Системы верхнего налива

Верхний налив — это подача продукта в автоцистерну через горловину (люк) или неподвижный верхний патрубок с помощью наливного стояка, выдвигаемого с эстакады. Он по-прежнему широко применяется для парков без оборудования нижнего налива, для вязких продуктов, наливаемых в горячем состоянии, и на действующих терминалах. Основное внимание при проектировании уделяется трём вопросам: безопасной работе оператора на крыше цистерны, подаче продукта без разбрызгивания и накопления статического электричества и контролю паров, выходящих из открытой горловины.

Цепочка «насос — счётчик — регулирующий клапан» описана на странице о системах налива автоцистерн. Здесь рассматриваются только интерфейсы и вопросы безопасности, которые отличают верхний налив.

Когда уместен верхний налив?

·         Цистерны без оборудования нижнего налива: В ряде химических, специализированных или устаревших парков нет адаптеров нижнего налива и бортовых датчиков перелива.

·         Горячие и вязкие продукты: Продукты вроде битума, наливаемые при высокой температуре, в основном отгружаются на установках верхнего налива; проверка отсутствия воды в цистерне перед наливом — отдельная критически важная операция.

·         Действующие и малонагруженные объекты: Если эстакада построена под верхний налив, его можно сохранить, сопоставив стоимость перевода с совместимостью парка.

·         Там, где это допускают нормы: Некоторые нормативные акты требуют для летучих продуктов, например бензина, нижнего налива со сбором паров, поэтому допустимость верхнего налива для конкретного продукта и юрисдикции нужно выяснить в самом начале.

Варианты наливных стояков

Стояк верхнего налива доходит от края эстакады до горловины цистерны, и оператор должен легко его позиционировать. Основные различия:

·         Уравновешенные стояки (пружинные или с противовесом): Компенсируют вес стояка, и оператор перемещает его с небольшим усилием; это ключевой эргономический фактор.

·         Стояки с фиксированным вылетом и телескопические: При фиксированном вылете машина должна точно встать у эстакады; телескопические и многошарнирные стояки подстраиваются под разную длину цистерн и положение горловин.

·         Стояки с линией возврата паров: Для летучих продуктов исполнения с отдельной паровой линией работают вместе с колпаком, герметизирующим горловину и отводящим пары в систему сбора.

·         Обогреваемые или теплоизолированные стояки: Для горячих продуктов рассматривают обогрев и изоляцию, чтобы продукт не остывал и не застывал в стояке.

Наливная труба и отказ от налива «падающей струёй»

Свободное падение продукта через горловину, так называемый налив падающей струёй (splash loading), создаёт две проблемы: перемешивание усиливает испарение, а свободно падающая жидкость сильнее электризуется. Поэтому стояк верхнего налива оснащается наливной трубой, опускаемой почти до дна секции. Европейская директива по распределению бензина также требует, чтобы там, где верхний налив допускается, выход стояка находился у дна ёмкости.

Основные меры против статического электричества — налив на малом расходе до погружения конца наливной трубы, обеспечение электрической непрерывности между стояком и цистерной, а также заземление цистерны с контролем цепи до начала налива. Начальный расход и дополнительные меры для слабо проводящих продуктов определяются продуктом и применяемым руководством по безопасности.

Площадки, трапы и безопасность оператора

Главный недостаток верхнего налива — необходимость работы оператора на высоте, на крыше цистерны. Руководства по охране труда рассматривают этот риск в порядке приоритета: сначала исключить необходимость подъёма на транспортное средство, затем применить стационарные средства, предотвращающие падение, и лишь в крайнем случае — индивидуальные системы защиты от падения.

·         Стационарная площадка эстакады: Должна иметь ограждение достаточной высоты. Площадки обычно имеют фиксированную высоту, поэтому для разных цистерн нужен откидной трап.

·         Откидной трап: Опускается с площадки на крышу цистерны и может комбинироваться с защитным ограждением рабочей зоны; поднятое положение трапа можно включить в разрешающие сигналы налива.

·         Постановка машины: Остановка цистерны вплотную к площадке и в правильном месте снижает риск падения в зазор между машиной и площадкой.

·         Системы остановки падения: Страховочные системы, закреплённые на верхней балке, требуют, чтобы конструкция и привязь выдерживали нагрузку при падении человека.

Датчик перелива и колпак сбора паров

При нижнем наливе защита от перелива опирается на датчики, установленные в секциях цистерны. У цистерн верхнего налива таких датчиков часто нет, поэтому перелив обычно контролируется датчиком уровня, который опускается в секцию вместе со стояком. Сигнал датчика заводится в разрешающую цепь контроллера налива, и при срабатывании регулирующий клапан закрывается. Окажется ли датчик на нужной высоте, зависит от положения стояка и длины наливной трубы, поэтому датчик и стояк подбираются совместно.

Пары из открытой горловины важны как с точки зрения воздействия на оператора, так и с точки зрения выбросов. Для летучих продуктов колпак, герметично садящийся на горловину, направляет пары через паровую линию стояка в систему сбора или рекуперации паров терминала. Эффективность сбора определяется тем, насколько плотно колпак прилегает к горловине и подходит ли он к люкам разного диаметра.

Верхний и нижний налив: сравнение

Как TLY Enerji участвует в проектах верхнего налива

На постах верхнего налива TLY Enerji оказывает инженерную поддержку при выборе средств измерения и управления, интеграции датчика перелива и сигналов заземления с контроллером налива и ПЛК, а также при монтаже, испытаниях и пусконаладке. В рамках проекта может быть оценена и модернизация измерительной и управляющей части существующей эстакады верхнего налива. Границы поставки стояков, площадок и металлоконструкций согласуются в техническом задании.

Исходные данные для проекта верхнего налива

·         Наливаемый продукт, температура налива и летучесть

·         Число горловин, их расположение и диаметры люков в парке

·         Разброс размеров цистерн и высота существующей площадки

·         Требования к сбору паров и имеющаяся на терминале система их обработки

·         Существующие стояки и перечень заменяемого оборудования

·         Предпочтительный подход к датчику перелива и контролю заземления

·         Необходимость обогрева или теплоизоляции

Связанные страницы

·         Системы нижнего налива: Налив с уровня земли через адаптеры с возвратом паров.

·         Системы налива автоцистерн: Цепочка насоса, счётчика, клапана и контроллера налива.

·         Верхний налив на терминалах нефтепродуктов: Пары бензина и решение о переходе на нижний налив.

·         Системы налива битума с обогревом: Обогрев и опасность воды при верхнем наливе горячего битума.

Вопросы о верхнем наливе

Можно ли перевести эстакаду верхнего налива на нижний?

Можно, но одной заменой стояков дело не ограничивается. Для нижнего налива нужен парк цистерн с соответствующими адаптерами и датчиками перелива в секциях, а на эстакаде — линия сбора паров и устройство контроля датчиков. Решение принимается с учётом совместимости парка, нормативного статуса продукта и компоновки эстакады.

Почему наливная труба должна доходить почти до дна?

Когда конец трубы у дна, жидкость быстро закрывает выход, и продукт поступает без свободного падения. Это уменьшает перемешивание и испарение, а также ограничивает электризацию, вызванную падающей струёй. Длину трубы подбирают по высоте цистерны и расположению горловины.

Как предотвращают перелив при верхнем наливе?

Если в цистерне нет датчиков секций, обычно используют датчик уровня, опускаемый вместе со стояком. При его срабатывании контроллер налива снимает разрешающий сигнал, и регулирующий клапан закрывается. В качестве второго барьера эксплуатационная инструкция предусматривает проверку того, что заданная доза не превышает объём секции.

Можно ли полностью исключить подъём оператора на цистерну?

При верхнем наливе полностью исключить его обычно нельзя; руководства по безопасности считают это первым приоритетом и достигают его, как правило, переходом на нижний налив или управлением с уровня земли. Если верхний налив сохраняется, стационарную площадку, трап с ограждением и правильную постановку машины нужно проектировать как единую систему.