1.3 Мероприятия по сокращению потерь нефтепродуктов от испарения

Борьба с потерями нефти и газов осуществляется путем применения организационно-технических мероприятий и спе­циальных технических средств снижения потерь.

К организационно-техническим мероприятиям относятся в основ­ном методы рациональной организации эксплуатации всего ком­плекса резервуарного хозяйства, установок и трубопроводных коммуникаций с соблюдением всех правил по эксплуатационному уходу за ними.

Одним из важнейших условий является всемерная герметизация всей системы транспорта и хранения нефти, для чего проводится постоянная проверка герметичности резервуаров, трубопроводов и оборудования.

При уходе за резервуарами учитывается, что потери от сифона и выдувания (вентиляции) газового пространства занимают значи­тельный удельный вес в общем объеме потерь, создавая одновременно неблагоприятное санитарное состояние; поэтому особое значение придается герметизации газового пространства резервуаров. Свое­временно устраняют неплотности в конструкциях и соединительных швах резервуаров, проверяют наличие прокладок во всех фланцевых соединениях и плотность их закрепления болтами, производят перенабивку сальниковых соединений, следят за состоянием всей установленной аппаратуры. Проверяют работоспособность дыхатель­ных клапанов, диафрагм и наличие жидкости в предохранительных клапанах. Вся дыхательная и предохранительная аппаратура должна соответствовать по своим параметрам — давлению и пропускной способности, характеристике резервуаров.

Все операции по наливу и сливу проводят с максимальным при­менением средств герметичности, например, налив осуществляют под слой нефти, избегая тем самым разбрызгивания жид­кости. Стремятся всемерно сокращать количество внутрипарковых перекачек, а емкости по возможности держать с максимальным заполнением, тем самым уменьшая отрицательное влияние «больших и малых дыханий». [2 стр175-186]

Уменьшить потери от испарения при больших «дыханиях» резервуара можно проведением следующих мероприятий:

1. уменьшением различных перекачек нефти внутри НПС;

2. заполнением резервуара снизу под уровень находящегося в резервуаре продукта, что снижает на 30 - 40 % потери по сравнению с наливом открытой струёй сверху;

3. установкой на крыше резервуаров возвращающих адсорберов, в которые улавливается нефтепродукт, находящийся в паровоздушной смеси;

4. применением газгольдера, компрессора, насоса, возвращающего пары топлива обратно в резервуар;

5. установкой газовых труб, с помощью которых соединяют между собой резервуары, предназначенные для хранения одного сорта нефтепродуктов (при заполнении одного резервуара паровоздушная смесь будет вытесняться в другой, а не теряться в атмосфере);

6. запрещением проветривать резервуар перед заполнением. [3 стр.271-274]

К специальным техническим средствам снижения потерь при хра­нении относятся:

1. применение резервуаров, конструкция которых предусматривает уменьшение объема газового пространства или хранение нефтепродуктов под повышенным давлением;

2. применение газоуравнительных систем;

3. применение систем улавливания легких фракций (УЛФ), паров нефти и нефтепродуктов;

4. отражательно-тепловая зашита резервуаров для уменьшения отрицательного влияния сол­нечной радиации с целью сокращения амплитуды колебаний температуры газового пространства.

Принцип уменьшения объема газового пространства как сред­ства снижения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения яв­ляется одним из наиболее эффективных, в особенности для резер­вуарных парков, характеризующихся высокой оборачиваемостью, так как в этих условиях преобладающее количество потерь про­исходит за счет «больших дыханий». Поэтому наиболее целесообразно применять резервуары с плавающими крышами или понтонами.

В качестве теплозащитных мероприятий, уменьшающих влияние солнечной радиации на резервуары, относятся:

• окраска наружных и внутренних поверхностей резервуаров,

• устройство лучеотражательных экранов,

• орошение крыш резервуаров

• хранение нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов в заглубленных и подземных хранилищах.

Окраска наружной поверхности резервуаров в светлые тона наиболее широко применяется в практике эксплуатации резервуаров, так как заметно уменьшает ампли­туду колебания температуры газового пространства, в результате чего снижаются потери от испарения. Обычно поверхности резер­вуаров окрашивают алюминиевой краской или белой эмалью, кото­рые в наибольшей степени снижают поток тепла во внутрь резервуара. Более эффективна белая краска, обладающая наибольшей лучеотражательной способностью с коэффициентом отражения 90 по сравнению с алюминиевой краской, имеющей коэффициент отра­жения 67 (коэффициент отражения черной краской равен нулю).

Современными исследованиями установлена целесообразность окрашивания не только наружных, но и внутренних поверхностей резервуара. Оно уменьшает поток тепла от стенок к поверхности нефтепродукта за счет низкого коэффициента излучения, что снижает потери в среднем на 30%. Одновременная окраска внутрен­ней и наружной поверхностей резервуаров может уменьшить по­тери от испарения на 40—50% по сравнению с резервуарами, име­ющими неокрашенные поверхности.

Один из эффективных способов хранения легкоиспаряющихся нефтей — хранение в заглубленных и подземных резервуарах, отличающихся относительным постоянством темпе­ратурного режима. При хранении в заглубленных резервуарах почти полностью исключается потери от «малых дыханий», так как, будучи засыпаны грунтом, они не подвергаются солнечному облу­чению, и, следовательно, в них почти отсутствуют суточные измене­ния температуры газового пространства. По сравнению с наземными резервуарами потери от «малых дыханий» в заглубленных резервуа­рах сокращаются в 8—10 раз и несколько снижаются потери от «боль­ших дыханий» (при отсутствии газоуравнительных трубопроводов).

1 – дыхательный клапан; 2 – асбоцементная труба; 3 – задвижка;

4 – металлическая труба; 5 – предохранительная мембрана;

6 – огневой предохранитель.

Рисунок 2 – Схема газовой обвязки резервуаров с централизованной (групповой) установкой дыхательной арматуры

Газовая обвязка резервуаров дает наибольший эффект в резер­вуарных парках, где работа по приему и откачке совпадает как по производительности, так и по времени. В этом случае сохраняется значительное количество паров нефти и нефтепродуктов, которые перетекают из резервуара в резервуаров то же время затраты на уст­ройство газовых обвязок сравнительно невелики. Газовые обвязки рекомендуется выполнять по схеме, в которой все резервуары с нефтью или нефтепродуктами объединены в одну общую газоуравни­тельную систему. Эго обеспечивает взаимозаменяемость всех резер­вуаров парка или группы резервуаров, связанных общими техноло­гическими операциями.

На рисунке 2 показана схема газовой обвязки резервуаров с групповой установкой дыхательной аппаратуры. По этой схеме газовые пространства резервуаров, предназначенных для хранения одноименных сортов нефти или нефтепродуктов, объединяются обвязкой (газоуравнительной системой), на которой установлен общий комплект дыхательной аппаратуры.

1 – резервуар; 2 – огневой предохранитель; 3 – задвижка; 4 – газосборник;

5 – сборник конденсата; 6 – насос для откачки конденсата;

7 – насос для налива (слива) нефти.

Рис. 3 Схема газовой обвязки резервуаров, подключенных к транспортной емкости

Схемы газоуравнительных систем зависят от комплекса эксплу­атационных и технологических факторов, характерных для различ­ных резервуарных парков как по объему и производительности, так и по компоновке и их назначению. В тех случаях когда коэффициент совпадения операций по заполнению к одновременному опорожнению резервуаров невелик, в систему газовой обвязки резервуаров включают специальные газосборники. На рисунке 3 представлена схема газоуравнительной системы наземного резер­вуарного парка, связанная с транспортной емкостью и оборудован­ная газосборником.

Система трубопроводов газовой обвязки прини­мается с расчетом обеспе­чения прохождения паро­воздушной смеси при мак­симальной закачке и вы­качке нефтепродукта и устранения избыточного вакуума при понижении температуры наружного воздуха.

Газосборники имеются различных конструкций, например: в виде обычных резервуаров, оборудован­ных подъемной крышей с гидравлическим или сухим затвором, или в виде «мяг­ких» (эластичных), дыша­щих резервуаров из синтетических (резиноткане­вых) материалов, являю­щихся наиболее перспективными.

Поскольку потери неф­ти наб­людаются при различных операциях транспорта и хранения, причем величи­на их зависит от многих факторов, учет этих по­терь осуществляется раз­дельно специальными нормами потерь. Эти нормы регламентируют потери нефти как при хранении, приемке и от­пуске, так и при транспортировке, причем для каждой операции установлены нормы потерь в зависимости от времени года и клима­тической зоны, исходя из физико-химических свойств нефти, которые в свою очередь подразделяются на десять групп.

Действующие нормы потерь не являются стабильными. Они пе­риодически пересматриваются по мере усовершенствования методов хранения и транспорта нефти и нефтепродуктов. Внедрение рацио­нальных организационно-технических мероприятий и специальных технических средств создают условия для снижения фактических потерь при всех операциях и установления более прогрессивных норм. [2 стр175-186]

На НПС «Екатеринбург» применяется метод сокращения потерь с помощью систем улавливания легких фракций. Применение этой системы обуславливается тем что данная схема достаточно дешевая, а так же экологична. Применение системы УЛФ уменьшает выбросы паров нефти в атмосферу при большых и малых дыханий на 99%.