Самостоятельная работа № 16.

Тема. Комплексная механизация налива, слива и перекачки жидких грузов
На складах жидких грузов выполняют слив поступающих грузов из железнодорожных или автомобильных цистерн, перекачивание жидкостей, подача их в цехи-потребители, разлив жидких грузов в мелкую тару.

Различают пять схем налива и слива жидких грузов (рис.).

1. Самотечный налив цистерн из резервуара (рис. а) применяют, если резервуар 4 нефтехранилища выше верхней отметки наливного устройства 1, подающего жидкость в цистерны 2. Перепад высот должен обеспечивать преодоление гидравлических сопротивлений в трубопроводах 3 и наливных устройствах 1. При расположении резервуара на одном уровне с наливными устройствами или ниже их применяют принудительный налив цистерн при помощи центробежных или поршневых насосов.

2.Жидкость может подаваться непосредственно из резервуара в цистерны или через промежуточный буферный резервуар (рис. б). Применение буферного резервуара позволяет применять насосы с меньшей подачей и ускорять процесс налива жидких грузов.

3.Открытый самотечный слив жидких грузов (рис. в) осуществляют через нижние сливные приборы 1 цистерн в переносные лотки 2, а затем через желоб, обычно расположенный между рельсами пути, в резервуар 3. Из него по отводной трубе 4 жидкость самотеком (или насосом) подается в резервуар 5. Во избежание загрязнения жидкости применяют закрытый самотечный слив. При этом сливные приборы цистерн соединяют гибкими рукавами с коллектором и трубопроводом, уложенным в грунте. Уклон трубопровода к отводной трубе не менее 1/200.

4.Вакуумный слив жидких грузов с использованием сифона (рис. г) применяют для цистерн, не имеющих нижних сливных приборов. Через верхний люк в цистерну вводят гибкий рукав 1 с всасывающим патрубком на нижнем конце. Вакуумным насосом 7 через воздушный коллектор 4 создается разряжение в основных рабочих коллекторах 2 и 3. Жидкость под давлением атмосферного воздуха из цистерн поступает в сливные коллекторы 5 и 6. По отводной трубе 8 жидкость подается в промежуточный резервуар 9 или насосом 10 в резервуары постоянного хранения. Промежуточный резервуар позволяет уменьшить требуемую подачу насоса и потребляемую им мощность.

5.Принудительный слив жидких грузов при помощи погружного насоса (рис. д) применяют также для цистерн, не имеющих нижних сливных приборов. К корпусу насоса 1 присоединяют напорный трубопровод 2 и далее по трубопроводу 3 жидкость подается в резервуар 4. Управление насосом дистанционное, с пульта.



Рис. Схемы налива и слива жидких грузов:

а — самотечный налив из резервуара; б—принудительный напив с помощью насоса;

в — самотечный слив; г—вакуумный слив сифоном; д — принудительный слив насосом

Система нижнего слива цистерн имеет преимущества перед системой верхнего слива, так как уменьшаются потери от испарения и сокращаются остатки груза после слива. Продолжительность разгрузки цистерны вместимостью 60 м³ — от 8 до 10 мин.

Пункты налива и слива обычно оборудуют эстакадами галерейного и стоякового типов.

Большинство эстакад обслуживают два железнодорожных пути и называются двусторонними.

Наливная эстакада галерейного типа имеет открытую или закрытую галерею на портале, расположенном между железнодорожными путями. На площадке галереи размещены коллекторы с запорными вентилями. Коллекторы соединены с заливными горловинами гибкими рукава ми, вставляемыми в верхние люки цистерн рабочими, которые перемещаются по галерее.

В наливных эстакадах стоечного типа (рис.) между железнодорожными путями с интервалами в 6 м устанавливают стояки 8 с поворотными стрела ми 11. На них размещен центральный паропровод 9 и разводящие трубы 70, на которых имеются штуцеры 72 для присоединения гибких рукавов разогревающего устройства. Откидные мостики 6 используют рабочие при открытии и закрытии верхних люков цистерн. При верхнем сливе внутрь цистерны вводят гибкий рукав 5, который соединен с всасывающим трубопроводом 7. Для нижнего слива предназначен центральный коллектор 75, имеющий двойные стенки для подогрева жидких грузов паром. При сливе грузы поступают в сборный коллектор и далее через решетку 3 по трубопроводу в буферный резервуар 7, откуда насосом подаются в резервуары длительного хранения.

Массу жидкости в цистерне устанавливают методом определения объема продукта с последующим переводом в единицы массы. Для всех типов цистерн есть специальные таблицы определения объема в зависимости от уровня жидкости с шагом 1 см. Измерив глубину жидкости в цистерне, можно по соответствующей таблице определить объем жидкости, и зная ее плотность, вычислить массу.

Большое влияние на выбор способа выполнения слива-налива нефтепродуктов оказывает их вязкость.

По степени вязкости различают невязкие, слабовязкие и высоковязкие продукты.

Высоковязкие нефтепродукты — различные сорта мазута, гудрон, полугудрон, патока, автолы, компрессорное, судовое, авиационное, льняное, подсолнечное, горчичное и другие масла; при наливе или сливе они требуют подогрева даже летом.

Слабовязкие — легкое и тяжелое моторное топливо, мазут флотский и др. сливаются в теплое время года без подогрева. Парафинистые нефтепродукты подогревают обычно на 10°С выше температуры их застывания.

Для подогрева цистерн используют различные способы:

• 
  подогрев острым паром; При подогреве острым паром в цистерну подается водяной пар, который, перемешиваясь с продуктом, повышает его температуру. Этот метод применим для жидкостей, которые можно разбавлять водой (на пример, раствор каустической соды).
  
• 
  подогрев с использованием переносного подогревателя; Переносные подогреватели змеевикового типа изготовляют из тонкостенных стальных или дюралюминиевых труб диаметром 16—30 мм.
  
• 
  методом рециркуляции;
  
• 
  с использованием паровой рубашки и др.
  

Технологическая схема слива легковоспламеняющихся и горючих жидкостей из железнодорожных цистерн показана на рис.

Рис. Технологическая схема слива легковоспламеняющихся жидкостей:

1 —подогреватель; 2—конденсатоотводчик; 3— сливной шланг; 4— эстака­да; 5 — воздухоотводчик;

6,8 — подводы пара; 7 — вентиль инертного газа; 9—приемник конденсата; 10—установка инертного газа; 11 — блок адсорб­ции; 12 — вакуум-ресивер; 13—указатель потока воздуха; 14—насос; 15—мелкая тара;

16 — контейнеры; 17—автоцистерна; 18,19—подземный резервуар; 20—подогреватель жидкости;

21 — приборы нижнего слива

При хранении таких жидкостей в подземных и наземных резервуарах они находятся под слоем инертного газа, поступающего с установки 10. Перед выбросом в атмосферу газ очищают от паров продукта в блоке адсорбции 11. Жидкости подаются в подземные резервуары при помощи насосов, а из наземных — под действием давления инертного газа.

В подземные резервуары 18, 19 жидкие грузы сливаются самотеком через приборы нижнего слива 21 или при помощи вакуум-ресивера 12 через шланг 3 и верхний люк. Из подземных резервуаров хранения жидкости подаются насосом 14: одна линия разливает в мелкую тару 15 и контейнеры 16, а другая — в автоцистерны 17. Управление разливом дистанционное, с применением жидкостного счетчика и электромагнитного клапана. Имеется также эстакада, оборудованная шлангами для налива жидкости в автоцистерны и устройствами для подъема сливных шлангов. Для пропарки рабочих трубопроводов и арматуры устроены подводы пара 6,8, коиденсатоотводчик 2 и приемник конденсата 9. Резервуары для хранения вязких, застывающих и кристаллизирующих жидкостей оборудованы внутренними подогревателями 20, а железнодорожные цистерны разогревают переносными змеевиковыми подогревателями 7, расположенными на сливной эстакаде 4. Указатель потока воздуха 13 и воздушник 5 находятся на вакуумной линии. В наземные резервуары грузы сливают из железнодорожных цистерн под давлением инертного газа 70 кПа из ресивера через герметично присоединенные шланги верхнего слива или установки нижнего слива.

Кислоты и щелочи, поступающие в железнодорожных цистернах, сливают через верхний люк с помощью вакуума, создаваемого вакуум насосами через вакуум-ресивер, или сжатого воздуха под давлением 70 кПа. При отсутствии у цистерн штуцеров герметичного присоединения шлангов на люк котла навертывается крышка. При заполнении резервуаров кислотами воздух с парами кислот направляется в бак для нейтрализации паров кислот перед выбросом их в атмосферу.

Для перекачки нефтепродуктов из неисправных цистерн в исправные служат стационарные и передвижные перекачивающие установки. Стационарные установки размещаются на станциях основных направлений наливных маршрутов, передвижные обслуживают станции на пути следования поездов с наливными грузами. Передвижные установки монтируются в крытом вагоне, где помимо насосов располагаются электростанция и купе для обслуживающего персонала.

Перекачивающие установки служат для перекачки нефтепродуктов и кислот. Оборудование для перекачки нефтепродуктов включает линии, предназначенные для светлых и темных нефтепродуктов. Первая состоит из всасывающих и нагнетательных трубопроводов, ротационного насоса и электродвигателя, во вторую входят бензостойкие нагнетательные и всасывающие трубопроводы, вихревой насос и электродвигатель. В оборудование для перекачки кислот входят две самостоятельные линии. Одна из них предназначена для соляной и слабой серной кислоты, другая — для концентрированной серной кислоты и меланжа.

Гибкие шланги укладывают на крыше или под рамой вагона. Передвижные установки оснащены телескопической стрелой с крюковой подвеской и двумя лебедками — одна для подъема и опускания стрелы,

другая — то же для крюка. Телескопическая стрела необходима для выполнения вспомогательных операций (монтаж-демонтаж трубопроводов и др.).

Для перекачки высоковязких нефтепродуктов или газожидкостной смеси (например, при очистке цистерн), когда требуется большая высота всасывания, рекомендуется применять поршневые насосы. Перекачивают нефтепродукты и кислоты на специально выделенных путях.

При переработке и хранении жидких грузов необходимо соблюдать правила противопожарной безопасности и охраны труда. Склады оборудуют средствами пожарной сигнализации и пожаротушения. В местах расположения хранилищ с жидкими воспламеняющимися грузами запрещается курить и пользоваться открытым огнем (например, вести сварку). В случае разлива жидкостей их собирают, засыпают песком или опилками. К работе с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями допускаются только работники, прошедшие специальный инструктаж и проверку знаний по технологии переработки жидких грузов, безопасным методам и приемам выполнения работ.

Строительство складов различных нефтепродуктов, а также других жидкостей выполняется обычно по разработанным типовым проектам, что позволяет унифицировать оборудование и применять типовые проекты горизонтальных и вертикальных стальных резервуаров.