УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЫВА ДОННОГО ОСАДКА В РЕЗЕРВУАРЕ
DEVICE TO WASH OUT BOTTOM SEDIMENT IN TANK

Настоящее изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для размыва донного смолопарафинистого осадка на дне резервуаров, предназначенных для хранения сырой и обработанной нефти, мазута и других темных нефтепродуктов. Оно также может быть использовано для размыва и превращения в текучее состояние слежавшихся нефтяных остатков в нефтяных амбарах и нефтеловушках.
На дне резервуаров в процессе хранения нефти постепенно накапливается донный осадок, состоящий из смол, парафина, воды, механических примесей и связанной нефти. С течением времени донный осадок превращается в нетекучую твердую массу, из-за которой уменьшается полезная вместимость резервуара и затрудняется слив жидкости из него.
Согласно ГОСТ 1510-84 /1/ металлические и железобетонные резервуары для нефти, мазута, моторных топлив и аналогичных топлив рекомендуется зачищать от донного осадка по мере необходимости, определяемой условиями сохранения их качества, надежной эксплуатации резервуаров и их оборудования. Такая «необходимость» возникает и перед ремонтом, реконструкцией или демонтажем резервуара.
Известны моечные машинки и различные устройства для размыва донного осадка под названиями: гидромонитор, гидромониторная пушка, роботизированная пушка и др. В качестве размывающей жидкости в них используется вода, в том числе подогретая, или маловязкий взрывобезопасный нефтепродукт. Имеется опыт использования нефти для размыва донного осадка в резервуарах и танкерах.
Известны стационарные моечные машинки ММС - 100 и ММС - 160 /2, 3/, которые используются для размыва донного осадка и мойки нефтяных танкеров и резервуаров. Недостатком этих машинок является то, что они устанавливаются на палубе танкера или на стационарной крыше резервуара и не могут устанавливаться для размыва донного осадка в резервуарах с понтоном и плавающей крышей.
Известна гидромониторная пушка для размыва донного осадка в резервуаре, предлагаемая компанией ЭПКО Канада /4/. Она самоходная и передвигается по дну резервуара на колесах. На дне резервуаров расположены различные трубопроводы, подогреватели и другое оборудование, которые не позволяют передвигаться этой пушке по всей площади дна резервуара, что является ее недостатком.
Известна роботизированная пушка для размыва донного осадка /5/. Она вносится в резервуар в разобранном виде, собирается внутри и устанавливается на треноге. После размыва осадка в каком-либо секторе она переносится рабочими на новое место. Роботизированная пушка управляется с пульта, расположенного за пределами резервуара. Ее сопло соединено с подводящими трубопроводами при помощи двух поворотных шарниров, расположенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, снабженных поворотным механизмом. В качестве поворотного механизма использованы гидромоторы, приводимые в движение жидкостью, подаваемой насосом высокого давления (17,0 мПа). Для обеспечения работы гидромоторов требуются дорогостоящая гидросистема, напорные и возвратные трубопроводы (по два на каждый гидродвигатель), дозирующие клапаны для регулирования скорости гидромоторов. Все это является главным недостатком роботизированной пушки. Шланги гидросистемы прокладываются в каре резервуарного парка. В случае их разрыва высока вероятность утечек пожароопасной жидкости, используемой в гидросистеме. Кроме того, очень малы скорости вращения и поворота сопла. Например, угол поворота ствола в вертикальной плоскости не более 15 градусов, а скорость вращения его в горизонтальной плоскости не превышает 0,05 град/с. Использование описанной выше роботизированной пушки в резервуаре неоправдано во многих случаях как с точки зрения экономики, так и с точки зрения обеспечения безопасности, особенно, если учесть, что гидромоторы приводят в движение механизмы, имеющие крайне малые скорости и амплитуды движения.
Всех этих недостатков лишено предлагаемое устройство для размыва донного осадка в резервуаре. Его задачей является упрощение конструкции при одновременном повышении его безопасности.
Это достигается тем, что устройство содержит гидромонитор, имеющий ствол, соединенный с подводящей трубой при помощи двух поворотных шарниров, расположенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях и снабженных поворотным механизмом с червячным редуктором, блок управления, включающий рабочее место оператора, пульт управления поворотом ствола, состоящий из механизма фиксирования угла поворота ствола с червячным редуктором, поворотной рукоятки с кривошипом и шкалы регистрации. В качестве поворотных механизмов ствола и механизмов фиксирования углов поворота ствола использованы червячные редукторы и гибкие валы, одним концом соединенные с червяком редуктора поворотного механизма ствола, а другим концом - с червяком механизма фиксирования угла поворота ствола. Для размыва донного осадка в небольших резервуарах устройство снабжено А-образной стойкой с регулировочным винтом и скобой с возможностью крепления гидромонитора его к люку-лазу резервуара.
На фиг.1 изображен общий вид устройства.
На фиг.2 показан общий вид устройства в плане.
На фиг.3 изображена установка гидромонитора устройства в люке-лазе резервуара.
На фиг.4 показан вид по стрелке Б (см. фиг.3).
На фиг.5 показано сечение А-А (см. фиг.2).
Конструкция устройства для размыва донного осадка в резервуаре включает гидромонитор 1, состоящий из ствола 2, двух поворотных шарниров 3 и 4 с поворотными механизмами, съемной трубчатой опоры 5 для установки его на дно резервуара, подводящего трубопровода 6, и блок управления 7, состоящий из рабочего места оператора 8, пульта управления поворотами ствола 9, имеющего поворотные рукоятки 10 с кривошипами и шкалы регистрации 11 поворотов. В пульте управления расположены два механизма фиксирования углов поворота 13 и 14, которые при помощи гибких валов 15 связаны с соответствующими поворотными механизмами шарниров. Блок управления опирается на два колеса 16 и неподвижную опору 17. Гидромонитор снабжен также приспособлением 18, состоящим из А-образной стойки 19 с винтами регулирования его высоты 20 и скобу 21 для крепления к люку-лазу 22.
Устройство для размыва донного осадка в резервуаре работает следующим образом.
Гидромонитор через люк-лаз заносится в резервуар, устанавливается и крепится на дно резервуара при помощи магнитных присосок, а блок управления устанавливается рядом с резервуаром. К подводящему трубопроводу присоединяется шланг для подачи моющей жидкости. От поворотных механизмов поворотных шарниров к механизмам фиксирования угла поворота ствола прокладываются гибкие валы. С помощью насоса (не показан) моющая жидкость под небольшим давлением (около 0,6 мПа) подается на ствол гидромонитора. Струя моющей жидкости размывает донный осадок вокруг гидромонитора на площади, ограниченной радиусом, равным эффективной длине струи, затем гидромонитор переносится на другой участок и т.д. При этом оператор с пульта управления осуществляет поворот ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях по мере необходимости. Поворот ствола осуществляется вращением червяка редуктора при помощи соответствующей рукоятки. Усилие, прилагаемое оператором к рукоятке, небольшое и определяется расчетом при проектировании. Угол поворота ствола в вертикальной плоскости не превышает 15 град, а в горизонтальной достигает 360 град. Чем больше уплотнен осадок, тем медленнее происходит поворот ствола. Скорость вращения ствола подбирается опытным путем. О эффективности размыва судят по консистенции откачиваемой насосом смеси размытого осадка в моющей жидкости. Если резервуар имеет небольшие размеры (диаметр его не более эффективной длины струи), то гидромонитор устанавливают на один из люков лазов и осадок размывают, не перенося его на другое место. В процессе размыва одновременно должен работать насос, откачивающий размытый осадок.
Как видно из описания предлагаемого устройства для размыва донного осада в резервуаре, оно выполняет ту же функцию, что и роботизированная пушка, при этом конструкция его значительно упрощена и облегчена по массе, ожидаемая стоимость его меньше, а вероятность безопасной работы будет выше.
Источники информации
1. ГОСТ 1510-84. Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка транспортирование и хранение.
2. Способы очистки резервуаров при подготовке к ремонту. Тематический обзор ЦНИИТЭнефтехим, Москва, 1990.
3. Машинка моечная стационарная ММС - 160. ГП УкрНИИМФ, Одесса. Рекламный лист.
4. Предложение компании ЭПКО по поставке технологических схем для восстановления окружающей среды. Гидромониторная пушка для работы в резервуаре, Канада, Альберта. Рекламный лист.
5. Оборудование для разжижения и откачки донных осадков из резервуара. US. Engineering Corporation. Рекламный лист.