УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ РЕЗЕРВУАРОВ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ ПАРАФИНОВ И ОСАДКОВ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности к хранению нефтепродуктов, и предназначена для размыва и удаления донных отложений в подземных емкостях типа РГС на линейной части магистральных нефтепроводов и нефтеперекачивающих станциях.
Резервуары горизонтальные стальные (РГС) относятся к конструкциям, работающим в сложно-деформированном состоянии. Напряженно-деформированное состояние конструктивных элементов РГС вызывается как действием гидростатической нагрузки, так и неравномерными осадками основания. Также при эксплуатации резервуара на внутренних стенках откладываются отложения парафина, в нижней части вода, в верхней части паровоздушная смесь, что увеличивает развитие коррозии из-за агрессивности отложений. Все это влечет за собой негативные последствия, т.е. снижения периода эксплуатации резервуара. Одной из важных проблем эксплуатации резервуаров является очистка резервуаров.
На нижней образующей резервуаров с течением времени при длительной эксплуатации накапливается осадок, затрудняющий эксплуатацию резервуаров. Осадок по площади распределяется неравномерно, наибольшая его толщина создается в участках, удаленных от всасывающей части насоса, что не позволяет точно замерять фактическое количество нефти в резервуаре. Со временем осадок уплотняется и в отдельных зонах трудно поддается размыву. Для надежной эксплуатации резервуаров их необходимо периодически очищать от накопившегося осадка, проводить диагностику и ремонт.
Известно устройство для очистки резервуаров от вязких нефтяных отложений нефтепродуктов, направленное на повышение эффективности очистки полости резервуаров /RU 2225270 C1, B08B 9/093, опубл. 2004.03.10/. Устройство содержит средство для разогрева, разжижения отложений, представляющее собой монитор с эжекторными головками, закрепленными на полой штанге под любыми углами к ней и друг к другу и выполненными в виде сопел различных сечений для подачи рабочего тела. Одна пара эжекторных головок с соплами предназначена для разогрева и перемешивания объема отложений. Другая пара эжектроных головок обеспечивает вращение монитора относительно его вертикальной оси при подаче на ее сопла рабочего тела, например, в виде водяного пара. В верхней части штанги установлено крепежное приспособление в виде крестовины, которая позволяет закреплять монитор на фланцах резервуарных люков.
Причиной, препятствующей достижению заявляемого ниже технического результата известным устройством, является то, что поверхность при очистке резервуара ограничена конструктивными особенностями устройства.
Известно устройство для размыва осадка в резервуарах, содержащее механизм для создания затопленной струи, имеющий установленную на конце подводящего трубопровода и смонтированную на стойке обойму с соплом и тормозным механизмом /SU 895560, В08 В 3/02, опубл. 1982/. Для повышения эффективности размыва устройство имеет карман, охватывающий подводящий трубопровод и смонтированный на его конце. Обойма на наружной поверхности снабжена лопатками, расположенными в кармане.
Конструкция устройства не позволяет осуществить эффективный размыв из-за отсутствия возможности регулирования высоты подводящего трубопровода внутри резервуара.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка такой конструкции мобильного устройства, которая обеспечила бы механизированный способ удаления отложений с днища и стенок резервуара с помощью размыва паром.
При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении эффективности очистки, экологической безопасности и сокращении сроков проведения работ.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для очистки резервуаров от отложений парафинов и осадков содержит полую штангу для подачи рабочего вещества, соединенную с головкой с соплами. Устройство снабжено рычажно-шарнирной системой, предназначенной для ориентирования головки внутри резервуара, и связанной с полой штангой, которая имеет мягкую вставку. Головка состоит из радиально расположенных патрубков, на концах которых установлены указанные сопла, причем каждый патрубок оснащен лопастью, установленной под углом к нему. Головка дополнительно может быть снабжена защитным кожухом.
Наличие мягкой вставки на полой штанге для подачи рабочего вещества и системы ориентирования головки обеспечивает возможность работы устройства под различными углами наклона головки по отношению к нижней образующей резервуаров, что позволяет существенно увеличить охват омываемой поверхности, как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено устройство, общий вид, на фиг 2 представлена головка устройства, вид снизу, на фиг.3 - тоже, вид сбоку, на фиг.4 - пример осуществления работы устройства.
Устройство содержит полую штангу 1, предназначенную для подвода рабочего вещества, например, в виде разогретого водяного пара или горячей воды, средство для разогрева, очистки и перемешивания отложений в виде головки 2 с соплами и рычажно-шарнирную систему, предназначенную для ориентирования головки 2 в резервуаре 3 и связанную с полой штангой 1. Для установки в резервуаре 3 устройства предназначено крепежное средство 4.
Головка 2 (фиг.2, 3) преобразует часть тепловой энергии рабочего вещества в механическую энергию турбулентной струи. Головка 2 состоит из радиально расположенных в обойме 5 патрубков 6. Сопла 7 установлены на концах патрубков 6. Для формирования затопленной струи и перемещения ее по нижней образующей резервуара 3 каждый патрубок 6 оснащен лопастью 8, установленной под углом к нему.
Полая штанга 1 для подачи рабочего вещества состоит из ряда труб, количество которых подбирается в зависимости от размеров зачищаемого резервуара, и мягкой вставки 9, например, металлорукава. Все части полой штанги 1 соединяются муфтами 10. Верхней конец полой штанги 1 соединен с крепежным средством 4 с возможностью обеспечения ее вращения. Полая штанга 1 соединена, например, посредством трубопровода, с передвижной паровой установкой 11, например ППУ-1600.
Для ориентирования устройства внутри резервуара 3 использована рычажно-шарнирная система, которая соединена с верхним концом полой штанги 1 и головкой 2. Рычажно-шарнирная система состоит из рычага 12, штанг 13, шарниров 14, муфтовых соединений 15.
Крепежное средство 4 устанавливается на люк резервуара 3 и состоит из опорных стоек и подвижного узла, обеспечивающего вращательное движение полой штанги 1.
Головка 2 может быть дополнительно снабжена защитным кожухом 16, например, дюралюминиевым, предохраняющим ее от ударов.
Очистку резервуаров при помощи заявляемого устройства осуществляют следующим образом.
После вывода резервуара 3 в ремонт на люк-лаз монтируют крепежное средство 4 для установки внутри резервуара 3 устройства, которое опускают до отложений и ориентируют в нужном направлении. Подключают установку ППУ 11 через трубопровод к штанге 1. При подаче рабочего вещества по штанге 1, головка 2, набирая скорость, раскручивается, распространяя рабочее вещество вокруг себя. По мере плавления отложений парафина, вокруг головки 2 будет образовываться воронка подогретой нефти, она, как теплоноситель, ускорит разогрев отложений парафина. При перемещении головки 2 внутри резервуара 3 рабочее вещество будет разогревать отложения, как на стенках, так
и на дне резервуара 3 с осуществлением их перемешивания. При этом тяжелые отложения парафина и механические примеси (осадки) взвешиваются в общей массе нефти в объеме нефти, которая откачивается в это время из резервуара 3.
При использовании заявляемого технического решения для очистки резервуаров от отложений парафинов и осадков сокращается время проведения окончательных зачистных работ, повышается безопасность персонала, задействованного в данных работах.