Часть 6-1

Модуль 6.
Хранение нефти и газа пред сдачей в систему
промысловых трубопроводов
Разработчик: к.х.н., доцент каф. ТХНГ Н.В. Чухарева
Томск 2014
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Неотъемлемой частью системы нефте- и газопроводов
являются резервуарные парки, которые служат для
обеспечения основного технологического процесса —
надежной и бесперебойной перекачки нефти и газа
ХРАНЕНИЕ УВ
Резервуары нефтяные
•
Суммарный полезный (активный) объем
резервуарных парков нефтепровода,
транспортирующего сырую нефть одного
вида, принимают в соответствии с ВНТП 2-86
Подземные хранилища газа
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Группу резервуаров, сосредоточенных в одном
месте, называют резервуарными парками или
нефтяным сборным пунктом (НСП)
Резервуарные парки
промежуточные
технологические
товарные
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
НАЗНАЧЕНИЕ РП
•РП предназначены для создания запасов нефти с целью
обеспечения бесперебойной работы промыслового трубопровода в
случае прекращения или неравномерной поставки нефти с
промысла, а также для приема нефти при аварийных или плановых
остановках перекачки.
•При последовательной перекачке разносортных нефтей
резервуарные парки обеспечивают накопление партии каждой нефти
в объеме, достаточном для перекачки
• Резервуарными парками в конце нефтепровода служат сырьевые
парки нефтеперерабатывающих заводов, парки перевалочных
нефтебаз или наливных пунктов.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Промысловые резервуары строят емкостью от
100 до 10 000 м3.
Толщина стенки – 4…10 мм, толщина крыши до
2,5 мм.
Резервуары
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
Наземное
исполнение
К
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ
Полуподземное
исполнение
Подземное
исполнение
подземным (заглубленным в грунт или обложенным грунтом) относятся
резервуары, в которых наивысший уровень нефти расположен не менее чем на 0,2
м ниже планировочной отметки прилегающей площадки.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Технологическая характеристика
резервуаров
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
В зависимости от объема и места
расположения резервуары
подразделяются на три класса:
•
класс I — особо опасные резервуары объемом
10 000 м3 и более, а также резервуары объемом
5000 м3 и более, расположенные
непосредственно по берегам рек, крупных
водоемов, а также в черте городской
застройки;
•
класс II — резервуары повышенной опасности
объемом от 5000 до 10 000 м3;
•
класс III — опасные резервуары объемом от
100 до 5000 м3.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
• ГОСТ 1510 — 76 "Нефть и нефтепродукты" установлены
области применения различных резервуаров в зависимости
от наименования классов, типов и групп нефтей.
• Для хранения сырых и обессоленных нефтей с давлением
насыщенных паров до 200 мм рт. ст. применяют
горизонтальные резервуары низкого давления и
вертикальные стальные резервуары со стационарной
крышей без газовой обвязки с дыхательными клапанами.
• Для нефтей с давлением насыщенных паров выше 200 мм
рт. ст. разрешается применять горизонтальные стальные
резервуары низкого давления, вертикальные стальные
резервуары с плавающей крышей, понтоном или системой
газовой обвязки.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Оборудование стальных резервуаров и их
конструктивные схемы должны обеспечивать их
правильную и безопасную эксплуатацию:
•накопление и опорожнение резервуаров;
•замер уровня нефти;
•отбор проб нефти;
•зачистку и ремонт резервуаров;
•отстой нефти и удаление подтоварной воды;
•поддержание давления в резервуаре в
безопасных пределах.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Наибольшее распространение в системе
нефтепроводов получили
стальные резервуары
Горизонтальные РГС
Вертикальные РВС
Для сокращения потерь от испарения эти резервуары оборудуют:
– дыхательной арматурой (рабочими и предохранительными
клапанами),
– системой газовой обвязки,
– понтонами или используют специальные конструкции с понтоном
или плавающей крышей.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
•Вертикальные стальные цилиндрические резервуары со
стационарной крышей (РВС) представляют собой цилиндры,
сваренные из стальных листов размером 1,5x6,0 м, толщиной 4
— 25 мм с конической или сферической крышей
Вертикальный стальной резервуар со сферической крышей
объемом 10 000 м3
На промыслах используют резервуары объемом до 10 000 м3
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Схема расположения оборудования на стальном
резервуаре:
1 – приемо-раздаточные патрубки; 2 – захлопка для
принудительного закрытия; 3 – приёмная труба; 4 –
замерной люк; 5 – световой люк; 6 – люк-лаз;
7 – сифон; 8 – дыхательный клапан;
9 – гидравлический предохранительный клапан
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых
трубопроводов
Основные потери нефти, связанные с испарением
легких фракций, обусловливаются малыми и
большими дыханиями резервуаров.
Малые дыхания
В результате изменения
суточной температуры и
барометрического
давления наружного
воздуха.
Большие дыхания
При опорожнении и
наполнении
резервуара нефтью
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Для сокращения потерь от испарения эти резервуары оборудуют:
•дыхательной арматурой (рабочими и предохранительными
клапанами),
•понтонами или используют специальные конструкции с
понтоном или плавающей крышей.
Вертикальный стальной
резервуар с понтоном
объемом 10 000 м3 :
1 — люк центральный;
2 — огневой предохранитель;
3 — направляющая труба;
4 — уплотнение понтона;
5 — опорная стойка понтона;
6 — нижнее положение понтона;
7 — верхнее положение понтона
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
• нижний люк-лаз для вентиляции резервуара перед
началом ремонтных работ, а также удаления грязи
при зачистке;
• световые люки для проветривания резервуара во
время ремонта и зачистки;
• сифонный кран для спуска подтоварной воды;
• "хлопушку" для предотвращения утечки в случае
повреждения приемораздаточных трубопроводов и
задвижек;
• подогревательные устройства при хранении
высоковязких нефтей;
• устройства для размыва осадка, выпадающего при
хранении нефтей (размывающие головки и винтовые
мешалки);
• противопожарное оборудование (пеногенераторы,
системы послойного тушения) и т.п.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
• Дыхательная арматура резервуара состоит из дыхательного и
предохранительного клапанов, назначение которых —
предотвращение повышения давления в газовом
пространстве резервуара сверх предельно допустимого (2000
Па) или, наоборот, образование вакуума ниже критического
(200 Па).
• Слишком высокое и слишком низкое давление опасны для
целостности резервуара.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Дыхательный клапан регулирует давление в газовом пространстве резервуара,
выпуская в атмосферу пары нефти при повышении давления до предельно
допустимого, или впуская воздух в резервуар при образовании чрезмерного
вакуума.
Предохранительный клапан, имеющий пределы срабатывания на 10 %
больше, чем дыхательный клапан, действует как страховка последнего.
Функциональная схема
дыхательного клапана:
1 – клапан вакуума;
3
2 – гидравлический
предохранительный клапан (клапан
избыточного давления);
3 – фланец для установки клапана
на огневом предохранителе.
Размер дыхательных клапанов выбирают в зависимости от допускаемой
пропускной способности их:
Размер клапана, мм
50 100 150 200 250
Пропускная способность, м3/ч 25
72 142 240 304
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Предохранительные клапаны
предназначены для барботажа
(выдоха) излишней смеси газа
с воздухом из резервуара или
вдоха воздуха в резервуар.
Схема работы гидравлического
предохранительного клапана:
а – в резервуаре избыточное
давление;
б – в резервуаре образовался вакуум;
в – давление в резервуаре равно
атмосферному
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых
трубопроводов
Непримерзающий
мембранный дыхательный
клапан
• 1 — соединительный патрубок; 2 —
седло; 3 — тарелка; 4 — нижняя
мембрана; 5 — нижний корпус; 6 —
верхний корпус; 7 — боковой люк; 8
— верхняя мембрана; 9 — диски; 10 —
регулировочные грузы; 11 — крышка;
12 — трубка; 13 — амортизирующая
пружина; 14 — цепи для соединения
дисков и тарелок; 15 — импульсная
трубка; 16 — кольцевой огневой
предохранитель.
Клапан работает следующим образом: при возникновении в резервуаре (и,
следовательно, в межмембранной камере) разряжения, соответствующего
пределу срабатывания клапана, тарелка 3 поднимается, и в газовое
пространство поступает атмосферный воздух. При повышении давления в
резервуаре сила, действующая на верхнюю мембрану 8, больше силы,
действующей на нижнюю мембрану 4, и когда разность сил превышает вес
тарелки 3 и диска 9 с грузом 10, то верхняя мембрана, прогибаясь вверх,
увлекает за собой тарелку 3, открывая выход паровоздушной смеси в
атмосферу.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых
трубопроводов
Предохранительный гидравлический
клапан
1 — трубка для слива и налива жидкости; 2
— крышка для защиты от атмосферных
осадков; 3 — кассета огневого
предохранителя; 4 — экран; 5 — верхний
корпус; 6 — чашка для размещения
жидкости; 7 — корпус; 8 — патрубок.
•
Клапан работает следующим образом: при повышении давления в
резервуаре, и следовательно, под чашкой 6, жид кость из чашки
выбрасывается через патрубок и, отражаясь от экрана 4, собирается в
кольцевой полости, идущей вокруг чашки 6. При срабатывании клапана
газовое пространство резервуара свободно сообщается с атмосферой,
обеспечивая высокий расход парогазовой смеси (или воздуха) через кассету
3. Выброшенная жидкость сливается через сливные штуцеры и используется
при повторной заливке.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Хранение газа
ГАЗГОЛЬДЕРЫ
ПОДЗЕМНЫЕ ХРАНИЛИЩА
Газгольдеры – это называют сосуды большого
объема, предназначенные для хранения газов под
давлением.
Низкого давления - 4 кПа
Высокого давления - от 70 кПа
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Стальные газгольдеры предназначены для хранения, смешения, усреднения
концентраций, выравнивания давления и распределения газов.
2.11.2. Вместимость мокрых газгольдеров может быть до 50 тыс. м , сухих с
гибкой секцией - до 10 тыс. м , шаровых - до 600 м , горизонтальных
цилиндрических - от 50 до 300 м , вертикальных цилиндрических - от 50 до
200 м .
2.11.4. Изготовление и монтаж газгольдеров низкого давления (мокрых и
сухих) должен производиться, в основном, методом рулонирования.
2.11.5. При изготовлении шаровых газгольдеров следует применять форму
лепестков, обеспечивающую наименьшие отходы листовой стали, сварку
лепестков необходимо производить встык.
2.11.6. Для обслуживания установленной арматуры, люков, приборов и др.
устройств газгольдеры должны быть оборудованы лестницами, площадками,
переходами шириной не менее 0,7 м с ограждением высотой 1,0м.
2.11.7. Верхняя часть газгольдеров должна иметь цветовую окраску с
коэффициентом отражения не менее 50%.
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Хранение газа
а
б
Принципиальная схема газгольдеров низкого
давления:
а – мокрый; б – сухой; 1 – резервуар; 2 – колокол; 3 –
ролики; 4 – газопровод; 5 – шайба; 6 – уплотнение; 7 –
ограничитель хода
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Газгольдеры высокого давления
Цилиндрические
Сферические
объем от 50 до 270 м3
Цилиндрические газгольдеры высокого давления:
а – горизонтальный; б – вертикальный
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Подземные хранилища газа
Модуль 6: Хранение нефти и газа пред сдачей в систему промысловых трубопроводов
Подземные хранилища газа
Благодарю за внимание!