способ очистки резервуара от донных отложений и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ очистки резервуара от донных отложений, включающий подачу размывающей жидкости через управляемый ствол с соплом на поверхность донных отложений, размыв донных отложений струей размывающей жидкости из управляемого ствола с соплом и удаление размытых взвешенных отложений одновременно с процессом размыва, отличающийся тем, что размыв производят путем разделения донных отложений на отдельные участки струей размывающей жидкости, а управление стволом с соплом осуществляют в зависимости от состояния донных отложений по площади днища резервуара, при этом проводят во время очистки регулярный контроль состава смеси донных отложений с размывающей жидкостью и расширяют зону размыва при уменьшении взвеси донных отложений в смеси.

2. Устройство для очистки резервуара от донных отложений, включающее монтируемые на боковом люке управляемый ствол с соплом, напорный трубопровод и зачистной трубопровод, отличающееся тем, что устройство монтируется на одном из нижних люков с возможностью перестановки зачистного трубопровода в другой люк и снабжено сальниковыми уплотнениями ввода напорного трубопровода и зачистного трубопровода, а механизм управления ствола с соплом выполнен с возможностью фиксации положения ствола с соплом на любом участке донных отложений.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использована при эксплуатации резервуаров на объектах подготовки, транспорта и хранения нефти.

Известен способ мойки резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов и устройство для его осуществления (А. с. 1532102, кл. В 08 В 9/08, 9/12, опубл. 30.12.89, заключающиеся в том, что в качестве моющей жидкости используют подогретую нефть, которая подается в резервуар через моющие головки, вращающиеся в разных плоскостях. Недостатком этого способа и устройства является неэффективность размыва донных отложений, так как только часть времени струя размывающей жидкости направляются на сторону донных отложений, кроме того остаются неразмытыми участки донных отложений. На днище резервуара донные отложения откладываются неравномерно, поэтому для размыва донных отложений на каждом участке необходима различная продолжительность времени воздействия струи размывающей жидкости. Известное устройство такой возможности не имеет.

Известен способ очистки для промывки грузовых цистерн судов, в частности, нефтяных танкеров, и устройство, в котором этот способ реализован (Патент США 3420444, МКИ В 05 В 3/14, опуб, 07.01.69). Способ включает в себя подачу моющей жидкости через управляемый ствол с соплом для размыва остатков нефти с внутренней поверхностей цистерны, причем размыв осуществляют по заранее заданной программе. Затем размытые остатки нефти удаляют через зачистную трубу. Устройство, в котором этот способ реализован, представляет собой ствол с соплом, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения и вращения относительно своей оси, и механизм управления стволом с соплом. При этом ствол с соплом перемещается по заданной программе во взаимно перпендикулярных плоскостях, что позволяет промывать всю внутреннюю поверхность цистерны. Способ и устройство имеют следующие недостатки. При вращении ствола с соплом по заданной программе струя моющей жидкости одинаково направлена во все стороны: вниз, вверх, вбок. При этом пленка нефти на боковой стенке размывается значительно быстрее, чем отложения на днище. Во время работы до окончания размыва донных отложений струя, направленная вбок и вверх, никакую полезную работу не выполняет, вследствие чего увеличиваются затраты и время на размыв донных отложений. Кроме того, донный осадок неравномерно откладывается на днище резервуара, поэтому при перемещении размывающей струи по заданной программе невозможно воздействовать струей на те участки, где осадок, например, более плотный, что также сказывается отрицательно на времени размыва и общих затратах.

Указанные недостатки многократно усиливаются в случае использования известного способа и устройства в резервуарах нефтехранилищ, где донные отложения находятся длительное время (в отличие от танкера) и представляют собой плотную, неравномерную по составу и консистенции массу.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по существенным признакам является устройство для очистки резервуаров от донных отложений, включающее управляемый ствол с соплом, напорный трубопровод и зачистной трубопровод, которые монтируются на боковом люке резервуара (патент США 3440096, МКИ B 08 B 9/00, опубл. 22.04.69). Недостатками известного устройства являются ограниченные возможности передвижения внутри резервуара, а также недостаточная эффективность размыва донных отложений, неравномерных по толщине слоя и консистенции, что снижает качество и надежность процесса очистки.

Таким образом, единой задачей, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, является повышение надежности технологического процесса очистки резервуара от донных отложений при минимальных затратах труда, средств и времени.

Единый технический результат - размыв и удаление донных отложений из резервуара по разработанному заранее оптимальному технологическому режиму.

Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - способу достигается тем, что в известном способе очистки резервуара от донных отложений, включающем подачу размывающей жидкости через управляемый ствол с соплом на поверхность донных отложений, размыв донных отложений струей размывающей жидкости из управляемого ствола с соплом и удаление размытых и взвешенных отложений одновременно с процессом размыва, согласно изобретению размыв проводят путем разделения донных отложений на отдельные участки струей размывающей жидкости, а управление стволом с соплом осуществляют в зависимости от состояния донных отложений по площади днища резервуара, при этом проводят во время очистки регулярный контроль состава смеси донных отложений с размывающей жидкостью и расширяют зону размыва при уменьшении взвеси донных отложений в смеси.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - устройству достигается тем, что в известном устройстве, включающем монтируемые на боковом люке управляемый ствол с соплом, напорный трубопровод и зачистной трубопровод, согласно изобретению устройство монтируется на одном из нижних люков с возможностью перестановки зачистного трубопровода в другой люк и снабжено сальниковыми уплотнениями ввода напорного трубопровода и зачистного трубопровода, а механизм управления ствола с соплом выполнен с возможностью фиксации положения ствола с соплом на любом участке донных отложений.

Разделение донных отложений управляемой струей размывающей жидкости на отдельные участки облегчает и ускоряет размыв уплотненных отложений.

Управление ствола с соплом в зависимости от состояния отложений по площади днища резервуара позволяет направить струю размывающей жидкости именно на ту зону, где необходимо размыть донные отложения, что обеспечивает высокую эффективность технологического процесса размыва донных отложений.

Удаление размытых отложений одновременно с процессом размыва также приводит к повышению эффективности размыва донных отложений, так как в противном случае размытая вязкая масса донных отложений снижает силу размывающей струи жидкости, при долговременном процессе размыва на размытых участках при отсутствии воздействия размывающей струи вновь происходит осаждение размытых механических примесей. При этом контроль состава удаляемых размытых отложений помогает управлению процессом размыва.

Для реализации предлагаемого способа используется устройство с системой управления, фиксирующей положение ствола с соплом на любом участке донных отложений на необходимое время. Оператор, находясь вне резервуара, пользуясь механизмом управления ствола, может направить размывающую струю жидкости на любую зону поверхности днища резервуара, размыв донных отложений может происходить при неподвижном положении ствола с соплом в любой точке и при движении в пределах выбранной зоны. Зачистной трубопровод может быть переставлен в другой люк, что облегчает работу и увеличивает зону размыва. Такая возможность обеспечивает удаление размытых отложений с любого участка днища резервуара, что снижает затраты энергии и сокращает время на очистку резервуара.

Предлагаемое устройство показано на чертеже.

Устройство монтируется на резервуаре 1 с донными отложениями 2 на боковом люке 3 резервуара и включает: ствол 4, сопло 5, напорный трубопровод 6, шарнир 7, трос 8, опору для троса 9, кронштейн с направляющими роликами 10, сальниковое уплотнение 11 ввода напорного трубопровода, уплотнение 12 выхода троса, опорные ролики 13, барабан 14 для управления углом поворота ствола, ручку управления 15 положением напорного трубопровода, зачистной трубопровод 16, сальниковое уплотнение 17 зачистного трубопровода.

Устройство работает следующим образом.

Устройство собирается и монтируется на одном из нижних люков 3 резервуара 1 с донными отложениями 6, как указано на чертеже. В этот же люк монтируется зачистной трубопровод 16 с возможностью забора жидкости с поверхности днища резервуара. При необходимости устройство, включая зачистной трубопровод, может переставляться на любой другой люк резервуара. В самом начале процесса размыва донных отложений устройство размещается так, чтобы ствол 4 с соплом 5 был направлен в зону нахождения открытого конца зачистного трубопровода 16 в резервуаре 1 с донными отложениями 2. Положение ствола 4 в резервуаре 1 устанавливается с помощью органов управления устройства. Ручка управления 15 позволяет перемещать напорный трубопровод 6 вдоль оси внутрь или наружу резервуара. При этом положение напорного трубопровода 6 контролируется по длине скользящего участка в сальниковом уплотнении 11 ввода напорного трубопровода. Напорный трубопровод 6 может поварачиваться вокруг продольной оси, такое положение определяется состоянием ручки управления 15, которая имеет отметки положения. Поворот ствола 4 вокруг шарнира 7 производится путем поворота барабана 14. При этом происходит движение троса 8. Движение троса обеспечивается кронштейном с направляющими роликами 10 и опорными роликами 13. При вращении барабана 14 против часовой стрелки, ствол 4 с соплом 5 поварачивается вниз. Угол поворота ствола 4 определяется по указателю на барабане 14.

После установки ствола 4 с соплом 5 в определенном положении в напорный трубопровод 6 подается размывающая жидкость под давлением и струя размывающей жидкости начинает размывать донные отложения. Зона размыва расширяется путем последовательного изменения положения ствола 4. Для поддержания напорного трубопровода в нужном положении используются подставные опоры по месту.

Способ очистки резервуара от донных отложений в предлагаемом устройстве реализуется следующим образом.

Размыв донных отложений начинается в зоне размещения зачистного трубопровода в резервуаре. Размыв производится постепенным изменением угла поворота ствола 4 с соплом 5 и поворота напорного трубопровода 6 вокруг продольной оси. После размыва донных отложений вокруг открытого конца зачистного трубопровода 16 начинается удаление размытых и взвешенных моющей жидкостью донных отложений. При удалении этих отложений периодически контролируется состав удаляемой смеси моющей жидкости и донных отложений. При уменьшении взвеси донных отложений в смеси расширяется зона размыва донных отложений. Порядок расширения зоны размыва донных отложений осуществляется по схеме, принятой технологическим режимом очистки резервуара, и корректируется по результатам контроля качественных показателей удаляемых размытых отложений. Механизм управления передвижением ствола 4 с соплом 5 позволяет организовать размыв донных отложений в определенной последовательности. Наиболее оптимальной является организация размыва донных отложений по сетчатой схеме, путем разрезания струей размывающей жидкости площади донных отложений на отдельные участки, что ускоряет размыв сильно уплотненных отложений. По мере расширения зоны размыва донных отложений и удаления от люка, где установлен зачистной трубопровод 16, последний переставляется в другой люк резервуара, который оказывается ближе к зоне размыва донных отложений. При установке зачистного трубопровода 16 в люк, противоположный к люку размещения напорного трубопровода 6, используется подталкивающий эффект струи размытых отложений в сторону зачистного трубопровода 16, что ускоряет очистку резервуара.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство обеспечивают повышение надежности и эффективности технологического процесса очистки резервуара от донных отложений при минимальных затратах труда, средств и времени.