2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/pmi.2018.6.637 pmi-13151 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13151 Нефтегазовое дело Oil and gas Natural ventilation of gas space in reservoir with internal floating roof Естественная вентиляция газового пространства в резервуаре с понтоном Karavaichenko M. G. Каравайченко М. Г. Karavaichenko M. G. kmgnmd@yandex.ru Уфимский государственный нефтяной технический университет (Уфа, Республика Башкортостан, Россия) State Oil Technical University (Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia) Fathiev N. M. Фатхиев Н. М. Fathiev N. M. pko@nmdcomp.ru ЗАО «Нефтемонтаждиагностика» (Уфа, Республика Башкортостан, Россия) ZAO «Neftemonatzhdiagnostika» (Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia) 21 12 2018 2018 234 637 642 21 07 2018 14 09 2018 21 12 2018 © 2018 М. Г. Каравайченко, Н. М. Фатхиев © 2018 M. G. Karavaichenko, N. M. Fathiev 2018 М. Г. Каравайченко, Н. М. Фатхиев M. G. Karavaichenko, N. M. Fathiev Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13151

В статье рассматриваются вопросы безопасной эксплуатации вертикальных стальных резервуаров с понтоном при хранении в них легкоиспаряющихся нефтепродуктов. Цель работы – исследование влияния площади вентиляционных проемов и скорости ветра на продолжительность нахождения вертикальных резервуаров с понтоном во взрывоопасном состоянии. Изучено влияние размеров вентиляционных патрубков и скорости ветра на продолжительность нахождения резервуара во взрывоопасном состоянии. Предложена методика расчета этого времени. Показано, что естественная вентиляция газового пространства резервуара обусловлена действием двух сил, образующихся за счет: 1) разности плотностей паровоздушной смеси в резервуаре и наружного воздуха; 2) ветрового давления, возникающего на крыше резервуара. Получен алгоритм расчета продолжительности нахождения резервуара во взрывоопасном состоянии при ветровом давлении и отсутствии ветра. Чем больше разность геодезических отметок центрального и периферейных патрубков, тем эффективнее вентиляция. Это расстояние будет наибольшим, если нижние вентиляционные патрубки расположить на верхнем поясе резервуара или оборудовать резервуар продухом. Увеличение скорости ветра более 10 м/с существенно не влияет на продолжительность нахождения резервуара во взрывоопасном состоянии. Увеличение диаметра центрального патрубка с 200 до 500 мм позволяет значительно сократить продолжительность дегазации резервуара в безветренную погоду.

The article deals with safe operation issues of vertical steel reservoirs with an internal floating roof when storing volatile oil products. The purpose of the work is to study the influence of ventilation openings area and wind speed on the duration of explosive state of vertical reservoirs with an internal floating roof. The influence of ventilation pipes' dimensions and the wind speed on the duration of explosive state of the reservoir has been studied. Method for calculating this time is proposed. It is shown that natural ventilation of the reservoir gas space is caused by the effect of two forces, which are formed due to: 1) the density difference between the vapor-air mixture in the reservoir and outside air; 2) wind pressure occurring on the roof of the reservoir. An algorithm for calculating the duration of reservoir being in an explosive state with wind pressure and no wind is obtained. The greater the difference in geodetic marks of the central and peripheral nozzles, the more efficient the ventilation. This distance will be greatest if the lower ventilation pipes are located on the upper belt of the reservoir or the reservoir is equipped with an air drain. Increase in wind speed of more than 10 m/s does not significantly affect the duration of the reservoir being in an explosive state. Increasing the diameter of the central nozzle from 200 to 500 mm can significantly reduce the duration of the reservoir degassing in windless weather.

 Ключевые слова вертикальный стальной резервуар с понтоном взрывоопасное состояние резервуара вентиляционные патрубки время естественной вентиляции Keywords vertical steel reservoir with internal floating roof explosive state of the reservoir ventilation pipes natural ventilation time Reservoir ventilation: A chemist’s guide of the nineteenth century. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. URL: www.chem21.info (date of access 04.07.2018) (in Russian). Evtikhin V.F., Malakhov S.G. A reservoir with a capacity of 10 thousand m3 with a floating roof of increased buoyancy and ventilation above-roof space. Transport i khranenie nefteproduktov i uglevodorodnogo syr'ya. 1984. N 5, p.3-5 (in Russian). Volkov O.M., Nazarov V.P., Shatrov N.F., Shukhatovich A.D Investigation of the ventilation process of reservoirs with petroleum residues. Transpot i khranenie nefteproduktov i uglevodorodnogo syr'ya. 1980. N 2, р. 9-12 (in Russian). Kirshev A.A. Reducing the fire and explosion hazard of the ventilation process of cylindrical reservors with petroleum products: Avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk. Akademiya gosudarstvennoi protivopozharnoi sluzhby. Moscow, 2014, р. 22 (in Russian). Kluban' V.S. Nguen Le Zui. Ensuring fire safety of reservoirs with floating rood at Vietnamese oil depots. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: Internet-zhurnal. 2016. Iss. N 5 (69). URL: http: // ipb. mos. ru/ttb (date of access 4.07.2018) (in Russian). Nazarov V.P., Kirshev A.A. Ventilation of reservoirs before repair work. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti. 2012. N 4 (44), p.1-4 (in Russian). Nazarov V.P., Kirshev A.A Improving the ventilation efficiency of reservoirs with petroleum products. Pozharovzryvoopas-nost'. 2014. Vol. 23. N 7, р. 52-57 (in Russian). Zagrutdinova L.G., Fatkhiev N.M., Yakhin Yu.M., Muslimov Kh.M. Experimental study of the oil loss from a floating rooа reservoir. Transport i khranenie nefti i nefteproduktov. 1977. N 5, р. 47-49 (in Russian).