Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 89
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
С течением времени происходит уплотнение осадка, что существенно затрудняет его вымывание. Кроме этого, из-за трудности в очистки резервуаров степень поражения днища коррозией в большинстве случаев остается не выявленной и становится известной только после прорыва днища [4].
Поэтому, чтобы этого не произошло, необходимо своевременно проводить очистку резервуаров. Согласно ГОСТ 1510-84 «Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение» резервуары вертикальные стальные для хранения нефти загрязнены такими осадками как пирофорные отложения, высоковязкие осадки, и очищаются по мере необходимости, а также в случае диагностики резервуара.
Существует три основных способа очистки резервуаров: ручной, механический (механизированный) и механический с применением моющих средств. Ручной способ очистки резервуаров заключается в удалении твердых остатков и последующем пропаривании горячей водой около 40°С под давлением около 0,25МПа. Откачивание промывочной воды осуществляют специальным насосом.
Суть механизированного способа заключается в использовании специальных моечных машинок — гидромониторов для нагнетания горячей или холодной воды для очистки резервуара. Преимущество данного метода заключается в небольшом времени очистки, уменьшенном времени простоя резервуара, уменьшении объема вредных для здоровья человека операций, снижении стоимости процесса очистки резервуара. Недостатками данного способа являются относительно большой расход теплоты для подогрева воды, необходимость в откачке загрязненной воды из резервуара, а также большие потери легких фракций, которые входят в состав нефтеосадка.
Для повышения качества и интенсивности очистки резервуаров применяют химико-механизированный способ, заключающийся в использовании моющих веществ. Ручной труд в этом способе практически не используется. В работе [5] проведен анализ существующих методов очистки резервуаров. Авторы привели сравнение ручной очистки резервуаров, установки МКО-1000 отечественной компании «Чистый Мир М», а также зарубежной компанией Комплекс МегаМАКС производства компании «КМТ Интернешнл». Были выявлены достоинства и недостатки каждого из методов и установок. На основании проанализированных данных авторы работы [4] предложили свой вариант установки, направленный на повышение эффективности очистки стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти, лишенный недостатков вышеописанных систем.
Для повышения эффективности очистки стальных вертикальных резервуаров используют различные устройства и технологические схемы. На практике наиболее распространены электромеханические мешалки с применением гидравлического метода удаления и предотвращения образования донных отложений в резервуарах РВС.
В работе [5] описаны недостатки существующих наиболее распространенных электромеханических мешалок при использовании гидравлического метода удаления и предотвращения образования донных отложений в резервуарах с нефтью и нефтепродуктами. В данной работе авторы пришли к выводу, что проведение очистки с применением нефтепродукта, находящегося в резервуаре, без применения дополнительных устройств, потребляющее дополнительную электроэнергию, позволяет снизить общую энергоемкость процесса размыва отложений. В продолжение исследования теми же авторами в работе c целью повышения эффективности, надежности и снижения энергоемкости размыва нефтяных донных отложений в резервуарах РВС предложена новая конструкция системы воронкообразного размыва и предотвращения образования отложений. Механические способы повышения эффективности очистки резервуаров включают применение различных управляемых скребков для удаления осадка с днища резервуара, а также подъемных устройств, позволяющих удалять грязевую массу из резервуара. Недостатки использования данных устройств: подъемные средства нередко ударяются о стенки резервуара, донный остаток размывается неравномерно, не полностью и т.д.
В США предложили обрабатывать извлекаемый донный остаток с целью регенерации некондиционного продукта . Напорно-откачивающие блоки подключаются к коллекторам подачи нефти и откачки размытого нефтеостатка, которые в свою очередь подключаются к приемо-раздаточным трубопроводам резервуара.
Другим способом очистки резервуаров от загрязнений является промывка очищаемого резервуара адсорбентосодержащей эмульсией с дальнейшим ополаскиванием водой. При этом в целях уменьшения себестоимости очистки, в качестве адсорбента используют порошкообразный мел. Работы можно производить при температуре выше нуля. В меловой Обзор современных методов очистки резервуаров эмульсии немного компонентов, она взрывобезопасна, а приготовить ее достаточно просто . Одной из последних разработок в области очистки резервуаров является устройство Gamajet HV-8.
Устройство более компактное по сравнению с любой другой приводимой в действие жидкостью системы с подобными характеристиками течения. Ее компактность и легковесность обеспечивают гибкое управление и маневренность. В работе представлена система размыва донных отложений резервуаров вертикальных стальных с соплами СВК-ЭН, предназначенная для того, чтобы с целью сохранения проектной полезности резервуаров удалять донные отложения, которые естественно выпадают из нефти и нефтепродуктов. Вместо системы веерных кольцевых сопел может применяться также
компактная струя с медленно вращающимся соплом, также обеспечивающая высокую эффективность перемешивания осадка с нефтью [6].
Недостатком подобных систем является то, что со временем трубопроводы обвязки разрушаются, подвижные части сопел засоряются, снижая эффективность размыва . Система предотвращения образования и удаления донных отложений из вертикального стального резервуара РВС-5000 представляет собой комплекс оборудования, предназначенного для размыва донных парафинистых осадков нефти в заполненном нефтью резервуаре и откачки полученной суспензии после размыва осадка в магистральный нефтепровод. Основным элементом системы размыва донных отложений в резервуаре является устройство «Диоген», устанавливаемое на крышке люк-лаза овальной формы размером 600x900 мм на первом поясе стенки резервуара. Устройства размыва донных отложений (УРДО) типа «Диоген», «Тайфун» и др., стационарно подключаемые к резервуарам с врезкой в I пояс стенки, позволяют производить очистку РВС от парафиновых отложений за счет направленного воздействия подвижной струи хранимой жидкости, формируемой гребным винтом вала. Несмотря на несомненные преимущества такого метода очистки РВС, возникают вопросы относительно обеспечения условий безопасной эксплуатации приведенных выше устройств.
Перечисленные УРДО при работе вызывают появление динамических нагрузок с воздействием на тонкостенную оболочку стенки резервуара. Авторы работы исследовали проблемы воздействия устройств размыва донных отложений типа «Диоген», «Тайфун» и др. на оболочку резервуара. Выяснили, что возможно использовать данные устройства, однако при проектировании совместных систем «устройство размыва+резервуар» необходимо учитывать жесткости опорного кольца и кровли с балочным каркасом. Большей эффективностью по сравнению с механическим способом очистки резервуаров обладает химико-механические способы. Например, в работе лабораторией наземного хранения нефти и нефтепродуктов ВНИПИнефти разработаны рекомендации по проектированию установок очистки нефтяных резервуаров емкостью 5 и 50 тыс. м3 с плавающей крышей. Для очистки применяют раствор технического препарата МП-72, разработанный Институтом океанологии им. П.П. Шершова Академии наук СССР.
В результате проделанного обзора литературы можно сделать вывод о том, что очистка резервуара является достаточно трудоемким процессом, при этом резервуар выводится из эксплуатации на длительный срок. Наиболее результативным средством предотвращения загрязнения резервуара является применение стационарно установленных систем размыва донных осадков. В том случае, когда не удается предотвратить накопление осадка, применяют различные способы очистки: ручной, механический и химикомеханический. Третий из перечисленных выше является наиболее эффективным. Кроме этого, для повышения эффективности очистки применяют различные устройства и технологические схемы. Выбор таких средств зависит от условий эксплуатации резервуара и от свойств нефти или нефтепродукта, которые хранятся в этих резервуарах .
3 Способы очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов
В настоящее время существует большое количество способов очистки резервуаров от донных отложений нефти и нефтепродуктов.
Рассмотрим наиболее распространенные из них:
ручной;
механический;
биологический;
акустически;
тепловой;
химический;
механизированный с применением моющих средств;
с помощью специализированных комплексов.
3.1 Ручной метод
Самым распространенным методом является ручной способ зачистки, совмещённый с использованием различных механизмов и ручного оборудования. Ручной способ очистки резервуаров и емкостей представляет собой механическое удаление твердых остатков с помощью лопаток и скребков, изготовленных из цветных металлов или неметаллических материалов.
С их помощью снимается слой осадка с внутренних поверхностей резервуара. Затем стенки и днище резервуара промывают горячей водой, непрерывно сливая образующуюся смесь воды и частичек нефтепродуктов, либо, для экономии воды, заполняют полностью и оставляют на 10-12 часов. В процессе отстаивания на поверхность воды всплывают частицы нефтепродуктов. По прошествии времени в резервуар добавляют чистую воду до тех пор, пока с поверхности воды не будет удален слой нефтепродуктов.
После этого резервуар проветривается. Окончательным этапом ручного метода очистки является зачистка резервуара с использованием сухих деревянных опилок или мешковины, которые затем удаляются и утилизируются [5].
Для зачистки резервуара при данном методе также применяют пар. В данном случае после удаления осадки на резервуаре полностью закрывают все люки и задвижки и непрерывно в течении двух-трех часов подают в него пар. Затем его также проветривают и протирают. Данный метод очистки имеет ряд существенных недостатков. При использовании ручного метода очистки существует большой риск для здоровья и безопасности людей, выполняющих данный вид работ, поскольку воздействие углеводородов отрицательно сказывается на здоровье человека и способно вызвать ряд тяжелых заболеваний, в том числе и онкологических. Также стоит отметить, что при ручном способе очистки происходит загрязнение почвы, воздушного и водного бассейнов.
3.2 Механический (механизированный) метод
Механический способ очистки нефтяных емкостей от шлама производится с помощью различных переносных технических средств, бульдозеров, мини тракторов (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1- Схема с изображением минитрактора с его размерами
Применялся в основном для удаления более тяжёлых нефтяных остатков, состоящих из тяжелых АСПО соединений с большим количеством механических частиц в резервуарах большой емкости.
Данный способ позволил значительно сократить время на проведение очистки от осадка, но данный метод имеет ряд недостатков существенного значения:
большие капитальные затраты на проведение при значительно низком качестве очистки днища резервуара;
необходимость доочистки резервуара вручную из-за неспособности полноценного удаления отложений;
нарушение целостности резервуара для ввода в них технических средств;
повреждение днища из-за работ на нем оборудования большой массы;
создание дополнительной системы фильтрации воздуха и подачи ее в область очистки емкости.
С учётом современных существующих технологий данный способ является неподходящим из-за разнообразия видов резервуаров хранящий нефть и считается устаревшим и неэффективным в данный момент.
3.3 Биологический метод
Биотехнологический метод очистки резервуаров для хранения нефти заключается во введении биомассы определенной структуры в очищаемую емкость. Как правило, биомасса представляет собой раствор активного ила, имеющего анаэробное происхождение и соотношение между основными компонентами углерод/фосфор/азот равное 25/1/1.
Данный раствор вводится в резервуар, в котором под действием его активных компонентов происходит разрушение структуры нефтяного осадка и его последующий дренаж в специальные емкости.
Данный метод позволяет провести полную очистку емкостей от остатков нефти или нефтепродуктов без образования взрывоопасных смесей газов. Недостатком данного метода является необходимость в специализированном производстве дополнительных специальных бактериальных структур, что в свою очередь является очень дорогостоящим и сложным процессом.
3.4 Акустический метод
Акустический метод очистки нефтяных резервуаров предполагает воздействие на придонный осадок мощным акустическим облучением, который создается специальной аппаратурой. Как правило, в качестве источника применяют электромагнитный активационый вибратор ВЭМА-0,3 (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 - Электромагнитный активационный вибратор ВЭМА-0,3