Безопасное хранение нефтепродуктов является первостепенной задачей для любого предприятия нефтегазовой отрасли. Оно регламентируется нормативными документами и организуется в полном соответствии с правилами эксплуатации технических средств и обращения с нефтепродуктами, а также пожарной безопасности на нефтехранилищах, топливозаправочных станциях и АЗС. Важно, чтобы качество топлива сохранялось без смешивания, загрязнения и обводнения, а потери были минимальными.
Неизбежные составляющие потерь
Снижение качества и количественные потери любого нефтепродукта неизбежны. Они происходят при хранении, перевозках, сливе/наливе. Следует отметить, что от НПЗ до потребителя топливо подвергается различным действиям не менее 10 раз, что отражается на потерях, но наибольшее их количество происходит на этапе хранения нефтепродуктов.
Кроме того, следует помнить, что еще одним фактором влияющим на потери являются физико-химические свойства самих нефтепродуктов. Они оказывают существенное влияние на процессы испарения при перевозках, сливе/наливе и хранении продуктов.
Классификация потерь
Важно понимать, что финансовые вложения на сокращение потерь нефтепродуктов по всей цепочке от производителя до потребителя являются оптимальными. Они почти в два раза ниже, чем траты на увеличение компенсационной добычи нефти. Потери бывают эксплуатационными и аварийными.
Аварийные потери
Аварийные потери возникают во время стихийных бедствий, при техногенных катастрофах, а также при различных «мелких» авариях в резервуарном парке, на его оборудовании, в трубопроводной системе и устройствах.
Эксплуатационные потери
Самая многочисленная группа — это эксплуатационные потери. Они бывают двух видов: количественные и качественные.
Количественные потери
Количественные потери проявляются при больших и малых дыханиях обратного выдоха. Это примерно 74% потерь в топливохранилищах.
Например, плохие эксплуатационные и качественные характеристики как самих резервуарных парков с их различным оборудованием, устройствами, трубопроводными системами и арматурой, так и отдельных емкостей с их конструктивными особенностями, окраской, целостностью конструкции и т. д.
В качестве примера приведем сильную коррозию стенок резервуара или снижение прочности металла в следствии чрезмерного нагрева или охлаждения, вызывающие необратимые механические повреждения.
Также может произойти механическое или физическое воздействие на емкости во время хранения нефтепродуктов, исходящее от обслуживающего персонала вследствие нарушения им правил эксплуатации технических средств и обращения с нефтепродуктами, ремонте, реконструкции производственных помещений и т.д.
Например, переполнение резервуара во время закачки, повышенное давление при наливе топлива, которое возникает во время несоответствия интенсивности закачки и пропускной способности дыхательной арматуры. Далее, закачка нефтепродукта в резервуары нагретого выше допустимой нормы или с большим содержанием растворенных газов в нем. В холодное время года возможны промерзание тарелок дыхательных клапанов или обледенение насадки огневого предохранителя.
Такие потери формулируются двумя терминами — разливом и утечкой. Первый — это попадание продукта в окружающую среду. Оно происходит по вине человека или неисправности приборов. Утечка является следствием нарушения целостности емкости или разгерметизации резервуара для хранения нефтепродуктов.
Качественные потери
Качественные потери проявляются при взаимодействии стенок емкости с содержимым, активного контакта продукта с кислородом, банального перемешивания с остатками ранее хранимого (перевозимого) продукта и нарушения условий хранения: длительности срока хранения или нарушения температурного режима. Последние является большой головной болью для резервуарных парков.
Внешние воздействия
Прежде всего, отметим, что на хранение топлива в резервуарах оказывают влияние климатические факторы. Так, к внешним природным следует отнести влажность воздуха, диапазон температур, атмосферное давление, снеговые заносы, сильный ветер и т. д. Существуют и другие проявления, исходящие из внешней среды, способные повлиять на потери и свойства различных видов топлива при его хранении. Сюда же можно отнеси стихийные бедствия.
Все эти потери нефтепродуктов приводят к экономическим и экологическим проблемам. Финансовый ущерб в мире миллиарды долларов, экологический — большой ущерб природе и среде обитания человека.
Защита от потерь в металлических резервуарах
На современных нефте, продуктохранилищах проводится модернизация оборудования и усовершенствование конструкций с целью сокращения потерь. Устанавливается специальное оборудование для улавливания паров, изменяется конструкция емкости. Она рассчитывается на более высокое давление, применяются понтоны и т.д.
На смену человеку приходит автоматизация технологических операций, исключающая влияние человеческого фактора на процессы, происходящие в резервуарных парках, а также большое внимание уделяется герметизации емкостей. Эти мероприятия являются дорогостоящими и не каждому предприятию по карману.
На сегодняшний день, эффективными методами хранения автомобильного топлива на АЗС можно считать резервуары горизонтальные стальные двустенные объемом 25, 50, 75, 100 м3, располагаемые в заглублении или под землей (вне населенных пунктов можно использовать одностенные). Они обладают повышенной устойчивостью к избыточному давлению и разрежению воздуха, при оборудовании емкости приборами мониторинга в них легко обнаруживаются утечки.
Подземное размещение сохраняет полезное пространство и резко уменьшает отрицательное влияние внешних факторов на хранимый нефтепродукт: уменьшаются потери от малых дыханий в разы.
Для наземных АЗС хорошей защитой является окраска резервуаров. Цвет играет огромное значение для защиты от влияния УФ-излучения на резервуар, а значит на испарение нефтепродуктов. Например, в резервуаре в 100 м3 при температуре в 11оС в год испаряется 850 кг бензина, а при двадцати — 3 800 кг, 27оС уберут 6500 кг.
Альтернативный путь защиты от потерь
Есть иной путь по безопасному хранению нефтепродуктов в хранилищах. Это организация баз из полимерных эластичных резервуаров подушечного типа. Их герметичность гарантируется, поскольку проверяется прямо на производственной базе предприятия-изготовителя. Конечно, установка полевого склада горючего в центре большого населенного пункта не будет оптимальным решением.
А вот значительно сократить временные издержки при формировании инфраструктуры «Ямала СПГ» пригодились полимерные резервуары, позволившие в экстремальных условиях сформировать ПСГ, состоящий из 25 емкостей общим объёмом 15000 м3 изготовления НПФ «Политехника». Эластичные резервуары разместились на площадке между портом Сабеттой и Южно-Тамбейским месторождением. Склад был развернут специалистами предприятия на защитной берме для резервуаров в самые короткие сроки, всего за 42 дня с момента обращения заказчика в компанию.
При организации мобильных топливозаправочных станций в удаленных и труднодоступных районах, а также во время аварий на трубопроводах НПФ «Политехника» предлагает как замену РГС, мягкие полимерные резервуары. Они имеют малые габариты, легкий вес, разворачиваются на неподготовленной площадке бригадой специалистов.
Например, популярные для АЗС емкости в 25 м3 ПЭРы имеют вес 87 килограмм и перемещается в скрутке или ящике, резервуары горизонтальные стальные — 4500 кг. Их диаметр - 2,8 м, длина - 5,6 м, высота почти 4 метра.
Заключение
У полимеров есть и другие достоинства, так ПЭРы состоят из тканей баллистического плетения с бензостойким двухсторонним полиуретановым покрытием, но оно не может противостоять агрессивным средам, в т. ч. сырой нефти, кислотам, щелочам и растворителям, фторопласт или полиэтилен — могут.
Они являются ярким примером химической устойчивости полимеров к агрессивным средам. Поэтому мягкие резервуары обладают герметическим полиэтиленовым вкладышем.
Добавим, что огнестойкость ПВХ составляет t > 450оС, при которой они разрушаются без открытого пламени, выделяя канцерогенные вещества в атмосферу.
Источник фото: poli.ru, freepik.com
