Патент на изобретение №2378176

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОРОЖНЕНИЯ ЗАПОЛНЕННОЙ ТЕКУЧИМИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ ЦИСТЕРНЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочному оборудованию для выгрузки высоковязких нефтепродуктов в условиях низких температур. Устройство для опорожнения заполненной текучими нефтепродуктами цистерны (1) с расположенным на верхней стороне загрузочно-разгрузочным отверстием (6) содержит устанавливаемую в последнее спускную трубу (7), имеющую отводящую нефтепродукт из области уровня заполнения цистерны транспортную трубу (8) и концентричную с ней подводящую нефтепродукт в область уровня заполнения цистерны транспортную трубу (9). Обе трубы оканчиваются открыто во внутреннее пространство цистерны. К отводящей транспортной трубе (8) подключен трубопровод (10), присоединенный к входу (12) заполненного нефтепродуктом резервуара (13) предварительного нагрева, к выходу которого присоединена подводящая линия (17), присоединенная к подводящей транспортной трубе (9). От отводящей линии (11) ответвляется транспортная линия (19), связанная с обратной линией (20) для нефтепродукта, которая подключена к накопительному резервуару. Между подводящей линией (17) и отводящей линией (11) предусмотрена обводная линия (24) с вентилем. Изобретение повышает эффективность разгрузки и разогрева и обеспечивает компактность. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается устройства для опорожнения заполненной текучими нефтепродуктами цистерны, причем цистерна имеет расположенное на верхней стороне загрузочно-разгрузочное отверстие.

При нормальных температурах, т.е. при температурах, которые лежат выше точки замерзания, опорожнение заполненной нефтепродуктами цистерны проходит без проблем. При сильном морозе, например, при температурах -40°С, нефтепродукты, в частности темный нефтепродукт, как, например, мазут (тяжелое жидкое топливо), замерзает и становится твердым как застывшая смола. Транспортировка таких продуктов из цистерны невозможна в этом состоянии. Чтобы разгрузка заполненных цистерн при таких низких температурах была возможна, до сих пор принято, что через соединительное устройство ко дну цистерны присоединяется трубопровод, который предназначен для отвода продукта из цистерны к накопительному резервуару или т.п. Дополнительно через данное отверстие цистерны вводится трубка, через которую подводится водяной пар. Твердый нефтепродукт за счет водяного пара по частям и медленно нагревается, так что он переходит в текучее состояние и затем может транспортироваться с помощью соответствующего трубопровода к накопительному резервуару.

Такой способ требует больших затрат, причем, кроме того, проблема состоит в том, что дополнительно должны отводиться водяной пар и соответственно вода, конденсирующаяся при этом вследствие охлаждения. Такой способ не только требует больших затрат времени и денежных затрат, но и связан с различными недостатками.

Исходя из уровня техники, в основе изобретения лежит задача предоставления устройства для опорожнения цистерны с текучими нефтепродуктами, которое позволяет простым способом и без особых затруднений разжижать и отводить затвердевший из-за сильного мороза нефтепродукт.

Для решения этой задачи предлагается предусматривать спускную трубу, которая вставлена в загрузочно-разгрузочное отверстие, причем спускная труба имеет первую транспортную трубу и концентричную к ней вторую транспортную трубу, причем обе транспортные трубы открыто заканчиваются во внутреннем пространстве цистерны, и к расположенным снаружи концам транспортных труб соответственно присоединен трубопровод, причем к первому трубопроводу, который присоединен к первой транспортной трубе, присоединена отводящая линия, которая связана со входом резервуара предварительного нагрева, который заполнен нефтепродуктом, при этом к выходу резервуара предварительного нагрева присоединена подводящая линия, которая через второй трубопровод присоединена ко второй транспортной трубе, и при этом от отводящей линии ответвлена транспортная линия, которая соединена с обратной линией для нефтепродукта, которая присоединена к накопительному резервуару.

Соответствующая спускная труба вставляется в расположенное на верхней стороне цистерны загрузочно-разгрузочное отверстие так, что устье этой трубы находится в области уровня заполнения находящегося в цистерне затвердевшего нефтепродукта. Спускная труба своими обеими транспортными трубами соединена с соответствующими трубопроводами, которые, в свою очередь, присоединены к резервуару предварительного нагрева, так что в принципе создается закрытый контур. В резервуаре предварительного нагрева хранится предпочтительно такой же нефтепродукт, который залит также в цистерну. В резервуаре предварительного нагрева нефтепродукт нагревается до подходящей температуры, например, до 60°С или даже до 85°С. Этот нагретый нефтепродукт из резервуара предварительного нагрева подается через подводящую линию и второй трубопровод в транспортную трубу и с помощью нее в цистерну так, что нагретый нефтепродукт нагревает и разжижает находящийся в цистерне затвердевший нефтепродукт. Поданный нагретый нефтепродукт и разжиженный нефтепродукт, который находится в цистерне, отводится через первую транспортную трубу спускной трубы и через первый трубопровод возвращается в резервуар предварительного нагрева. Часть разжиженного нефтепродукта, который отводится из цистерны, ответвляется из отводной линии и через транспортную линию подается в обратную линию, которая присоединена к накопительному резервуару, в котором собирается и хранится отведенный из цистерны объем. Остальной объем, который не ответвляется через транспортную линию, снова нагревается в резервуаре предварительного нагрева до необходимой температуры и через подводящую линию, второй трубопровод и вторую транспортную трубу снова вводится в цистерну. При понижении уровня заполнения внутри цистерны спускная труба может опускаться глубже в цистерну или соответственно могут опускаться транспортные трубы спускной трубы, чтобы следовать за опускающимся уровнем внутри цистерны.

Процесс проводится до тех пор, пока цистерна не будет опорожнена полностью. Лишь жидкое остаточное количество из цистерны затем отводится без подвода нового нагретого нефтепродукта.

Соответствующее изобретению выполнение дает возможность разгрузки из цистерны жидких нефтепродуктов, даже если они заморожены в цистерне при сильном морозе. Для этого не требуются никакие другие привлеченные среды, т.е. никакой перегретый пар или что-либо подобное, что могло бы создать дополнительный источник помех при разгрузке.

Чтобы можно было надежно осуществлять транспортировку нефтепродукта как по подводящей, так и по отводящей линиям, предусмотрено, что в подводящую линию и/или в отводящую линию включен перекачивающий насос.

Чтобы можно было просто проводить нагрев нефтепродукта в резервуаре предварительного нагрева, предусмотрено, что в резервуаре предварительного нагрева установлен электрический нагреватель.

При полном объеме цистерны, например, 70 м³, как правило, в цистерне над уровнем заполнения имеется свободное пространство до 8 м³, так что объем заполнения составляет 62 м³ или более. Резервуар предварительного нагрева имеет, например, объем 10 м³, причем он, однако, не полностью заполнен жидким нефтепродуктом, а преимущественно только приблизительно на 80%, так что переполнение резервуара предварительного нагрева в любом случае исключено. Теплопроизводительность предусмотренного в резервуаре предварительного нагрева электрического нагревателя может быть, например, 120 кВт. Резервуар предварительного нагрева предпочтительно представляет собой термоизолированный резервуар, так что тепловые потери за счет теплообмена с окружающей средой исключены или уменьшены.

Дополнительно может быть также предусмотрено, что в подводящую линию встроен электрический нагреватель.

Далее может быть предусмотрено, что в транспортной линии установлен переключающий вентиль, с помощью которого открывается и закрывается транспортная линия.

Закрытием переключающего вентиля транспортирующая линия может отделяться, так что затем возможна циркуляция разжиженного нефтепродукта в контуре. При достижении определенной высоты заполнения в резервуаре предварительного нагрева переключающий вентиль открывается, так что затем в любом случае избыточное количество может отводиться через транспортирующую линию в накопительный резервуар.

Дополнительно может быть предусмотрено, чтобы по меньшей мере некоторые линии (трубопроводы) имели теплоизоляцию, в частности, изоляционное покрытие.

Это мероприятие служит для того, чтобы препятствовать замерзанию линий и нежелательному теплообмену с окружающей средой или во всяком случае уменьшать его.

Дополнительно может быть предусмотрено, что по меньшей мере некоторые линии (трубопроводы) имеют электрический нагреватель, в частности, электрическую нагревательную рубашку.

Таким образом избегают также замерзания линий или трубопроводов. Теплопроизводительность рассчитана таким образом, что транспортирование среды даже в отводящей линии может проходить при температуре более чем 70°С.

Дополнительно может быть предусмотрено, что между подводящей и отводящей линиями предусмотрена обводная линия, открывающаяся или закрывающаяся с помощью вентиля.

Таким образом через обводную линию может происходить циркуляция находящейся в резервуаре предварительного нагрева среды, когда отвод из цистерны еще не желателен или должен прерываться из-за управления.

Далее предметом изобретения является способ опорожнения заполненной жидкими нефтепродуктами цистерны при температурах, при которых нефтепродукт в цистерне является затвердевшим.

Для решения описанной ранее задачи согласно способу предлагается, что хранящийся в резервуаре предварительного нагрева нефтепродукт нагревается, что нагретый нефтепродукт направляется в цистерну, и за счет этого по меньшей мере часть затвердевшего нефтепродукта нагревается до такой температуры, что он становится текучим, причем нагретый нефтепродукт с текучим нагретым нефтепродуктом цистерны отводится, и первая часть этого транспортируемого количества направляется в накопительный резервуар и хранится там, а вторая часть этого транспортируемого количества поступает в резервуар предварительного нагрева, там нагревается и снова транспортируется в цистерну.

С помощью способа возможно разгружать цистерну даже при сильном морозе, т.е. при температурах ниже -40°С, в особенности, когда находящийся в цистерне нефтепродукт затвердел, без необходимости наличия других материалов, таких как водяной пар или т.п., для нагревания находящегося в цистерне количества нефти. Нагревание вместе с отводом нефтепродукта из цистерны достигается только за счет нагрева нефтепродукта, который хранится и нагревается в резервуаре предварительного нагрева.

При этом может быть предпочтительно предусмотрено, что направляемый к цистерне нефтепродукт на своем пути нагревается и/или отведенный из цистерны нефтепродукт на своем пути нагревается.

Соответствующее изобретению устройство, а также способ его эксплуатации схематично поясняются посредством прилагаемых чертежей, на которых представлено:

Фиг.1 – устройство, согласно изобретению, на схематичном виде;

Фиг.2 – фрагмент фиг.1;

Фиг.3 – фрагмент в увеличенном масштабе.

На фиг.1 показана цистерна 1, которая заполнена нефтепродуктом. Позицией 2 показана заполненная продуктом часть, которая замерзла из-за сильного мороза. Позицией 3 показана область заполнения цистерны, которая разжижена за счет ниже описанных мероприятий. Позицией 4 показано свободное пространство над уровнем заполнения цистерны. Позицией 5 показан так называемый шлем цистерны, который образует расположенное на верхней стороне загрузочно-разгрузочное отверстие 6. Чтобы находящийся в цистерне 1 замороженный нефтепродукт 2 можно было отводить из цистерны 1, предусмотрена спускная труба 7, которая закреплена известным способом в качестве составной части загрузочно-разгрузочного устройства, например, на стойке 28 через трубопроводы и шарниры так, что эта труба может позиционироваться над загрузочно-разгрузочным отверстием 6 и погружаться в это отверстие. Спускная труба 7 имеет первую транспортную трубу 8 и концентричную с ней вторую транспортную трубу 9. Обе транспортные трубы 8, 9 на чертеже оканчиваются открыто вниз во внутреннее пространство цистерны. К находящимся наверху, расположенным снаружи концам транспортных труб 8, 9 соответственно присоединен трубопровод. К первому трубопроводу 10, который присоединен к первой транспортной трубе 8, присоединена отводящая линия 11, которая связана со входом 12 резервуара 13 предварительного нагрева. Этот резервуар 13 предварительного нагрева заполнен также нефтепродуктом, как обозначено позицией 14. Над уровнем заполнения нефтепродуктом 14 внутри резервуара 13 предварительного нагрева имеется свободное пространство 15. К выходу 16 резервуара 13 предварительного нагрева присоединена подводящая линия 17, которая присоединена через второй трубопровод 18 ко второй транспортной трубе 9. Дополнительно от отводящей линии 11 ответвляется транспортная линия 19, которая связана с обратной линией 20, которая ведет к накопительному резервуару, не представленному на чертеже, в котором хранится отведенный из цистерны 1 нефтепродукт.

Для разгрузки цистерны 1 спускная труба 7 вводится в отверстие 6 и опускается в направлении уровня заполнения цистерны 1. Находящийся в резервуаре 13 предварительного нагрева нефтепродукт 14 нагревается до подходящей температуры и подводится через выход 16 в подводящую линию 17 и оттуда через второй трубопровод 18 и вторую транспортную трубу 9 подводится в цистерну 1. Этот нагретый нефтепродукт разжижает только находящийся в цистерне 1 нефтепродукт 2, например, в области слоя 3. Подводимый из резервуара 13 предварительного нагрева нефтепродукт 14 затем может отводиться вместе с размягченным нефтепродуктом 3, который находится в цистерне 1, по первой транспортной трубе 8, а по первому трубопроводу 10 и отводящей линии 11 может возвращаться в резервуар 13 предварительного нагрева. При этом часть этого количества, которая соответствует изъятому из цистерны 1 дополнительному количеству, ответвляется через транспортную линию 19 и переводится через обратную линию 20 в накопительный резервуар. Предпочтительно в отводящую линию 11 и в подводящую линию 17 включен соответствующий перекачивающий насос 21, 22, чтобы транспортировать находящуюся в линии среду в соответствии с направлением стрелки, которое указано на чертеже. Чтобы можно было нагреть находящийся в резервуаре 13 предварительного нагрева нефтепродукт 14 до необходимой температуры, например, 60°С или даже 85°С в резервуар 13 предварительного нагрева встроен электрический нагреватель или нагреватель 23 с перегретым паром, который присоединен к соответствующему источнику электропитания. Дополнительно в подводящую линию 17 может встраиваться еще электрический нагреватель, если это необходимо.

В транспортной линии 19 может быть дополнительно установлен клапан переключения, посредством которого транспортная линия может открываться или закрываться. Предпочтительно все линии и трубопроводы снабжены теплоизоляцией, в частности, изоляционным покрытием, причем дополнительно линии и трубопроводы могут снабжаться электрическим нагревателем, в частности, электрической нагревательной рубашкой. Для этого нагревательная рубашка непосредственно нанесена на линии и трубопроводы, а собственно нагревательная рубашка снаружи окружена изоляционным покрытием, так что устраняются значительные потери тепла.

Наконец, между подводящей линией 17 и отводящей линией 11 может быть еще предусмотрена открываемая или закрываемая посредством вентиля обводная линия 24. На фиг.2 и 3 подробно показана спускная труба 7 с первой транспортной трубой 8 и второй транспортной трубой 9. Первый трубопровод 10 на чертежах обозначен так же, как и второй трубопровод 18. Как это видно из чертежей, транспортная труба 8 и, соответственно, 9 открыты вниз, в то время как наверху они примыкают к соответствующему трубопроводу 10 и, соответственно, 18. Транспортные трубы 8, 9 нагреты предпочтительно электрически, например, с помощью электрической нагревательной рубашки, которая соответственно окружает транспортные трубы 8, 9.

Изобретение не ограничено этим примером выполнения, а в рамках раскрытия может многократно изменяться.

Все новые раскрытые в описании и/или на чертежах отдельные признаки и комбинации признаков рассматриваются как существенные для изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство для опорожнения заполненной жидкими нефтепродуктами цистерны (1), причем цистерна (1) имеет расположенное на верхней стороне загрузочно-разгрузочное отверстие (6), отличающееся тем, что предусмотрена спускная труба (7), которая вставлена в загрузочно-разгрузочное отверстие (6), при этом спускная труба (7) имеет отводящую нефтепродукт из области уровня заполнения цистерны транспортную трубу (8) и концентричную с ней подающую нефтепродукт в область уровня заполнения цистерны транспортную трубу (9), которые оканчиваются открыто во внутреннее пространство цистерны, причем к расположенным снаружи концам транспортных труб (8, 9) соответственно присоединен трубопровод (10, 18), причем к первому трубопроводу (10), который присоединен к отводящей транспортной трубе (8), присоединена отводящая линия (11), которая связана с входом (12) резервуара (13) предварительного нагрева, который заполнен нефтепродуктом (14), при этом к выходу (16) резервуара (13) предварительного нагрева присоединена подводящая линия (17), которая через второй трубопровод (18) присоединена к подающей транспортной трубе (9), и при этом от отводящей линии (11) ответвлена транспортная линия (19), которая соединена с линией (20) для нефтепродукта, которая присоединена к накопительному резервуару, причем между подводящей линией (17) и отводящей линией (11) предусмотрена выполненная с возможностью открывания или закрывания посредством вентиля обводная линия (24).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в отводящую линию (11) и/или подводящую линию (17) включен перекачивающий насос (21, 22).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в резервуар (13) предварительного нагрева встроен электрический нагреватель (23).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в подводящую линию (17) встроен электрический нагреватель.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в транспортную линию (19) встроен клапан переключения, посредством которого открывается и закрывается транспортная линия (19).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере некоторые линии и трубопроводы имеют теплоизоляцию, в частности, изоляционное покрытие.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере некоторые линии и трубопроводы имеют электрический нагреватель, в частности, электрическую нагревательную рубашку.

РИСУНКИ