13 Апта.

№ 25 Дәріс. Мұнай резервуарлары. Резервуарлардың міндеті және жіктелуі. Тік болат резервуарлардың жабдықтары. Резервуарларды тазалау және жөндеу.

Мұнай резервуарлары деп - “шикi” және тауарлы мұнайды есепке алу, жинау және аз уақыт ішінде сақтау үшін арналған әр түрлi өлшемдегі ыдыстарды айтады. Бiр жерде шоғырланған резервуарлар тобын резервуарлар паркі деп атайды.

Тауарлы мұнай резервуарлар паркiнің жалпы көлемi кез-келген кен орнының барлық өндiрушi ұңғыларының екi тәулiктiк жоспарлы өндiрілген өніміне тең болуы керек.

Мұнай резервуарларын өртенбейтiн материалдардан - металл немесе темiр бетоннан - тұрғызады. Резервуалар жер асты, жер үстi немесе жартылай көмiлген болып келедi. Мұнайды жинау, сақтау және көлемiн өлшеу үшiн көпшiлiк жағдайларда болаттан жасалған цилиндрлiк резервуаларды қолданады, ал бетоннан немесе темiр бетоннан жасалған резервуарларды сирек қолданады. Кен орынның тауарлық парктерiнде жазық немесе конустық жамылғысы бар, сыйымдылығы 1000-5000 м³ болатын резервуарлар тұрғызылады, резервуарлардың ортасына жамылғы қалқандары (щиттары) тірелетін орталық тiрек орнатылады. Резервуарлардың конус тәрiздес болып келген төбесі жиналған қардың салмағын, яғни сыртқы күштерді, ұстап қалады, ал резервуар ішінде вакуум пайда болған кезде оған қарсы әсер етеді, және қалыңдығы 2,5 мм-ден аспайтын болат жапырақтардан (листтерден) жасалады. Тiк болат резервуарлардың негiзгi мәлiметтерi 9.1 кестеде келтiрiлген.

Тiк цилиндрлi резервуарлар былай жіктеледі :

 төменгі қысымдағы резервуарлар, оларды атмосфералық деп те атайды;

 понтондары бар резервуарлар;

 төбелері қалқымалы келген резервуарлар;

Атмосфералық типтi (яғни, төменгі қысымдағы) резервуалардың газ кеңiстiгiндегі iшкi қысымы атмосфералық қысымға жақын, оларға төбесі конус тәрiздес болып келген резервуарлар жатады.

Болаттан жасалған резервуаларды зауытта жасалған элементтер мен дайын рулондық дайындамаларды пайдалана отырып индустриялық құрастыру әдiстерiн қолданып пісіріп-жабыстыру (сваркілеу) арқылы тұрғызады. Резервуардың корпусы сұйықтың гидростатикалық қысымына шыдайтындай етіп есептелген цилиндрлi қап тәрізді болып келеді.

Резервуардың іргесi мен табаны құрылғаннан кейін зауыттан дайын түрде жасалып әкелінген резервуар түбі салынады. Содан соң резервуардың бiрiншi белбеуі пісіріліп-құрастырыла бастайды. Құрастыру жұмыстары жүргізілген кезде шеңбер ұзындығына және геометриялық пiшiнiне тұрақты бақылау жасалып отырады. Резервуардың бiрiншi белбеуінің тік қосылған жерін ультрадыбыспен және гамма–сәулелерін түсіріп тексереді.

Шикi және тауарлық мұнайды қабылдап алу, сақтау және өткiзу шараларын жүргiзу үшiн резервуарлар арнайы арматуралармен және жабдықтармен жабдықталады. Резервуарлардың жабдықтары мыналарды қамтамасыз етедi:

 резервуарлардың толуын және босауын;

 мұнай деңгейiн өлшеуді;

 мұнай сынамасын алуды;

 резервуарлардың тазалануын және жөнделуін;

 мұнайдың тұнуын және тауарлы мұнайдың астындағы судың

жойылуын;

 резервуардағы қысымды қауiпсiздік шегінде ұстап тұруды.

Жер үстінде орналасқан тiк цилиндрлі резервуардағы жабдықтардың орналасу сұлбасы 14.1суретте көрсетiлген.

14.1. Сурет. Жер үстінде орналас-қан тiк цилиндрлі резервуардағы жабдықтардың орналасу сұлбасы. 1-жарық люгі; 2- гидравли-калық сақтандырғыш клапаны; 3- өрттік сақтандырғыш; 4- тыныс алу клапаны; 5- өлшегіш люк; 6-дең-гей көрсеткiшi; 7-кіру люгі; 8-сифондық кран; 9-дыбыстық жапқыш (хлопушка); 10-қабылдау -өткізу құбыршасы; 11-кері қосу құрылғысы; 12-дыбыстық жапқышты басқару; 13-лебедка; 14-көтерілмелі құбыр; 15-көтеріл-мелі құбырдың топсасы; 16- роликтi блок.

Резервуар төбесіне қабылдау-тарату құбыршасының үстiне жарық люгі 1 орнатылады. Төбесі ашық тұрған кезде ол арқылы резервуар iшiне жарық өтедi және тазалау немесе жөндеу жұмыстарын жүргізер алдында резервуарды желдетіп ауасын тазартады.

Гидравликалық сақтандырғыш клапан 2 тыныс алу клапаны жұмыс істемей қалған кезде резервуардың газ кеңiстiгіндегі артық қысымды немесе вакуумды шектеуге, сонымен қатар, тыныс алу клапанының қимасы жеткiлiксiз болған кезде тез арада газ немесе ауаны шығаруға арналған. Сақтандырушы клапандар тыныс алу клапандарына қарағанда жоғары қысымға және вакуумға есептелген (артық қысым 588 Па және босату қысымы 392Па). Сақтандырушы клапанға гидравликалық тығын (затвор) түзетiн қатпайтын, буланбайтын тұтқырлығы аз сұйықтар құяды (глицерин, этиленгликол ерiтiндiсi және т.б )

Өрттік сақтандырғыш 3 резервуарда тыныс алу және гидравликалық сақтандыру клапандарымен бiрге жинақталған түрде тұтас орнатылады, ол гидравликалық және тыныс алу клапандары арқылы резервуардың газ кеңiстiгiне жалынның кiрiп кетпеуін қамтамасыз етеді.

Оның жұмыс iстеу принципi мынадай: жалын өрттiк сақтандырғышқа түсе отырып, қимасы кiші каналдар жүйесінен (кассеталардан) өтедi, нәтижесiнде жалын күші жекелеген ұсақ ағындарға ыдырайды да өшiп қалады. Өрттiк сақтандырғыштардың негiзгi бөлшектері – түстi металдардан жасалған спиралдi ленталы кассета.

Тыныс алу клапаны 4 резервуарды толтыру және босату кезінде, немесе сыртқы температураның өзгеруі нәтижесiнде резервуар ішіндегі қысым шектен асқан кезде немесе вакуум туындаған кезде резервуардың газды кеңiстiгiн автоматты түрде атмосферамен (яғни, сыртқы ортамен) байланыстырады. Ол екi клапаннан тұрады : қысым клапаны және вакуум клапаны.

Тыныстау клапаны келесi түрде жұмыс жасайды: резервуар iшiндегi қысым жоғарылаған кезде қысым клапаны көтерiлiп, артық газ атмосфераға шығарылады, ал резервуар iшiндегi қысым төмендеген кезде вакуумдық клапаны ашылып, резервуарға ауа кiредi.

Қысым клапаны мен вакуум клапаны белгiлi бiр қысыммен реттелiп отырылады және резервуар iшiндегi қысымның ұлғаюы немесе азаюы белгілі бір шамаға жеткенде ғана ашылады. Тыныс алу клапандарының өлшемдері олардың өткiзгіштiк қабiлеттеріне байланысты таңдап алынады. Тоттанбас үшiн тыныс алу клапанының тұлғасы мен клапан отырғызылатын ершігі алюминий қорытпасынан жасалады.

Клапанның өлшемi, мм 50 100 150 200 250

Өткiзгіштiк қабiлетi, м³/сағ 25 72 142 240 304

Өлшегіш люк 5 резервуардағы мұнай деңгейiн және тауарлы мұнай астындағы суды өлшеу үшін, сонымен қатар, сынама алғыш аспаппен мұнайдан сынама алу үшiн қызмет етедi. Өлшегіш люктiң iшiнде бағыттаушы колодка орналасқан, ол арқылы резервуарға лоты бар өлшегіш лентаны түсiруге болады. Колодканы ұшқын шығармас үшiн мыс немесе алюминиден жасайды.

Резервуардағы мұнай деңгейiн өлшеу және мұнай мөлшерін жедел есептеу үшiн УДУ деңгей көрсеткiшiн қолданады (9.1суреттегi 6 ). Аспап саңылаусыз қапта орналасқан қалтқыма мен өлшегіш лентадан тұрады. Деңгей өзгерген кезде қалтқыма бағыттауыш арқан арқылы қозғалады, ал өлшеуiш лента болса, бақылап отыратын аспап қорабындағы блокқа оралады. Аспапқа диспетчерлік пунктке мәлімет беретін (яғни, деңгей көрсеткiшiн көрсететін) құрылғыны қосуға болады.

Кіру люгі 7 (люк-лаз) резервуардың төменгi белдiгiне орнатылады және резервуарды тазалау мен жөндеу кезiнде резервуар iшiне адамдардың кiруiне, сонымен қатар, осы жұмыстарды жургiзу кезiнде оны желдетуге арналған.

Сифондық кран 8 резервуардың төменгi жақ бөлiгiнде жиналған қабат суларын мұнайұстағышқа қарай ағызу үшін сифондық құралды қосу кезiнде пайдаланылады.

Дыбыстық жапқыш (хлопушка)9 ысырмалардың істен шығуы кезінде немесе құбырлардың апаттық жағдайында мұнайдың резервуардан ағып кетпеуін қамтамасыз етеді. Дыбыстық жапқыштар басқарылатын және басқарылмайтын болып келедi. Резервуарға мұнай құйып жатқан кезде мұнай ағымының қысым күшінен дыбыстық жапқыштың (хлопушканың) қақпағы ашылады, ал мұнай айдауды тоқтатқан кезде дыбыстық жапқыштың қақпағы өзінің салмағы әсерiнен орнына қайта түседi де, құбырды жабады. Резервуардан мұнайды ағызған кезде дыбыстық жапқыштың қақпағын арнайы лебедкамен ашады, ал лебедканың өзі айналатын барабаннан және оған оралатын болат арқаннан тұрады.

Қабылдау-өткізу құбыршасы 10 резервуарға сұйықты беру және резервуардан сұйықты шығару үшін қолданылады, оған резервуардың ішінен дыбыстық жапқыш (хлопушка) пен көтерілмелі құбырдың топсасы бекітілген. Қабылдау-өткізу құбыршасының диаметрлерi айдалатын мұнайдың берілген өнiмдiлiгiмен анықталады және 150-700 мм аралығында өзгерiп отырады. Қабылдау-өткізу құбыршасының диаметрiн таңдау барысында сұйқтың қозғалу жылдамдығы 0,5-2,5 м/с аралығында өзгереді деп қабылдайды.

Кері қосу құрылғысы 11 дыбыстық жапқыш (хлопушка) қақпағының екi жағындағы мұнай қысымын теңестіріп отыру үшін қажет, яғни мұнайды резервуардан қабылдау–өткізу құбыршасына қарай кері жібереді. Кері қосу құрылғысы биiктiгi 6 метр болатын барлық резервуарларда орнатылады.

Көтерілмелі құбыр 14 резервуардың iшiнде топсаға (шарнирге) 15 орнатылады, ол қажеттi биiктiктен мұнайды алуға арналған және роликтi блок 16 арқылы лебедкамен 13 қозғалысқа келтiрiледi.

Резервуарларды пайдалану кезiнде, оларды резервуарда жинақталып қалған мұнайдың «өлi қалдығынан» немесе парафиндiк шөгiндiлерден, сонымен қатар тотығу өнiмдерiнен, тауарлы мұнай астындағы су мен механикалық қоспалардан аралық тазартуды жүйелі түрде жүргiзiп отырады.

Мұнай резервуарлары арнайы оқытылған және дайындалған қызметшілермен тазартылуы керек. Ең қиын операцияларға өзінен-өзi өртенуге қабiлеттi пирофорлық шөгiндiлердi тазарту болып табылады. Олар күкiрттi мұнайларды сақтау кезiнде пайда болады және негiзiнен күкiрттi темiрден ( Fe₂S₃ ) тұрады және де күкiртсутегінiң темiрге және оның тотықтарына әсер етуiнен түзiледi. Аралық тазартусыз резервуарларды ұзақ уақыт бойы пайдалану аталмыш шөгiндiлердiң едәуiр көп жиналуына (1,5м дейiн) әкеп соқтырады. Тазалау алдында резервуар мұнайдан толық босатылуы керек, ”өлi” қалдық арнайы тазартқыш құрылғымен – жуу машинасы ММ-4-пен тазартылады, ол насадкалы айналмалы головкадан тұрады. Жуу сұйығы 0,8-1,2 МПа қысыммен берiледi де, жуу головкасын айналдыратын турбинканы қозғалысқа келтiредi.

Тазартқаннан кейiн жөндеу үшiн резервуарды мұнай буынан босатады, ол үшiн барлық люктарды ашып, оны буландырады, содан соң оны желдету мен толық салқындатуға қалдырады, артынан оны ыстық сумен жуады.

Резервуарды iшкi тоттанудан сақтау үшiн оның қабырғалары құм-арынды аппаратпен өңделедi, құрғағанша сүртіледi де тауарлы мұнай астындағы судың биiктiк бойына резервуардың қабырғаларын эпоксидтi шайырлармен және лактармен қаптайды.

Бақылау сұрақтары

1. Тауарлы парк резервуарларының саладағы қызметi мен көлемi.

2. Резервуарлардың түрлерi.

3. Тауарлы резервуарларда қандай негiзгi жабдықтар орнатылады және

олардың қызметi?

4. Резервуарлардың кiшi және үлкен “тыныс алуы” дегенiмiз не?

5. Резервуарларды тазалау мен оларды тоттанудан сақтауды қалай

жүргiзедi?

№ 26 Дәріс. Тауарлы мұнайдың саны мен сапасын өлшеудің автоматтандырылған қондырғысы.

Мұнайды дайындау қондырғыларынан өткен мұнай тауарлы парктерге бағытталады, онда оның көлемi қайтадан өлшенiп, тасымалдаушы мекемелерге берiледi.

Тауарлы мұнайды есепке алудың үш әдiсi қолданылады: көлемдiк, массалық және көлемдi-массалық.

Үлкен мөлшердегi тауарлы мұнайды көлемдiк әдiспен өлшейдi, және өлшеу ыдыстары ретінде мұнай құйылатын және сақталатын тауарлы резервуарларды қолданады.

Құйылу биiктiгiнiң Н көлемге V тәуелдiгiн анықтау үшiн әрбiр резервуарды алдын-ала әрбiр сантиметраралық интервалда калибрлейдi. Калибрлеу нәтижелерiн әрбiр резервуар үшiн калибрлеу кестесі түрiнде толтырады. Калибрлеу кестесi құжат болып табылады, оның негiзiнде тауарлық мұнайды есепке алады. Резервуар биiктеген сайын оның қабырғасының қалыңдығы азаяды, сол себептен құйылған сұйықтың биіктігі өскен сайын мұнайдың көлемi ұлғаяды..

Көлемдiк тәсiлмен мұнай мөлшерiн өлшеу үшiн мұнай деңгейiнiң биiктiгi мен тауарлы мұнай астындағы судың биiктiгiн өлшейдi; калибрлеушiлiк кесте бойынша мұнайдың көлемiн есептейдi де, температуралық өзгерiстерге түзетулер енгiзiледi.

Тауарлық мұнайды өлшеу масса (тонна) бiрлiгiнде жүргiзiледi, сол үшiн калибрлеушiлiк кестенiң көмегiмен алынған көлемдi тығыздыққа көбейтедi.

Резервуардағы мұнай деңгейi мен тауарлы мұнай астындағы су деңгейін анықтау өлшеу деп аталады және миллиметрлiк дәлдiкпен жүргiзiледi. Сыйымдылығы үлкен резервуарлардағы мұнайдың мөлшерін өлшеудi миллиметрлiк бөлiктерге бөлінген лентамен және арнайы әдiс бойынша лотпен іске асырады. Лоттар өлшеуiш лентаны керіп тұруға арналған, оған тауарлы мұнай астындағы судың деңгейiн анықтау үшiн суға сезiмтал лента жалғанған.

Резервуардағы мұнайдың тығыздығы барлық сұйықтардың массасы үшiн тұрақты шама болып табылмайды, сондықтан резервуардағы мұнайдың орташа тығыздығын анықтауға тура келедi. Резервуарлардың үстіңгі жағындағы мұнайдың температурасы оның түбіндегі мұнайдың температурасына қарағанда жоғары болады және мұнайдың құрамындағы су резервуардың түп жағына қарай көбейеді, сондықтан резервуардың төменгi жағындағы тығыздық жоғарғы жағындағы тығыздыққа қарағанда үлкен болады. Орташа тығыздықты анықтау үшiн орташа сынаманы дұрыс алу керек және температураны ескеру қажет.

Қабылдау-тапсыру операциялары кезінде (яғни, резервуарларды мұнаймен толтыру және босату барысында) мұнайды есептеу тәртiбi мынадай:

1. резервуардан мұнайды айдаған бойда оның температурасын өлшеу;

2. мұнайдың орташа тығыздығын анықтау және оны +20^оС температурасына келтiру;

3. “Дина–Старк” аппаратымен алынған орташа сынамадағы судың құрамын массалық пайызымен анықтау.

Осыдан кейiн суланған мұнайдың көлемiн орташа тығыздыққа көбейтедi де мұнайдың брутто массасын (яғни, ыдысымен бiрге есептелетін салмақ) алады, оны мұнайдың құрамындағы судың массалық пайызына көбейте отырып нетто массасын (таза салмағын) алады, яғни тоннадағы мұнайдың таза салмағы алынады.

Жоғарыда айтылған әдiстiң мынадай кемшiлiктерi бар:

• резервуарлардан сынамалар алатын және оған талдау (анализ) жасайтын операторлар мен лаборанттар штатының көп болуы;

• сынама алу және оған талдау жасау белгiлi-бiр уақыт аралығында жүргiзiледi, ал бұл уақыт ішінде мұнайды сусыздандыру мен тұзсыздандыру қондырғыларының режимi өзгеруi мүмкiн;

• операцияның дәлдiгiне тауарлы мұнайды қабылдау-тапсыру операцияларын жүзеге асыратын адамдар жағынан субьективтi факторлар әсер етедi.

Тауарлы мұнайдың саны мен сапасын өлшеудің автоматтандырылған қондырғысы.

Автоматтандырылған (А) технологиялық қондырғысы тауарлы мұнайдың мөлшерi мен сапасын дәл және тұрақты өлшеуге арналған және сапасыз мұнайды автоматты түрде кері қайтарып қайтадан дайындауға және олардан сынама алуға арналған.

(А) технологиялық қондырғысы келесi тәртiппен жұмыс iстейдi. Мұнайды дайындау қондырғысынан (МДҚ) мұнай кезектесіп жұмыс жасайтын резервуарларға 1 берiледi, олардан арынды сорап арқылы 2 автоматтандырылған ылғал өлшегiш 3 және тұз өлшегiш 4 бойымен айдалады.

ЖАБ ЖАБ

9.2. Сурет. Тауарлы мұнайдың мөлшерi мен сапасын өлшейтін (А) технологиялық автоматтандырылған қондырғысының сұлбасы. 1-кезектесіп жұмыс жасайтын резервуарлар; 2-арынды сорап; 3-автоматтандырылған ылғал өлшегiш; 4-тұз өлшегiш; 5, 6-клапандар-ажыратқыштар; 7-сапасыз мұнайды қайтару желісі; 8-гидрожетек; 9-сүзгі; 10-тауарлық мұнайдың тығыздығын өлшегіш; 11-турбиналық шығын өлшегіш; 12-автоматты термометр; 13-тауарлы сорап.

Егер тауарлы мұнайдың құрамындағы су мен тұз нормадан асып кетсе, онда ылғал өлшегiштің датчигі жергiлiктi автоматика блогына (ЖАБ) апат белгiсін бередi, және гидрожетек көмегiмен ажыратқыш арқылы 5 тауарлық мұнайдың желiсiн жауып тастайды. Сол мезгілде ажыратқыш 6 сапасыз мұнай желiсiн ашады, ол желi 7 бойынша МДҚ-на қайтадан дайындалуға жiберiледi. Ылғал өлшегiштен 3 немесе тұз өлшегiштен 4 келетiн апаттық белгі тоқтаған кезде ажыратқыш 5 ашылады, ал ажыратқыш 6 жабылады.

Тауарлық мұнай ағыны сүзгi 9 арқылы, содан кейiн радиоизотопты тығыздық өлшегіш 10 арқылы өтедi, осыдан турбиналық шығын өлшегiшке келiп түседi 11, онда турбинка ағын жылдамдығына пропорционал бұрыштық жылдамдықпен айналады. Турбинканың айналуы электрлiк импульске түрлендiрiледi де, ЖАБ-ның есепке алу құрылғысына барып түседi, содан кейiн автоматты термометр 12 беретiн температураларды түзете отырып тауарлық мұнайдың көлемдерiнiң шамасы тығыздық өлшегіштің 10 көрсеткiшiне автоматты түрде көбейтiледi және блоктың беттiк панелiне орнатылған шығын өлшегiшпен 11 есепке алынады.