Тема 6. Нефтяные резервуары и насосные станции.

Вопрос 6.1: Назначение резервуаров, их виды.

Нефтяные резервуары представляют собой емкости различных размеров, предназначенные для накопления, кратковременного хранения и учета "сырой" и товарной нефти.

По назначению нефтяные резервуары подразделяются на сырьевые, технологические и товарные.

Группа резервуаров, сосредоточенных в одном месте, называется резервуарным парком. Общий объем товарного резервуарного парка должен быть равен двухсуточной плановой производительности всех добывающих скважин данного месторождения. Отношение двухсуточного объема добываемой нефти к объему установленных резервуаров, который характеризует степень использования резервуарного парка и определяется по формуле

k = 2G_n / V₀,

значение к может колебаться от 2 до 3.

По расположению нефтяные резервуары подразделяют на наземные, подземные и полуподземные. По материалу, из которых они изготовлены: на металлические и железобетонные. На нефтяных месторождениях наибольшее распространение получили надземные стальные вертикальные цилиндрические резервуары объемом от 100 до 5000 м³.

 

Вопрос 6.2: Стальные вертикальные резервуары, их конструкция и монтаж.

Вертикальные цилиндрические резервуары подразделяются на резервуары низкого давления (атмосферные), резервуары с понтопами и резервуары с плавающими крышами.

Типовые стальные резервуары сооружают сварными с применением индустриальных методов монтажа и использованием готовых рулонных заготовок и элементов заводского изготовления. Рулонные заготовки изготовляют из плоских стальных листов, свариваемых автоматической сваркой и сворачиваемых для транспортировки в рулоны, которые при монтаже разворачиваются до проектной кривизны.

При сооружении корпуса вертикального резервуара стальные пояса могут располагаться четырьмя способами:

ступенчатым;

телескопическим;

встык;

встык с одинаковым внутренним диаметром по всей высоте резервуара.

Рис. 41 Расположение

поясов стальных

резервуаров.

1 - крыша резервуара;

2 - ферма.

 

Рис. 42 Фундамент промысловых стальных резервуаров.

ного крана. После выверки правильности собранного днища вручную сваривают четыре сварщика, находя­щиеся на равных расстояниях один от другого.

Перед началом сборки первого пояса резервуара проверяют горизонтальность кольца, на который устанавливается этот пояс, затем проверяется размер листов по длине и ширине, правильность геометриче­ской формы листов. После установки первого пояса с определенными зазорами между листами их свари­вают. Эти работы выполняются 4-6 сварщиками, перемещаемыми в одном направлении. Вертикальные стыки сваривают автоматами. Перед сборкой второго пояса резервуара замеряют длину окружности первого пояса, длину и ширину листов второго пояса, а также проверяют геометрическую форму листов, затем их крепят и сваривают. Вертикальные стыки первого пояса контролируют ультразвуком и просвечивают гамма-лучами, а угловые швы с днищем контролируют на непроницаемость керосином.

Вопрос 6.3: Основания и фундаменты под резервуары.

Особенностью сооружения резервуаров большой вместимости является усиленное основание. Давле-

ние заполненного резервуара на основание определяется из выражения Р= h*p*g ~\ ----~

s

где h - высота столба жидкости; р - плотность жидкости; G_M - масса резервура; s - площадь попе­речного сечения резервуара.

О О О О

I - грунтовая подсыпка; 2 - песчаная подушка; 3 - гидрофобный слой; 4 - днище резервуара; 5 - нижний пояс резервуара; 6 - дренажный лоток.

Для резервуаров высотой 11-12 м давление на грунт не превышает 0,12-0,13 МПа_% высотой 17-18 м - 0,18 - 0,19 МПа. Поэтому площадки под парки резервуаров выбирают с условием, чтобы несущая способность грунта была не ниже 0ДЗ~0,2МПа.

Парк промысловых резервуаров емкостью до 5000 м³ обычно монтируется на специальных фунда­ментах (рис. 42), состоящих из трех слоев: грунтовой подсыпки 1, песчаной подушки 2 и гидрофильного слоя 3, предохраняющего поступление вод к днищу резервуара и затрудняющего воздухообмен под дни­щем. Гидрофобный слой состоит из песка или песчаного грунта, пропитанного битумом, гудроном или вяз­кой нефтью. Основное назначение гидрофобного слоя - предотвращение коррозионного разрушения днищ резервуара. Толщина гидрофобного слоя колеблется в пределах 8—10 см; песчаной подушки 30 см. Слои уплотняют катком или виброустановкой.

 

Вопрос 6.3: Основания и фундаменты под резервуары.

Особенностью сооружения резервуаров большой вместимости является усиленное основание. Давление заполненного резервуара на основание определяется из выражения

P=ρ*g*h+G_m/S,

где h - высота столба жидкости; р - плотность жидкости; G_m - масса резервуара; s - площадь поперечного сечения резервуара.

Парк промысловых резервуаров емкостью до 5000 м³ обычно монтируется на специальных фундаментах, состоящих из трех слоев: грунтовой подсыпки, песчаной подушки и гидрофильного слоя, предохраняющего поступление вод к днищу резервуара и затрудняющего воздухообмен под днищем. Гидрофильный слой состоит из песка или песчаного грунта, пропитанного битумом, гудроном или вязкой нефтью. Его основное назначение - предотвращение коррозионного разрушения днища резервуара. Толщина гидрофильного слоя колеблется в пределах 8 - 10 см; песчаной подушки 30 см. Слои уплотняют катком или виброустановкой.

 

Вопрос 6.4: Железобетонные резервуары, их типы, конструкция и область применения.

Железобетонные резервуары по сравнению со стальными обладают следующими преимуществами:

1) расход стали на 1 м³ объема в 2 раза меньше;

2) вследствие малой теплопроводности бетона потери нефти от испарения меньше (в 8-12 раз);

3) большие противопожарные преимущества.

Железобетонные резервуары по геометрической форме бывают цилиндрические и прямоугольные Наибольшее распространение получили цилиндрические резервуары, удобные в эксплуатации и имеющие конструктивные преимущества. Цилиндрические стенки железобетонных резервуаров имеют толщину 8-10 см. Днище резервуара при хорошем грунте может быть бетонное толщиной 30 - 50 см

Недостаток железобетонных резервуаров - высокая проницаемость нефти через бетон, что устраняется применением различных герметизирующих покрытий. Эффективное средство изоляции - пропитка синтетическими смолами.

 

 

1 – световой люк; 2 – вентиляционный патрубок; 3 – огневой предохранитель;

4 – дыхательный клапан; 5 – замерный люк; 6 – указатель уровня; 7 – люк лаз;

8 - сифонный клапан; 9 – подъемная труба; 10 – хлопушка; 11 – шарнир подъемной трубы; 12 – приемно-раздаточный патрубок; 13 – перепускное устройство; 14 – лебедка; 15 – управление хлопушкой; 16 – роликовый блок.

Вопрос 6.5: Оборудование резервуаров.

 

Рис. 43 Схема расположения оборудования стальных цилиндрических резервуаров

1 - дыхательный клапан; 2 - огневой предохранитель; 3 - уровнемер дистанционный универсальный (УДУ-5); 4 - маршевая лестница; 5 - люк-лаз; 6 - шарнирная подъемная труба- 7 -хлопушка; 8 - задвижка; 9 - приемно-раздаточный нефтепровод; 10 - управление хлопушкой-11 - пенокамера; 12 - предохранительный клапан.

На товарном резервуаре устанавливается следующее оборудование:

1) люк-лаз на нижнем поясе резервуара для внутреннего осмотра, ремонта и очистки резервуара;

2) световой люк на крыше резервуара для его проветривания и освещения;

3) замерный люк для контрольного замера уровня жидкости в резервуаре и взятия проб на исследование при выходе из строя автоматического уровнемера и пробоотборного устройства;

4) уровнемер УДУ-5;

5) пробоотоорник ПСР-4;

6) хлопушка; огневой предохранитель, предотвращающий попадание огня или искры в газовое пространство резервуара;

7) пенокамера для тушения возникшего в резервуаре пожара;

8) шарнирная подъемная труба для откачки нефти с различных уровней резервуара;