Хранение летучих органических соединений, в том числе нефти и бензинов, в наземных резервуарах сопряжено с потерями от испарения. Для снижения потерь хранимого продукта из кольцевого зазора между плавающим покрытием и стенкой резервуара используют периферийное уплотнение, включающее, как правило, первичное и вторичное уплотнения. Ранее выполненные исследования показали, что вторичное уплотнение (ВУ) способствует сокращению потерь за счет снижения влияния ветрового потока на интенсивность испарения. Однако возникающие при эксплуатации зазоры между ВУ и стенкой снижают эффективность и увеличивают потери. В документах U.S. EPA показано, что увеличение зазора между ВУ и стенкой приводит к росту потерь до 3-6 раз. Однако причин возникновения зазоров, как и способствующих их увеличению факторов, в ранее выполненных исследованиях не приводится.
В статье выполнена оценка влияния эксплуатационных факторов и конструктивных особенностей резервуара емкостью 50000 м3 с наружным плавающим покрытием на размеры зазоров между ВУ и стенкой, выявлены причины возникновения зазоров, предложен способ повышения эффективности ВУ. Исследования проведены на двух эксплуатируемых резервуарах, оснащенных первичным уплотнением механического типа и ВУ на листе. Определены ширина зазора между плавающим покрытием и стенкой, ширина и протяженность зазоров между ВУ и стенкой на нескольких уровнях взлива с последующим рассчетом их площади, высота усиления (выпуклости) вертикальных сварных швов стенки. Установлено, что при увеличении взлива площадь зазоров между ВУ и стенкой возрастает. Площади зазоров на резервуарах 1 и 2 не превысили соответственно 265 и 486 мм2/м, а максимальные зазоры – соответственно 15 и 18 мм с. Если высота усиления вертикальных сварных швов превышала 3 мм, на расстоянии 20-40 мм от оси швов фиксировались зазоры шириной до 4 мм, однако их площадь не превысила 4 % общей площади зазоров на данном уровне. Сформулирован принцип совместной работы ВУ и стенки резервуара: для обеспечения непрерывного контакта ВУ со стенкой изменение диаметра стенки при заполнении-опорожнении резервуара должно приводить к соответствующему изменению протяженности ВУ.
Список литературы
1. Каравайченко М.Г., Бабин Л.А., Усманов Р.М. Резервуары с плавающими крышами. – М.: Недра, 1992. – 236 с.
2. Гадельшин Р.З., Лукьянова И.Э. Повышение надежности плавающих покрытий резервуаров. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. – 239 с.
3. Гадельшин Р.З., Гадельшина А.Р. Влияние эксплуатационных факторов на работоспособность периферийных уплотнений плавающих покрытий резервуаров // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2013. – № 3. – С. 80–84.
4. Myers P.E. Above ground Storage Tanks. – New York: McGraw-Hill, 1997.
5. European Parliament and Council Directive 94/63/EC of 20 December 1994. On the control of volatile organic compound (VOC) emissions resulting from the storage of petrol and its distribution from terminals to service stations.
6. Emission Factor Documentation for AP-42. Section 7.1 Organic Liquid Storage Tanks. Final Report.
7. Константинов Н.Н. Борьба с потерями от испарения нефти и нефтепродуктов. – М.: Гостоптехиздат, 1961. – 259 с.
8. Ржавский Е.Л., Глушков Е.И. Исследование уплотняющих затворов в резервуарах с плавающими крышами // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. – 1970. – № 7. – С. 16–21.
9. Хафизов Ф.М. Сокращение потерь от испарения бензинов из резервуаров уменьшением взаимодействия воздуха с испаряющейся поверхностью: автореф. дис. … канд. техн. наук – Уфа, 1988. – 25 с.
10. Евтихин В.Ф. Эксплуатация затвора системы «Виггинс» на резервуаре емкостью 10000 м3 с плавающей крышей // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 1971. – № 10. – С. 26-28.
11. Опытные резервуары с плавающими крышами и необходимость совершенствования их конструкций / В.Ф. Евтихин, Ю.Д. Иванюков, Э.Ф. Кочко, В.К. Федоров // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 1973. – № 9. – С. 1–6.
12. Коршак А.А. Ресурсо- и энергосбережение при транспортировке и хранении углеводородов. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2016. – 411 с.
13. Runchal A.K. Hydrocarbon vapor emissions from floating roof tanks and the role of aerodynamic modifications // Journal of the Air Pollution Control Association. – 1978, 28/5. – P. 498–501.
14. U.S. Code of Federal Regulations https://www.govregs.com/regulations/expand/title40_chapterI_part60_subpartKa_section60.112a#title40_...
15. RULE 1178. Further reduction of VOC emissions from storage Tanks at petroleum facilities // California Environmental Protection Agency. – 2018.
