Способы уменьшения потерь нефтепродуктов

Потери нефти и нефтепродуктов наносят большой вред всему народному хозяйству, поэтому борьба с потерями — чрезвычайно важная и актуальная задача. Для борьбы с потерями необходимо знать причины, вызывающие потери нефти и нефтепродуктов. Потери происходят от утечек, испарения, смешения’ различных сортов нефтепродуктов. По данным исследований в системе транспорта и хранения примерно 75% потерь нефти и нефтепродуктов происходит от испарения. Всякое выталкивание паровоздушной смеси из газового пространства резервуара в атмосферу сопровождается потерями нефтепродукта, испарившегося в газовое пространство – это и есть потери от испарения. Они происходят по следующим причинам.

Первая причина — от вентиляции газового пространства. Если в крыше резервуара имеются в двух местах отверстия, расположенные на расстоянии по вертикали, то более тяжелые бензиновые пары будут выходить через нижнее отверстие, а соответствующее количество атмосферного воздуха входить в газовое пространство резервуара через верхнее отверстие; установится естественная циркуляция воздуха и бензиновых паров в резервуаре, образуется так называемый газовый сифон. Потери от вентиляции могут происходить через открытые люки резервуаров, цистерн путем простого выдувания бензиновых паров ветром, вследствие чего их необходимо тщательно герметизировать.

Вторая причина — потери от «больших дыханий» — от вытеснения паров нефтепродуктов из газового пространства емкостей закачиваемым нефтепродуктом. Нефтепродукт, поступая в герметизированный резервуар, сжимает паровоздушную смесь до давления, на которое установлена арматура. Как только давление станет равным расчетному давлению дыхательного клапана, из резервуара будут выходить пары нефтепродукта, начнется «большое дыхание» («выдох»). Чем больше давление, на которое отрегулирован дыхательный клапан, тем позднее начнется «большое дыхание». При откачке нефтепродукта из резервуара происходит обратное явление: как только вакуум в резервуаре станет равен вакууму, на который установлен дыхательный клапан, в газовое пространство начнет входить атмосферный воздух — произойдет «вдох» резервуара.

Третья причина — потери от «обратного выдоха». Вошедший в резервуар воздух начнет насыщаться парами нефтепродукта; количество газов в резервуаре будет увеличиваться; вследствие этого по окончании «вдоха», спустя некоторое время из резервуара может произойти «обратный выдох» — выход насыщающейся газовой смеси. Четвертая причина — потери от насыщения газового пространства. Если в пустой резервуар, содержащий только воздух, залить небольшое количество нефтепродукта, последний начнет испаряться и насыщать газовое пространство. Паровоздушная смесь будет увеличиваться в объеме, и часть ее может уйти из резервуара — произойдут потери от насыщения.

Пятая причина — потери от «малых дыханий» происходят в результате следующих причин:
а) из-за повышения температуры газового пространства в дневное время. В дневное время газовое пространство резервуара и поверхность нефтепродукта нагреваются за счет солнечной радиации. Паровоздушная смесь стремится расшириться, с поверхности нефтепродукта испаряются наиболее легкие фракции, концентрация паров нефтепродукта в газовом пространстве повышается, давление растет. Когда избыточное давление в резервуаре станет равным давлению, на которое установлен дыхательный клапан, он открывается и из резервуара начинает выходить паровоздушная смесь — происходит «выдох». В ночное время из-за снижения температуры часть паров конденсируется, паровоздушная смесь сжимается, в газовом пространстве создается вакуум, дыхательный клапан открывается и в резервуар входит атмосферный воздух — происходит «вдох»;
б) из-за снижения атмосферного давления. При этом разность давлений в газовом пространстве резервуара и атмосферного может превысить перепад давлений, на который установлен дыхательный клапан, он откроется и произойдет «выдох» («барометрические малые дыхания»). При повышении атмосферного давления может произойти «вдох».

Существуют различные мероприятия по сокращению потерь нефти от испарения:

а) Любое уменьшение газового пространства является одним из наиболее эффективных методов борьбы с потерями от испарения. Этот метод получил воплощение в резервуарах с плавающими крышами, с понтонами или плавающими экранами, с плоскими крышами, при хранении на водяных подушках или в настоящее время в контакте с рассолом в подземных соляных куполах. Резервуар с понтоном отличается от резервуара с плавающей крышей наличием стационарной кровли и отсутствием шарнирных труб и водостоков с обратным сифоном, предназначенных для удаления воды с поверхности плавающей крыши. Наличие стационарной кровли предотвращает попадание на поверхность плавающего понтона атмосферных осадков. Резервуары с понтонами распространены в северных районах и в средней полосе; резервуары с плавающей крышей преимущественно в южных районах. Понтоны и плавающие крыши изготовляются из стали, синтетических и резинотканевых материалов. Хранение легкоиспаряющихся нефтепродуктов в вертикальных цилиндрических резервуарах рекомендуется только при уклоне крыши 1:20 («плоские» крыши). Плавающие крыши сокращают потери от «малых и больших» дыханий в среднем на 70—80%. б) Сокращение амплитуды колебания температуры газового пространства уменьшает потери от испарения. Для уменьшения амплитуды колебания температуры защищают резервуары от нагревания солнечными лучами. Наиболее простое мероприятие — затенение небольших резервуаров путем насаждения лиственных деревьев. Сюда же относится и окрашивание резервуаров луче-отражающими светлыми красками, устройство луче-отражающих экранов из асбофанеры, шифера и других материалов; их помещают на расстоянии 0,1—0,5 м от корпуса и покрытия резервуара. Простейшим мероприятием является устройство на резервуарах водяного экрана. С этой целью боковые стенки резервуара делают возвышающимися над плоским покрытием. В образовавшийся бассейн наливают воду, добавляя ее по мере испарения, либо устанавливают непрерывный ток воды. Газовое пространство охлаждается за счет скрытой теплоты испарения воды и разности температур охлаждающей воды и паро-воздушной смеси. Водяные экраны на 25—30% снижают потери от «малых дыханий» резервуаров. Сокращение амплитуды колебания температуры газового пространства достигается также заглублением резервуаров. В резервуарах, заглубленных на 0,5 м, суточные колебания температур практически не наблюдаются. В железобетонных резервуарах из-за высокого теплового сопротивления бетонных стенок температура внутри резервуара в течение суток мало меняется, и поэтому потери от малых дыханий из таких резервуаров незначительны.

в) При увеличении нагрузки клапана давления (хранение под давлением) можно сократить потери от «больших дыханий» и ликвидировать потери от «малых дыханий». Вертикальные цилиндрические стальные резервуары с обычной кровлей мало пригодны для хранения под давлением, так как конструкция их рассчитана лишь на небольшие избыточные давления и вакуум. К резервуарам, рассчитанным на повышенное избыточное давление и вакуум, относятся вертикальные цилиндрические резервуары со сферическим покрытием при высоких давлениях (0,03 — 0,04 МПа) объемом до 2000м3, при низких (0,015 — 0,02 МПа) — до 5000м3. На большие избыточные давления рассчитаны и каплевидные резервуары. Каплевидные резервуары объемом до

6000м3 при давлении 0,03 — 0,2 МПа строят с опорным кольцом и экваториальной опорой.

г) Потери от испарения можно сократить улавливанием паров нефтепродуктов. В сфере транспорта и хранения широкое распространение получили газовые обвязки. Ввиду отсутствия надежного промышленного образца газосборника газовые обвязки сокращают потери только при совпадении операций закачки и выкачки в группе обвязанных резервуаров.

д) Для сокращения потерь большое значение имеет уменьшение парциального давления паров нефтепродукта в газовом пространстве. Применение понтонов кроме сокращения до минимума объема газового пространства между поверхностью продукта и понтоном приводит также к уменьшению парциального давления паров нефтепродукта в пространстве между понтоном и кровлей резервуара, что сокращает потери из этого пространства в атмосферу.

е) Потеря нефтепродуктов от испарения можно в значительной степени уменьшить путем рациональной организации эксплуатации резервуарных парков: герметизации резервуаров, регулярной ревизии дыхательной арматуры, хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов в заполненных резервуарах, сокращения до минимума количества внутрибазовых перекачек и др. Но, к сожалению, полностью избежать потерю нефтепродуктов невозможно. Основные методики расчета и принятия к учету показателей естественной убыли нефтепродуктов. Среди таких способов, как правило, выделяют два основных: посуточный расчет и расчет при проведении каждой технологической операции и сводный расчет за определенный период. Первый вид расчетов (по отдельным проводимым операциям и ежесуточно) применим далеко не всегда. Его можно использовать в тех случаях, когда заранее известно, что абсолютный размер естественной убыли по каждой проводимой операции больше, чем используемая на предприятии точность учета (к примеру, больше одного килограмма). Вследствие этого, такой метод применим лишь на крупных предприятиях нефтяной и нефтеперерабатывающей отрасли, где практически не работают с мелкими партиями нефтепродуктов. Примером такого линейная производственно-диспетчерская станция (сокращенно – ЛПДС), на которой размер одной партии нефтепродуктов крайне редко бывает меньше, чем тысяча тонн. Суть этой методики заключается в том, что естественные потери рассчитываются и берутся к учету в момент учета конкретной операции (поступление или отгрузка) с нефтепродуктами. Другими словами, количественное значение остатков НП сразу снижается на величину убыли, полученную расчетным путем. Если же НП находятся на хранении в резервуарном парке предприятия, убыль рассчитывают и списывают ежедневно (или каждую смену). Делают это, в основном, в начале суток или при пересменке. Однако таких крупных предприятий в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности – немного. Основную массу таких предприятий составляют нефтебазы мелкого и среднего размеров, на которых, как правило, происходит приемка продукции железнодорожным транспортом, а её отпуск – в основном автомобильным. При такой работе обычный размер каждой партии товара составляет лишь несколько тонн. Поэтому в таких организациях первая методика неприменима, а возможно только проведение расчета естественных потерь за определенный отчетный период, которым обычно служит месяц, квартал и год. При таком расчете массы учитываемых нефтепродуктов могут определяться практически с любой точностью (хоть до граммов), однако к учету принимаются только значения убыли, округленные до целых значений (в килограммах или литрах).

Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов — один из важных путей экономии топливно-энергетических ресурсов, играющих ведущую роль в развитии экономики и интенсификации общественного производства.

Источник

Потери при хранении нефтепродуктов в резервуарах — нормы, причины, способы сокращения и ликвидации потерь

Потери нефтепродуктов при хранении в резервуарах признаются неизбежными, и меры по борьбе с ними – головная боль всех владельцев резервуарных парков. Потери разделяют на количественные и качественные. Количественные приводят к уменьшению объема хранящегося нефтепродукта, качественные – к ухудшению качества топлива при сохранении его объема. Третий подкласс потерь определяется как количественно-качественные.

Причины потери нефтепродуктов при хранении

Потери при хранении нефтепродуктов – это не только экономическая, но и экологическая проблема. Ущерб от них может измеряться миллиардами долларов. Кроме того, здесь можно также говорить о существенном ущербе для репутации компании.

Количественные потери нефтепродуктов при хранении в резервуарах – это:

Испарение в виде больших и малых дыханий, обратного выдоха. Нефтепродукты испаряются также от насыщения газового пространства и в процессе вентиляции. Около 75% потерь приходится именно на испарение.
Эксплуатационные потери – те, что возникают в связи с человеческим фактором или мелкими дефектами трубопровода, системы раздачи.
Аварийные потери – те, что происходят в случае нарушения целостности резервуара и трубопровода, аварии, стихийного бедствия.

Для описания вида потерь используются два термина. Разлив – это попадание нефтепродукта в окружающую среду, которое происходит вследствие случайного перелива тары, дефекта наливных устройств, выхода из строя приборов контроля уровня, таким образом, разлив возникает из-за ошибки приборов или человека. Утечка – следствие нарушения целостности оборудования, используемого для хранения, транспортировки, перегрузки продукта, то есть, утечка возникает вследствие нарушения герметичности.

Качественные потери при хранении нефтепродуктов в резервуарах возникают:

из-за взаимодействия материала емкости с содержимым;
из-за контакта продукта с кислородом, окисления;
из-за нарушения условий хранения (нарушения температурного режима, длительности срока хранения);
из-за наличия остатков других продуктов, перемешивания.

Пример качественно-количественных потерь при хранении нефтепродуктов – испарение при одновременном снижении качества топлива под воздействием прямых солнечных лучей.

Нормы потерь нефтепродуктов при хранении в резервуарах

Разные нефтепродукты имеют различную степень летучести. Например, испаряемость бензина выше, чем у дизельного топлива. Нормы потерь на испарение утверждены приказом № 281 Министерства энергетики РФ от 16.04.18 «Об утверждении норм естественной убыли нефтепродуктов при хранении». Они определяются в килограммах на тонну и зависят от следующих факторов:

типа резервуара (наземный стальной, наземный стальной с понтоном, подземный или заглублённый);
объема емкости;
времени года (осеннее-зимний, весеннее-летний периоды);
группы нефтепродукта;
климатической группы месторасположения хранилища;
срока хранения (для 1 месяца хранения/ для периода после 1 месяца хранения).

Любые потери кроме испарений не относятся к естественной убыли и являются недопустимыми. Конструкторы постоянно работают над сокращением естественной убыли продуктов нефтепереработки в процессе хранения. Нормы необходимы для расчёта естественной убыли в случае обнаружения недостачи, выявленной по факту инвентаризации.

Варианты снижения потерь нефтепродуктов при хранении

Чтобы снизить качественные потери при хранении продуктов нефтепереработки в стальных резервуарах, требуется их регулярная очистка от отложений. Осадок влияет на химический состав продукта, но это не единственная проблема, связанная с наличием отложений. Слой осадка препятствует проникновению тепла от систем обогрева резервуаров для ДТ, которые располагаются с внешней стороны.

Для снижения количественных потерь на естественную убыль предлагаются следующие решения:

Для стальных резервуаров наземного расположения – окрашивание в белый цвет, поскольку он отражает солнечные лучи и снижает нагрев. Окрашивание сокращает потери на 27-45 %.
Максимально полное заполнение – уменьшение газового пространства является эффективным методом снизить процент испарения.
Плавающий понтон («зеркало») из металла или синтетических материалов, который закрывает более 95% поверхности, что снижает процент испарения. Близкий вариант – плавающая крыша. Дают снижение потерь на 70-80 %.
Хранение под давлением в вертикальных цилиндрических или каплевидных резервуарах.
Хлопушки (хлопуши) – устройства, которые применяются в вертикальных резервуарах для хранения светлых нефтепродуктов, располагаются на приемно-раздаточном патрубке, служат для налива и слива, а также дополнительной защиты от утечки.
Газовая обвязка, в том числе с применением конденсатосборника – система улавливания паров нефтепродуктов, нужна, чтобы паровоздушная смесь из заполняемого резервуара уходила не в атмосферу, а в соседний опорожняемый резервуар.
Газоуравнительная система – усовершенствованный вариант газовой обвязки с конденсатосборником и газгольдером. Аккумулирует паровоздушную смесь.

Также для сокращения потерь нефтепродуктов на испарение рекомендуется до минимума сократить число внутрибазовых перекачек. Снижению как качественных, так и количественных потерь на испарение и утечку способствует повышение герметичности резервуаров и трубопроводов. Парк резервуаров нуждается в регулярном осмотре на предмет протечек. Необходима своевременная замена износившихся компонентов системы.

Преимущества использования полимерных резервуаров для хранения нефтепродуктов

Полимерная емкость для нефтепродуктов стоит почти в 3 раза меньше стальной того же объема, её доставка в разы дешевле и проще. Кроме того, горизонтальные резервуары для нефтепродуктов, изготовленные из полимера – это решение, выгодное не только в момент покупки. Использование мягких нефтетанков устраняет основную причину потерь – испарение. Этот вид резервуарного оборудования не нуждается в дорогостоящих чистках. Выбирая его, вы сокращаете свои расходы на покупку, эксплуатацию, а также минимизируете потери продукта.

Мягкий горизонтальный резервуар производства компании «Нефтетанк» имеет ряд преимуществ перед классическим стальным аналогом в плане сокращения потерь нефтепродуктов:

Полимерная емкость под нефтепродукт нейтральна к содержимому, не влияет на его состав.
Постоянная циркуляция продукта исключает образование подтоварной воды.
Изделие абсолютно герметично.
Сложные дорогостоящие чистки не нужны.
В материале нет пор, в отличие от металла, что снижает риск возникновения утечек.
Возможно заполнение гибкого резервуара на 100 % (для металлического этот показатель составляет 85 %), что увеличивает его эффективность и уменьшает газовое пространство.
Оборудование комплектуется защитным пологом, который предохраняет почву от попадания в неё топлива и снижает риск нанесения ущерба окружающей среде. Это делает возможным установку мягкого нефтетанка в природоохранных и водоохранных зонах.

На основе мягких танков можно создать постоянный или полевой склад ГСМ любого объема быстро. Например, для создания резервуарного парка на 1000 м3 можно использовать 4 емкости по 250 м3. Монтаж горизонтального резервуара из полимера проводится на любую ровную поверхность. На сборку нефтетанка 250 м3 уйдет одна рабочая смена. В комплект могут входить защитные бермы и полог, насосное перекачивающее оборудование, датчики объема, противопожарная сигнализация, молниезащита, при необходимости – система удалённого контроля отпуска топлива.

Цена мягкого резервуара или емкости

Цены на резервуары для топлива начинаются от 50 000 руб. и зависят от объема нефтетанка, его использования, общей мощности склада, перечня дополнительного оборудования, услуг доставки, монтажа и сервисного пакета по обслуживанию готового объекта.

Доставка полимерного резервуара по России и СНГ напрямую с производства

Компания «Нефтетанк» выполняет производство полимерного емкостного оборудования последнего поколения. Предлагаем купить горизонтальные резервуары объемом от 1 до 500 м3 в индивидуальной комплектации. Если на изготовление резервуара из стали может уходить несколько месяцев, то мягкие емкости ждут вас на складе: мы отправим вашу покупку сразу после комплектации дополнительным оборудованием. Монтаж можно провести самостоятельно (предлагаем услугу шеф-монтажа), либо пригласить для установки одну из сервисных бригад нашей компании.

Источник