RU2768093C1 - Method for reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks - Google Patents

Method for reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks Download PDF

Info

Publication number
RU2768093C1
RU2768093C1 RU2021126832A RU2021126832A RU2768093C1 RU 2768093 C1 RU2768093 C1 RU 2768093C1 RU 2021126832 A RU2021126832 A RU 2021126832A RU 2021126832 A RU2021126832 A RU 2021126832A RU 2768093 C1 RU2768093 C1 RU 2768093C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vertical steel
oil
temperature
steel tanks
losses
Prior art date
Application number
RU2021126832A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Николаевич Мастобаев
Роберт Марагимович Аскаров
Рустем Айратович Фазлетдинов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2021126832A priority Critical patent/RU2768093C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768093C1 publication Critical patent/RU2768093C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/02—Large containers rigid
    • B65D88/06—Large containers rigid cylindrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/74—Large containers having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents
    • B65D88/744—Large containers having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents heating or cooling through the walls or internal parts of the container, e.g. circulation of fluid inside the walls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: invention relates to systems for providing specified operating parameters, which help to reduce losses of oil and oil products from physical phenomena, and hence their release into atmosphere. Method of reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks is that the outer surface of vertical steel tanks is painted white, electric, automatic control system is installed, which reduces to the level of average night and regulates temperature of the coolant laid in a circular pattern along the inner surface of the wall of vertical steel tanks. Control system reduces and stabilizes oil product temperature within preset limits.
EFFECT: reduction of losses of oil products during their storage in vertical steel tanks, more precisely losses at "small breaths", due to reduction and stabilization of their temperature.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам обеспечения заданных параметров эксплуатации, способствующих снижению потерь нефти и нефтепродуктов от физических явлений, а значит и выбросу их в атмосферу.The invention relates to systems for providing specified operating parameters that help reduce the loss of oil and oil products from physical phenomena, and hence their release into the atmosphere.

В настоящее время на нефтеперекачивающих станциях, нефтебазах, нефтехранилищах, нефтепродукты хранятся преимущественно в резервуарах, самые распространенные из которых резервуары вертикальные стальные (РВС), как варианты РВСП или РВСПК [П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак, A.M. Шаммазов. Типовые расчеты при проектировании эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. - 658 с].Currently, at oil pumping stations, oil depots, oil storage facilities, oil products are stored mainly in tanks, the most common of which are vertical steel tanks (RVS), as options for RVSP or RVSPK [P.I. Tugunov, V.F. Novoselov, A.A. Korshak, A.M. Shammazov. Typical calculations in the design of the operation of tank farms and oil pipelines. Textbook for high schools. - Ufa: LLC "DesignPoligraphService", 2002. - 658 s].

Особенностью эксплуатации наземных резервуаров вертикальных стальных являются неизбежные потери нефтепродуктов, которые происходят вследствие изменения температуры паровоздушной смеси и хранимого продукта в течение суток (малые дыхания). Днем (особенно летом) температура нефтепродукта повышается, испарение и объем паровоздушной смеси увеличиваются, давление паровоздушной смеси увеличивается, давление в газовом пространстве растет, срабатывает дыхательный клапан и часть паровоздушной смеси выходит из резервуара в атмосферу. Ночью температура снижается, давление в газовом пространстве резервуара уменьшается, при вакууме свыше допустимого срабатывает дыхательный клапан, впуская воздух из атмосферы в резервуар. Днем этот воздух насыщается парами нефтепродуктов и описанный процесс повторяется [П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак, A.M. Шаммазов. Типовые расчеты при проектировании эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. - 658 с].A feature of the operation of surface vertical steel tanks is the inevitable loss of oil products, which occurs due to changes in the temperature of the vapor-air mixture and the stored product during the day (small breaths). During the day (especially in summer), the temperature of the oil product rises, evaporation and the volume of the vapor-air mixture increase, the pressure of the vapor-air mixture increases, the pressure in the gas space increases, the breathing valve is activated, and part of the vapor-air mixture leaves the reservoir into the atmosphere. At night, the temperature drops, the pressure in the gas space of the tank decreases, when the vacuum exceeds the allowable one, the breathing valve is activated, letting air from the atmosphere into the tank. During the day, this air is saturated with vapors of petroleum products and the described process is repeated [P.I. Tugunov, V.F. Novoselov, A.A. Korshak, A.M. Shammazov. Typical calculations in the design of the operation of tank farms and oil pipelines. Textbook for high schools. - Ufa: LLC "DesignPoligraphService", 2002. - 658 s].

Потери нефтепродуктов или нефти от «малых дыханий» вычисляются по формуле Н.Н. Константинова [П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак, A.M. Шаммазов. Типовые расчеты при проектировании эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. - 658 с]Losses of oil products or oil from "small breaths" are calculated by the formula of N.N. Konstantinova [P.I. Tugunov, V.F. Novoselov, A.A. Korshak, A.M. Shammazov. Typical calculations in the design of the operation of tank farms and oil pipelines. Textbook for high schools. - Ufa: OOO "DesignPolygraphService", 2002. - 658 s]

Figure 00000001
Figure 00000001

где σ - среднее массовое содержание паров нефтепродукта в ПВС;where σ is the average mass content of oil vapors in PVA;

Vг - объем газового пространства резервуара;V g - the volume of the gas space of the tank;

Pmin и Pmax - соответственно минимальное и максимальное парциальные давления паров нефтепродукта в газовом пространстве резервуара в течение суток;P min and P max - respectively, the minimum and maximum partial pressures of vapors of the oil product in the gas space of the tank during the day;

Тг max и Тг min - минимальная и максимальная температуры газового пространства резервуара в течение суток;T g max and T g min - minimum and maximum temperatures of the gas space of the tank during the day;

Ра - атмосферное давление;P a - atmospheric pressure;

Ркв - уставка клапана вакуума;R kv - vacuum valve setting;

Ркд - уставка клапана давления.P cd - pressure valve setting.

Из формулы (1) следует, что при стремлении Tгmax≈Tгmin, а также при снижении температуры Тг потери нефтепродуктов будут минимальны, так как выражение в квадратных скобках будет приближаться к единице, а значит все выражение к нулю, дыхательным клапанам нет необходимости срабатывать на открытие и закрытие резервуара.It follows from formula (1) that when Tgmax ≈Tgmin tends , as well as when the temperature Tg decreases , the loss of oil products will be minimal, since the expression in square brackets will approach unity, which means that the whole expression will go to zero, there is no need for breathing valves operate on opening and closing the tank.

Известен способ понижения температуры поверхности резервуаров вертикальных стальных, принятый нами за прототип, заключающийся в окраске его наружной поверхности (стенки) и крыши белой краской [РД - 01.075.00-КТН-052-11, Типовые цветовые решения для объектов и оборудования магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов], которая помимо антикоррозионного эффекта (пассивная защита), отражает солнечные лучи. Это требование является обязательным для промышленных резервуаров вертикальных, стальных [ГОСТ 31385 - 2016 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия]. Недостатком является малая эффективность; измерения температуры продукта в резервуарах вертикальных, стальных показывают, что температура нефтепродуктов повышается вместе с температурой воздуха и солнечной радиацией, процесс ее изменения и стабилизации нерегулируемый, но положительный эффект имеет место.A known method of lowering the surface temperature of vertical steel tanks, adopted by us as a prototype, consists in painting its outer surface (walls) and roof with white paint [RD - 01.075.00-KTN-052-11, Typical color schemes for objects and equipment of main oil pipelines and oil product pipelines], which, in addition to the anti-corrosion effect (passive protection), reflects the sun's rays. This requirement is mandatory for industrial vertical steel tanks [GOST 31385 - 2016 Vertical cylindrical steel tanks for oil and oil products. General specifications]. The disadvantage is low efficiency; product temperature measurements in vertical, steel tanks show that the temperature of oil products rises along with air temperature and solar radiation, the process of its change and stabilization is unregulated, but there is a positive effect.

Задача изобретения - снижение потерь нефтепродуктов при хранении их в резервуарах вертикальных стальных, точнее, потерь при «малых дыханиях», за счет снижения и стабилизации их температуры.The objective of the invention is to reduce the loss of oil products during their storage in vertical steel tanks, more precisely, losses during "small breaths", by reducing and stabilizing their temperature.

Технический результат от изобретения заключается в снижении потерь нефтепродуктов от «малых дыханий» и, соответствующего снижения выбросов в атмосферу по линии экологии.The technical result of the invention is to reduce the loss of oil products from "small breaths" and a corresponding reduction in emissions into the atmosphere along the line of ecology.

Технический результат достигается тем, что наружную поверхность резервуаров вертикальных стальных окрашивают в белый цвет, устанавливают электрическую, автоматическую систему управления, включающую хладоагент, проложенный по кольцевой схеме по внутренней поверхности резервуаров вертикальных стальных, понижающую температуру, конденсатор воздушного охлаждения, до средней ночной и стабилизирующую температуру нефтепродукта в заданных пределах, например ±0,5°С.The technical result is achieved by the fact that the outer surface of the vertical steel tanks is painted white, an electric, automatic control system is installed, including a refrigerant laid in an annular pattern along the inner surface of the vertical steel tanks, lowering the temperature, an air-cooled condenser, to an average night and stabilizing temperature oil product within the specified limits, for example ± 0.5 ° C.

Управление электроснабжением осуществляется автоматической компьютерной системой, которая снижает и стабилизирует заданную температуру.The power supply is controlled by an automatic computer system that reduces and stabilizes the set temperature.

На фигуре представлена принципиальная схема РВС с системой охлаждения и стабилизации нефтепродукта, где показаны: резервуар вертикальный стальной с боковой стенкой 1, автоматическая система управления, включающая проложенный по внутренней боковой поверхности резервуара по кольцевой схеме хладоагент 2, а также конденсатор воздушного охлаждения 3.The figure shows a schematic diagram of a RVS with an oil product cooling and stabilization system, which shows: a vertical steel tank with a side wall 1, an automatic control system that includes a refrigerant 2 laid along the inner side surface of the tank in an annular pattern, and an air-cooled condenser 3.

Пример осуществления способа.An example of the implementation of the method.

Электроэнергия передается на автоматическую систему управления, которая понижает и стабилизирует температуру хладоагента. Хладоагент понижает и стабилизирует температуру нефтепродукта в заданных пределах (диапазоне), например ±0,5°.Electricity is transferred to an automatic control system that lowers and stabilizes the temperature of the refrigerant. The refrigerant lowers and stabilizes the temperature of the oil product within the specified limits (range), for example, ±0.5°.

Расчет потерь нефтепродукта от малых дыханий проводится согласно формуле 1, для заполненного нефтью РВС - 20000, таблица 1. Средняя, помесячная температура воздуха, днем и ночью, применительно к Оренбургу приводится в 2ой (дневная) и 3ей (ночная) строчках таблицы 1. В 4 строчке посуточные потери нефтепродукта, 5ой - помесячные.The calculation of oil product losses from small breaths is carried out according to formula 1, for a VST filled with oil - 20000, table 1. The average monthly air temperature, day and night, in relation to Orenburg is given in the 2nd (day) and 3rd (night) lines of table 1. In 4th line - daily loss of oil, 5th - monthly.

Figure 00000002
Figure 00000002

Анализ полученных результатов (таблица 1) показывает, что:Analysis of the results obtained (table 1) shows that:

- суммарные годовые потери составили 30364,4 кг;- total annual losses amounted to 30364.4 kg;

- чем ниже температура продукта, тем меньше потери, хотя линейной зависимости нет;- the lower the temperature of the product, the lower the loss, although there is no linear relationship;

- прослеживается зависимость от температурного перепада, например, январь -5…-6, потери 11,9 кг, февраль -4…-8, потери 17,1 кг.- there is a dependence on the temperature difference, for example, January -5 ... -6, losses 11.9 kg, February -4 ... -8, losses 17.1 kg.

Средняя температура в январе - 5,5°С, в феврале - 6°С, т.е. разница в температурном перепаде - 0,5°С, а разница в потерях от малого дыхания -17,1-11,9=5,2 кг, что составляет около 30%, из чего следует, что фактор минимизации температурного перепада - преобладающий.The average temperature in January is 5.5°С, in February - 6°С, i.е. the difference in temperature difference is 0.5°C, and the difference in losses from small breathing is -17.1-11.9=5.2 kg, which is about 30%, from which it follows that the factor of minimizing the temperature difference is predominant.

Рассмотрим вариант, при котором температурный режим, преимущественно соответствует ночной температуре с минимумом температурного перепада в 1°С, таблица 2.Consider the option in which the temperature regime mainly corresponds to the night temperature with a minimum temperature difference of 1 ° C, table 2.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Суммарные годовые потери составили 19935,9 кг, т.е. сократились на 10428,5, что составляет 65,65%, т.е. более чем на 1/3.The total annual losses amounted to 19935.9 kg, i.e. decreased by 10428.5, which is 65.65%, i.e. more than 1/3.

Объединим таблицы 1 и 2, по критерию помесячных потерь и определим помесячную разницу в каждом из вариантов, таблица 3.Let's combine tables 1 and 2, according to the criterion of monthly losses and determine the monthly difference in each of the options, table 3.

Figure 00000005
Figure 00000005

Данные таблицы 3 показывают, что если, в РВС, понизить температуру нефтепродукта до уровня средней ночной и стабилизировать температурный перепад в пределах ±0,5°С, с апреля по ноябрь (8 месяцев в году), то экономия составит 10211,9 кг, около 30% от годовых потерь, это же количество нефтепродукта не попадет в атмосферу.The data in Table 3 show that if, in the RVS, the temperature of the oil product is lowered to the average night level and the temperature difference is stabilized within ± 0.5 ° С, from April to November (8 months a year), then the savings will be 10211.9 kg, about 30% of annual losses, the same amount of oil product will not enter the atmosphere.

Осуществляется способ таким образом, устанавливают электрическую, автоматическую систему управления, понижающую до уровня средней ночной и стабилизирующую температуру хладоагента, проложенного по кольцевой схеме по внутренней поверхности стенки резервуаров вертикальных стальных, где она понижает и стабилизирует температуру нефтепродукта в заданных пределах.The method is carried out in such a way that an electric, automatic control system is installed that lowers to the level of the average night and stabilizes the temperature of the refrigerant laid in an annular pattern along the inner surface of the wall of vertical steel tanks, where it lowers and stabilizes the temperature of the oil product within the specified limits.

Таким образом, если понизить температуру нефтепродукта до средней ночной и стабилизировать ее, например в пределах ±0,5°С, потери от «малого дыхания» можно минимизировать, а значит, в значительной степени, предотвратить выбросы нефтепродукта в атмосферу.Thus, if the temperature of the oil product is lowered to the average night temperature and stabilized, for example, within ±0.5°C, losses from “small breathing” can be minimized, and therefore, to a large extent, oil product emissions into the atmosphere can be prevented.

Claims (1)

Способ снижения потерь нефтепродуктов, хранящихся в резервуарах вертикальных стальных, заключающийся в том, что наружную поверхность резервуаров вертикальных стальных окрашивают в белый цвет, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают электрическую, автоматическую систему управления, понижающую до уровня средней ночной и регулирующую температуру хладоагента, проложенного по кольцевой схеме по внутренней поверхности резервуаров вертикальных стальных, где она понижает и стабилизирует температуру нефтепродукта в заданных пределах, например ±0,5°С.A method for reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks, which consists in the fact that the outer surface of the vertical steel tanks is painted white, characterized in that an additional electric, automatic control system is installed that lowers to the average night temperature and regulates the temperature of the refrigerant laid along ring scheme along the inner surface of vertical steel tanks, where it lowers and stabilizes the temperature of the oil product within the specified limits, for example ± 0.5 ° C.
RU2021126832A 2021-09-10 2021-09-10 Method for reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks RU2768093C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021126832A RU2768093C1 (en) 2021-09-10 2021-09-10 Method for reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021126832A RU2768093C1 (en) 2021-09-10 2021-09-10 Method for reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768093C1 true RU2768093C1 (en) 2022-03-23

Family

ID=80819925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021126832A RU2768093C1 (en) 2021-09-10 2021-09-10 Method for reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768093C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785874C1 (en) * 2022-06-24 2022-12-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Device for reducing loss from "small" breathing in a vertical steel tank

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5376214U (en) * 1976-11-29 1978-06-26
SU1359423A1 (en) * 1986-03-18 1987-12-15 Туркменский Государственный Университет Им.А.М.Горького Oil storage tank
RU2020117C1 (en) * 1991-06-07 1994-09-30 Кобозев Илья Васильевич Container for cooling, storage and transportation of liquid products
CN211711635U (en) * 2019-12-30 2020-10-20 上海轻叶能源股份有限公司 Residual oil temperature maintaining system
RU2749164C1 (en) * 2020-07-03 2021-06-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Cistern for transporting oils, oil residue and other viscous oil products under low temperatures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5376214U (en) * 1976-11-29 1978-06-26
SU1359423A1 (en) * 1986-03-18 1987-12-15 Туркменский Государственный Университет Им.А.М.Горького Oil storage tank
RU2020117C1 (en) * 1991-06-07 1994-09-30 Кобозев Илья Васильевич Container for cooling, storage and transportation of liquid products
CN211711635U (en) * 2019-12-30 2020-10-20 上海轻叶能源股份有限公司 Residual oil temperature maintaining system
RU2749164C1 (en) * 2020-07-03 2021-06-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Cistern for transporting oils, oil residue and other viscous oil products under low temperatures

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785874C1 (en) * 2022-06-24 2022-12-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Device for reducing loss from "small" breathing in a vertical steel tank

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2768093C1 (en) Method for reducing losses of oil products stored in vertical steel tanks
CN201306286Y (en) Double-screw liquefied gas pump by-pass valve
CN105066728B (en) A kind of secondary steam recovery device and method
CN206439616U (en) A kind of temperature quick regulation air accumulator of stabilization
WO2016058622A1 (en) Storage facility for the storage of highly volatile hydrocarbons
RU2762048C1 (en) Method for reducing loss of petroleum products stored in vertical steel tanks
US2278192A (en) Thermic process
US10591183B2 (en) Unpressurized horizontal electric storage tank water heater
DE102017125125B3 (en) Method for carrying out a pressure test of a liquefied gas tank
CH714713A2 (en) Multi-stage adiabatic low temperature compressed air storage power plant with water storage.
CN204084999U (en) A kind of refrigerating plant of high-low temperature chamber
CA2721603A1 (en) Method for reducing the air supply from the atmosphere into the expansion vessel of high-voltage plants filled with insulating liquid, and an apparatus for carrying out the method
CN201619813U (en) Gas-phase temperature control sewage storing tank
CN104370297B (en) A kind of preparation method of aluminium sesquioxide humidity adjusting material
CN208982674U (en) A kind of condensation pressure regulation valve
CN219097626U (en) Storage tank cooling system suitable for light oil product
DE202020100895U1 (en) Thermal energy storage, in particular multi-zone storage in the form of a flat-bottom tank
CN111206693B (en) Insulation board for insulation warehouse and installation method thereof
CN203869542U (en) Air cooling device
KR102029686B1 (en) Cryogenic gas reheat electric trim heater
CN203463931U (en) Epoxy propane storage device
JP3084275U (en) Liquefied petroleum gas cylinder storage
DE2239713C3 (en) Cooling device
CN107603566A (en) One kind has bad smell, irritating leakage prompting agent
CN220272266U (en) Oil-immersed nitrogen-filled explosion-proof transformer