличение испарений из-за неисправностей дыхательных клапанов и неплотно закрытых наливных горловин.

Проведенные исследования и испытания показывают, что эффективным способом, позволяющим снизить испарения и повысить скорость налива, является применение закрытого (нижнего) налива. Применение же системы сбора (рекуперации) паров нефтепродуктов при их сливе в резервуары автозаправочных станций и комплексов, при правильном ее использовании, способна, по данным Американского Института Нефти (API), собрать и впоследствии переработать до 95 % выбрасываемых в атмосферу паров нефтепродуктов.

Однако следует отметить, что основным эффектом от внедрения системы сбора (рекуперации) паров нефтепродуктов является не только сокращение потерь, но и, в первую очередь, повышение экологической и пожарной безопасности.

Применение нижнего способа налива и системы рекуперации паров нефтепродуктов является обязательным в США, значительное количество европейских стран также используют закрытый (нижний) налив и системы рекуперации паров, основанные, как на рекомендациях API, так и на собственных стандартах и системах, носящих в большинстве случаях обязательный характер.

В качестве основного способа проведения наливных операций ГОСТ Р 50913-96 устанавливает закрытый (нижний) способ, однако он, также как и использование системы рекуперации паров нефтепродуктов, не нашел широкого применения.

В основном это объясняется тем, что проблема реализации положений ГОСТ Р 50913-96, касающаяся внедрения закрытого (нижнего) способа налива, а также системы рекуперации паров нефтепродуктов, является комплексной и связана с оборудованием вышеуказанными системами как транспортных средств, так и нефтеналивных терминалов, автозаправочных станций и комплексов, на которые данный стандарт не распространяется.

В данной статье вряд ли стоит подробно описывать оборудование нефтеналивных терминалов, равно как и автозаправочных станций и комплексов, приборами для закрытого (нижнего) налива и рекуперации паров нефтепродуктов, а следует остановиться на оборудовании вышеуказанными приборами транспортных средств.

Однако необходимо отметить, что нефтеналивные терминалы должны быть оснащены наливными стояками для закрытого (нижнего налива) и устройствами для предотвращения переполнение автоцистерны, связанными с установленными на автоцистерне датчиками. Наливные стояки для закрытого (нижнего) налива схожи со стояками для верхнего налива и также оснащены стрелами с шарнирными соединениями и устройствами балансировки. На конце наливной стрелы, расположенной у поверхности земли устанавливается переходник сухого соединения. Обычно это переходник или муфта с Ду = 4» (100 мм) сопрягаемый с адаптером API, установленным на автоцистерне. Рукоятка или рычаг переходника (муфты) используется для активации (открытия) адаптера API. В настоящее время наметилась тенденция к установке на конце стрелы наливного стояка вместо жесткой трубы гибкого рукава, который заканчивается переходником (муфтой) сухого соединения. Использование гибких наливных рукавов вместо жестких труб облегчает процесс налива и позволяет«скрещивать» рукава, обеспечивая одновременный налив во все отсеки автоцистерны. Устройства для предотвращения переполнение автоцистерны электрически связаны с установленными на автоцистерне датчиками, насосами наливных стояков и счетчиками количества налитого топлива, одновременно они обеспечивают заземление автоцистерны. Кроме этого нефтеналивные терминалы, для обеспечения замкнутости системы сбора паров нефтепродуктов, должны быть снабжены рекуперационной установкой.

Газовая обвязка автозаправочных станций и комплексов должна обеспечивать сбор паров при сливе («большие дыхания») вытесняемых из пространства над поверхностью топлива в резервуаре и представляющих значительную экологическую опасность, т.к. при сливе может единовременно выделяться в атмосферу через дыхательные клапаны до 20 м3 паровоздушной смеси.

Автозаправочные станции и комплексы должны быть также оснащены разгрузочными и рекуперационными патрубками, переходниками и шлангами с фитингами.

Для проведения сливо-наливных операций на автоцистернах, в соответствии с ГОСТ Р 50913-96, должно быть установлено технологическое оборудование включающее:

дыхательное устройство;
донный клапан;
устройства беспроливной стыковки с наливными стояками нефтеналивных термина-лов и сливными устройствами автозаправочных станций и комплексов;
ограничители наполнения;
рекуперационный вентиль;
присоединительное устройство для отвода паров нефтепродуктов.

Каждый отсек автоцистерны должен быть оборудован горловиной, служащей для проведения работ внутри цистерны со съемной крышкой с Ду 500 мм. Съемная крышка люка должна иметь отверстие для налива, закрывающееся крышкой самозащелкивающегося типа с двойным запорным механизмом, на ней должны быть предусмотрены места установки и крепления: дыхательного устройства, ограничителя наполнения, рекуперационного вентиля.

Дыхательное устройство, автоцистерн должно очень четко работать, обеспечивая сохранение рабочего давления (разряжения) в цистерне (отсеке цистерны) при «малых дыханиях», а также самозакрывание при опрокидывании.

Ограничитель наполнения служит для экстренного прекращения налива (например, автоматического отключения насоса) при возникновении причин, способных привести к переливу нефтепродуктов (ошибка оператора, наличие остатков нефтепродукта от неполного слива, сбой счетчика и т.п.). ГОСТ Р 50913 рекомендует использовать в качестве привода датчика ограничителя наполнения энергию перекачиваемой жидкости, однако данная система ограничения налива, несмотря на простоту и низкие первоначальные затраты, имеет ряд недостатков. В силу своей механической природы шарнирные соединения привода датчика ограничения наполнения (поплавок), из-за вибраций во время движения, могут заклиниваться, с трудом поддается определению место неисправности и т.п.

Современные системы ограничения наполнения, с использованием термисторных (терморезисторных) и оптических датчиков свободны от вышеуказанных недостатков, так как не имеют подвижных частей, являются самоконтролируемыми, просты и достаточно надежны в эксплуатации. К недостаткам термисторных датчиков следует отнести быстрый износ вследствие постоянного перепада температур, заложенного в самом принципе работы термисторного датчика (быстро нагреваемый резистор, охлаждаемый при контакте с жидкостью).

Применение в системах ограничения наполнения оптических и термисторных датчиков требует наличия специальных электронных блоков, формирующих стандартный сигнал, сравнивающих подаваемый и получаемый сигналы, подающих команду на отключение насоса наливной установки.

Данный клапан является одним из двух независимых запорных устройств, которые должны быть установлены на цистерне (отсеке цистерны) заполняемой и опорожняемой снизу. Донный клапан монтируется внутри цистерны (отсека цистерны). Нормальное положение донного клапана — закрытое и он должен оставаться в этом положении, как в случае повреждения наружного управляющего устройства, так и при воздействии внешних нагрузок. Донный клапан должен иметь характеристики закрытия, сводящие к минимуму гидравлический удар, возникающий при максимальном потоке продукта. Открытие донного клапана осуществляется принудительно, сверху или снизу.

Время закрытия донного клапана, с учетом давления насоса, должно быть не менее 2-3 с и не более 4 с. Устройство для управления донным клапаном (механическое, пневматическое или иное) должно иметь конструкцию, препятствующую любому случайному открыванию при ударе или ином непреднамеренном действии. Контроль положения донного клапана (открыт или закрыт) должен осуществляться с земли. Донный клапан должен быть защищен от опасности, быть сорванным под воздействием внешних нагрузок или должен иметь такую конструкцию, которая могла бы противостоять этим нагрузкам.

Устройство беспроливной стыковки с наливными стояками нефтеналивных терминалов и сливными устройствами автозаправочных станций и комплексов служит для наполнения (слива) отсека цистерны. В качестве устройства беспроливной стыковки рекомендуется использование сливного патрубка, заканчивающегося фланцем, сопрягаемым с фланцем адаптера по стандарту API 1004 с Ду = 4» (100 мм), который является вторым независимым запорным устройством, смонтированном на цистерне (отсеке цистерны).

Адаптер должен быть снабжен индикатором визуального наблюдения. Адаптер может быть снабжен рукояткой, обеспечивающей его открытие или закрытие. Проходное сечение адаптера с Ду = 4» (100 мм) позволяет увеличить скорость слива и сократить время наполнения резервуаров автозаправочных станций и комплексов и тем самым снизить потери от испарения из резервуаров, так как они прямо пропорциональны времени слива, а средние максимальные разовые значения выбросов паров бензина при сливе составляют 0,75 -1,2 г/с.

Рекуперационный вентиль служит для отвода или сбора паров при наливе или сливе и может быть агрегирован с дыхательным устройством. Открытие рекуперационного вентиля осуществляется преимущественно с помощью сжатого воздуха, совместно или ранее открытия донного клапана, при соединении рекуперационного адаптера с рекуперационным переходником.

Рекуперационный адаптер (присоединительное устройство для отвода (приема) паров) служит для соединения системы отвода паров нефтепродуктов автоцистерны с системой рекуперации нефтеналивных терминалов и автозаправочных станций и комплексов. Рекуперационный адаптер открывается с помощью рекуперационного переходника и снабжен пневмоклапаном, подающим сжатый воздух для открытия (закрытия) рекуперационного вентиля и донного клапана.

Кроме этого на автоцистерне должны быть смонтированы трубопроводы системы отвода паров нефтепродуктов с Ду 75, и, в случае пневматического привода управления технологическим оборудованием, узлом подготовки воздуха (влагоотделитель, манометр, маслораспылитель),трубопроводами, пневмоклапанами, которые могут быть смонтированы на рекуперационном адаптере.

Внедрение закрытого (нижнего) способа налива, а также системы рекуперации паров нефтепродуктов особенно актуально в условиях крупного мегаполиса, характеризующегося развитой сетью автозаправочных станций и комплексов, большим количеством транспортных средств и тем самым значительным потреблением нефтепродуктов. Решения об оснащении

автозаправочных станций и комплексов центральной части города системами рекуперации паров нефтепродуктов приняты в Москве и СанктПетербурге. Для полноценного решения проблемы требуется разработка технического регламента определяющего весь технологический процесс перевозки нефтепродуктов, унификация технических параметров и присоединительных размеров сливоналивных приборов и систем рекуперации паров нефтепродуктов на всех этапах от нефтебазы до АЗС. Экологическая и пожарная безопасность вполне достойны этой работы.