Стационарное устройство размыва шлама

Полезная модель относится к оборудованию для использования в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, к устройству размыва шлама, установленному внутри аппаратов горизонтальных с эллиптическими днищами (далее аппарат ГЭЭ) типа нефтегазовых сепараторов, отстойников воды и нефти, электродегидраторов и т. п.
Из уровня техники известен способ очистки резервуаров от нефтяных отложений, включающий закачивание размывочной жидкости, циркуляцию разжиженного продукта, введение депрессоров, воздействующих на асфальто-смолопарафиновые отложения и обеспечивающих текучесть, и сепарацию продукта на нефть, водную фракцию и механические примеси, осуществляют разогрев резервуара теплоносителем с использованием конструктивных элементов резервуара (см. патент RU 2109583 C1, МПК В08В 9/08, опубл. 27.04.1998).
Недостатками этих устройств размыва шлама является необходимость разогревать резервуар изнутри теплоносителем, закачивать размывочную жидкость, затем разжиженный продукт перемешивать с добавлением депрессоров, а затем проводить сепарацию продукта на нефть, воду и механические примеси внутри резервуара.
2
3
Известен способ, который включает введение рабочего конца гибкой трубы в виде размывочной головки в зону обработки, подачу в нее под давлением промывочной жидкости, перемещение размывочной головки по зоне обработки по заданной траектории, при этом рабочий конец трубы оснащают дополнительным перфорированным участком трубы, герметично соединенным с размывочной головкой, рабочий конец трубы вводят в герметичный резервуар подготовки нефти, давление на рабочий конец трубы задают 0,8-1,0 МПа, перемещают его внутри резервуара со скоростью не более 1 м/мин при тяговом усилии на рабочий конец трубы 2-3 кг/см, при этом в течение всего цикла размыва и удаления отложений расход промывочной жидкости, подаваемой в резервуар, поддерживают из расчета 8-10 м на 1 м шламовых отложений (см. патент RU 2226607 C2, МПК E21B 43/24, В08В 9/08, опубл. 10.04.2004).
Недостатками этого устройства размыва шлама являются необходимость использования дополнительного оборудования, отсутствие возможности автоматизировать периодичность размыва шлама, неразборная конструкция, увеличенная сложность монтажных, ремонтных и профилактических работ.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является устройство для очистки дна и вертикальных стенок стационарного вертикального резервуара для хранения нефти от донных отложений (см. патент RU  2314882 C2, МПК В08В 9/093, опубл. 20.01.2008), включающее корпус, трубу для подачи рабочего агента (патрубок), кольцевой коллектор (в заявляемом решении корпус в виде прямоугольного замкнутого контура, представляющего собой параллельные продольные и поперечные трубы), снабженный струйными форсунками (ниппелями), расположенными на внутренней и наружной поверхности кольцевого коллектора на расстоянии 1,5 м друг от друга при этом коллектор имеет диаметр, равный 0,5 Д резервуара.
Недостатками наиболее близкого изобретения является необходимость разогревать резервуар изнутри теплоносителем, закачивать размывочную жидкость, затем разжиженный продукт перемешивать с добавлением депрессоров, а затем проводить сепарацию продукта на нефть, воду и механические примеси внутри резервуара, отсутствие возможности автоматизировать периодичность размыва шлама, неразборная конструкция, увеличивающая сложность монтажных, ремонтных и профилактических работ, кроме того это изобретение распространяется на резервуары цилиндрические вертикальные и не может выполнять свои функции в аппаратах горизонтальных.
Технической задачей, на выполнение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание простой и надежной конструкции, устанавливаемой внутри аппарата ГЭЭ, позволяющей добиться снижения сложности монтажных, ремонтных и профилактических работ.
Технический результат от использования предлагаемой конструкции стационарного устройства размыва шлама, установленного в аппарате ГЭЭ, заключается в снижении сложности монтажных, ремонтных и профилактических работ за счет разделения конструкции устройства на части.
Технический результат достигается тем, что стационарное устройство размыва шлама размещено непосредственно в горизонтальном аппарате, включающее подающие патрубки, ниппели и корпус в виде замкнутого контура, образованный разборным соединением параллельных продольных и поперечных труб, а также подающие штуцера и подающие патрубки, соединённые между собой разборным соединением.
Сущность полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей фиг. 1 и фиг. 3, где изображен общий вид стационарного устройства размыва шлама, с подающими патрубками, подсоединяемыми через фланцевое соединение к подающим штуцерам, установленным в цилиндрической части горизонтального аппарата, фиг. 2 и фиг. 4, где изображен общий вид стационарного устройства размыва шлама, с подающими патрубками, подсоединяемыми через фланцевое соединение к подающим штуцерам, установленным в торцевых эллиптических днищах корпуса аппарата ГЭЭ; фиг. 5 - направление ниппелей.
На чертежах конструктивные элементы стационарного устройства размыва шлама, обозначены следующими позициями:
1 – подающий патрубок;
2 – корпус в виде прямоугольного замкнутого контура параллельных продольных и поперечных труб;
3 – дополнительная поперечная труба;
4 – опоры для стационарного устройства размыва шлама;
5 – ниппель;
6 – хомут;
7 – фланцевое соединение;
8 – подающий штуцер;
9 – тройник.
Стационарное устройство размыва шлама, устанавливаемое непосредственно в аппарате ГЭЭ (фиг. 3 и фиг. 4) включает корпус 2 в виде прямоугольного замкнутого контура параллельных продольных и поперечных труб, которые выполнены разборными и крепятся между собой фланцевыми соединениями 7. Корпус 2 крепится к опорам 4, с помощью хомутов 6. Корпус 2 соединен с подающими патрубками 1 с помощью приваренных к ним тройников 9. Подающие патрубки 1 соединены с одной стороны с корпусом 2 при помощи приваренных к ним тройников 9, а с другой стороны к подающим штуцерам 8 с помощью фланцевого соединения 7. Также к корпусу 2 с помощью фланцевого соединения 7 крепятся дополнительные поперечные трубы 3, к которым приварены тройники 9, на других концах которых находятся фланцы (фиг. 1 и фиг. 2). К корпусу 2 и дополнительным поперечным трубам 3 приварены ниппели 5 (фиг.1, 2, 5). Корпус 2 является разборным, и элементы его крепятся между фланцевыми соединениями 7.
Настоящая полезная модель поясняется примером выполнения стационарного устройства размыва шлама, которое наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата.
Стационарное устройство размыва шлама установлено непосредственно в аппарате ГЭЭ и работает следующим образом: вода под высоким давлением через подающие патрубки 1 заполняет корпус 2 и дополнительные поперечные трубы 3. Нагнетаемая вода, выходя через ниппели 5, создает высокую турбулентность и взбалтывает слой шлама в густую жидкость, которая выводится через дренажную систему аппарата ГЭЭ. При установке нагнетающего насоса стационарное устройство размыва шлама будет включаться через заданное число циклов освобождения аппарата ГЭЭ.
Установка стационарного устройства размыва шлама внутри аппарата ГЭЭ исключает использование дополнительного переносного оборудования, необходимого для проведения очистки внутренней поверхность аппарата ГЭЭ от шлама, образованного в процессе эксплуатации, а соответственно снижает сложность проведения монтажа и демонтажа этого оборудования. Стационарное устройство размыва шлама, установленное непосредственно в аппарате ГЭЭ, находится в постоянной готовности для проведения очистки внутренней поверхности аппарата ГЭЭ от шлама.
Выполнение конструкции стационарного устройства размыва шлама разборным позволяет снизить сложность монтажа и последующего проведения ремонтных и профилактических работ.
В данном устройстве представлен корпус в виде прямоугольного замкнутого контура параллельных продольных и поперечных труб, условные диаметры которых могут быть от 50 до 100 мм, который устанавливается на опоры на высоте 300 – 400 мм от корпуса горизонтального аппарата по всему периметру.
Подающие патрубки соединены с одной стороны с корпусом при помощи приваренных к ним тройников, а с другой стороны к подающим штуцерам 8 с помощью фланцевого соединения 7. Также к корпусу 2 с помощью фланцевого соединения 7 крепятся дополнительные поперечные трубы 3, к которым приварены тройники 9, на других концах которых находятся фланцы.
К дополнительным поперечным трубам с помощью сварки присоединены тройники, к которым с другой стороны посредством сварки присоединяются фланцы. Также тройники с помощью сварки соединяются с корпусом и с подающими патрубками, которые с помощью фланцевого соединения закреплены с подающими штуцерами. Данное исполнение позволяет обеспечить разборность конструкции подающих патрубков и дополнительных поперечных труб с корпусом, тем самым снижает сложность монтажа и последующего проведения ремонтных и профилактических работ.
Ниппели изготовлены, например, из низколегированной или нержавеющей стали, с внутренними диаметрами от 8 до 15мм, закреплены сварным соединением с корпусом и с дополнительными поперечными трубами, где установлены в двух направлениях.
Угол установки ниппелей варьируется от 15 до 45 градусов (фиг. 5), а расстояние между ниппелями находится в диапазоне от 150 до 300мм, что позволяет увеличить объем взбалтываемого шлама и превратить его в густую жидкость для вывода из горизонтального аппарата.
Применение насоса, нагнетающего размывочную жидкость в стационарное устройство размыва шлама, позволяет автоматизировать весь процесс размыва шлама.
Перечисленные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточных для получения указанного технического результата.
Проведенный сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с выявленными аналогами уровня техники, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления стационарного устройства размыва шлама горизонтального аппарата можно сделать вывод о его соответствии критериям патентоспособности.
Предлагаемое техническое решение стационарного устройства размыва шлама и установки его в аппарат ГЭЭ обладает простотой конструкции, что упрощает возможность проведения монтажных, ремонтных и профилактических работ.
Изготовление предлагаемого стационарного устройства размыва шлама и установка его в аппарат ГЭЭ не требует разработки нового оборудования и переоснащения существующих производств, а используемые средства широко применяются в нефтяном машиностроении, что подтверждает возможность практической реализации, а соответственно промышленно применимо.
Предлагаемая конструкция стационарного устройства размыва шлама и установка его внутри аппарата ГЭЭ находит применение в ряде нефтепромысловых и нефтеперерабатывающих объектов.
Выполнение конструкции устройства размыва шлама разборным снижает сложность монтажных работ, благодаря чему обеспечивает своевременное проведение ремонтных и профилактических работ, что приводит к повышению эксплуатационных характеристик и эффективности работы устройства размыва шлама.
Эффективность обеспечивается тем, что корпус выполнен в виде прямоугольного замкнутого контура параллельных продольных и поперечных труб, которые выполнены разборными, с условными диаметрами в диапазоне от 50 до 100мм, дополнительные поперечные трубы диаметрами равны диаметрам труб корпуса  и крепятся к корпусу при помощи тройников и фланцевых соединений, ниппели с внутренними диаметрами от 8 до 15мм установлены под углом от 15 до 45 градусов так, что расстоянием между соседними находится в диапазоне от 150 до 300 мм и направлены вовнутрь устройства, а при установке нагнетающего насоса стационарное устройство размыва шлама будет включаться через заданное число циклов освобождения аппарата ГЭЭ.
Вышеперечисленное позволяет распределять размывочную среду по устройству и доставлять ее до ниппелей, при этом создавая необходимое давление, таким образом, что напор на выходе из ниппелей, высвобождающийся через заданное число циклов, эффективно создает высокую турбулентность и взбалтывает слой шлама в густую жидкость, которая выводится через дренажную систему аппарата ГЭЭ, а, непосредственным образом влияющие на это, размеры частей устройства удаётся поддерживать только благодаря тому, что устройство выполнено разборным, что способствует своевременному проведению ремонтных и профилактических работ.