Введение к работе
з
Актуальность проблемы
В настоящее время для хранения нефти и нефтепродуктов широко используются стальные цилиндрические вертикальные резервуары, которые являются важнейшей и неотъемлемой составляющей нефтепарков страны. Высокая испаряемость нефти и нефтепродуктов приводит к значительным потерям их при хранении, причем потери эти как количественные, так и качественные, так как испаряются главным образом наиболее легкие и ценные фракции горючего. Эти потери наносят ежегодный ущерб, исчисляемый миллиардами рублей, без учета ущерба, наносимого окружающей среде.
Одним из наиболее эффективных способов сокращения потерь от испарения нефти и нефтепродуктов при хранении их в стальных вертикальных резервуарах является использование плавающих крыш. Сокращение потерь нефти и нефтепродуктов из резервуара достигается установкой уплотняющих затворов между стенкой резервуара и бортом плавающей крыши. В настоящее время в мире известно свыше 300 конструкций затворов для плавающих крыш, однако активно используется около двух десятков.
Согласно статистическим данным эксплуатации резервуаров с плавающими крышами ежегодному ремонту подвергается около 10-12% уплотняющих затворов. Основными причинами отказов при эксплуатации уплотняющих затворов являются неравномерное уплотнение по периметру резервуара при горизонтальных перемещениях плавающей крыши и неэффективная очистка стенки резервуара, которые могут привести к заклиниванию и перекосу плавающих крыш и авариям резервуаров. Поэтому исследование этих проблем является актуальной задачей, так как от эффективности работы уплотняющих затворов в значительной степени зависит качество герметизации зазора между стенкой резервуара и плавающей крышей.
Цель работы: повышение жесткости уплотняющего затвора плавающих крыш резервуаров и увеличение эффективности степени очистки стенки резервуара на основе разработки и совершенствования конструкций уплотняющего затвора.
Задачи исследований
-
Анализ существующих конструкций уплотняющих затворов плавающих крыш резервуаров.
-
Разработка устройства по обеспечению равномерного прижатия скользящего листа к стенке резервуара с исследованием жесткости и ресурса пружин уплотняющего затвора.
-
Исследование степени очистки стенки резервуара для усовершенствованных конструкций скребковых устройств уплотняющего затвора.
-
Совершенствование технологии монтажа уплотняющего затвора плавающей крыши с использованием новых конструкций и технологий укрупненной сборки элементов.
Научная новизна
1 Получена зависимость усилия прижатия пружин от величины зазора
между стенкой резервуара и бортом плавающей крыши для нового
разработанного устройства механизма «Жук», обеспечивающего равномерное
прижатие скользящего листа к стенке резервуара.
2 Определена зависимость оставшейся массы отложений на стенке
резервуара от величины зазора между стенкой резервуара и бортом плавающей
крыши для усовершенствованных конструкций скребкового устройства,
позволяющих эффективно очищать стенку резервуара от нефтепарафиновых
отложений.
Методы исследований
Поставленные в работе задачи решались путем планирования экспериментов, проведения теоретических, экспериментальных исследований и последующей статистической обработки результатов испытаний.
На защиту выносятся экспериментальные исследования, разработанная технология монтажа уплотняющего затвора, теоретические выводы и обобщения, технические и технологические разработки по повышению работоспособности уплотняющих затворов плавающих крыш резервуаров, имеющие существенное значение для сокращения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения из резервуаров.
Практическая ценность
1 Предлагаемые конструкции скребкового устройства и механизма «Жук»
уплотняющего затвора плавающих крыш резервуаров были использованы в
разработке затвора ЗПКу-03 201.312.00.000 и испытаны в заводских условиях
ОАО «Миасского машиностроительного завода», после чего внедрены при
сооружении резервуара РВСПК 50000 mj №2 ЛПДС «Красный Яр»
Волгоградского РНУ ОАО «Приволжскнефтепровод».
2 Разработанные стенды для испытания уплотняющего затвора
плавающих крыш резервуаров и учебно-методическое пособие «Испытание
рабочих элементов уплотняющих затворов плавающих крыш резервуаров»
используются в учебном процессе УГНТУ при проведении лабораторных
занятий по дисциплинам «Сооружение и ремонт газонефтехранилищ»,
«Современные инновационные технологии сооружения и ремонта
газонефтехранилищ» для студентов, обучающихся по направлению подготовки
бакалавров и магистров 131000 «Нефтегазовое дело» и инженеров
специальности 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация
газонефтепроводов и газонефтехранилищ».
Апробация работы
Основные положения работы докладывались на следующих конференциях:
Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2008», 2008 г., г. Уфа;
- IX научно-технической конференции молодежи ОАО «Урало-
Сибирские магистральные нефтепроводы им. Д.А. Черняева», 2008 г., г. Уфа;
Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2009», 2009 г., г. Уфа;
- 61-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и
молодых ученых УГНТУ, 2010 г., г. Уфа;
Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2010», 2010 г., г. Уфа;
Научно-технической конференции «Диагностика технического состояния оборудования и сооружений в технологических системах добычи, подготовки трубопроводного транспорта нефти и газа», 2010 г., г. Москва;
Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2011», 2011 г., г. Уфа.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 24 работы, в том числе четыре патента на полезную модель, пять статьей в научно-технических журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, содержит 156 страниц машинописного текста, в том числе 28 таблиц, 66 рисунков, 2 приложения, библиографический список из 74 наименований.
