CN109127608B - 储油罐清洗系统及其清洗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储油罐清洗系统。该储油罐清洗系统包括：通过管路与所述储油罐(1)连通的第一缓冲罐(2)，通过管路与所述第一缓冲罐(2)的出气口(201)连通的真空泵(3)，通过管路与所述第一缓冲罐(2)的出液口(202)连通的转子泵(4)，通过管路与所述转子泵(4)连通的旋流分离器(5)，通过管路与所述旋流分离器(5)连通的第二缓冲罐(6)，通过管路与所述第二缓冲罐(6)连通的离心泵(7)，以及通过管路与所述离心泵(7)连通的可置于储油罐(1)内的多个具有喷射头(801)的喷射装置(8)。利用本发明实施例提供的储油罐清洗系统可对储油罐进行彻底清洗，去除其中的轻组分、重组分以及杂质。
Description
技术领域
本发明涉及储油罐清洗系统及其清洗工艺。
背景技术
从地层中开采出的原油需要在大型的储油罐中储存。储油罐经长期使用后，储油罐内不可避免会积存一些沉积物，这些沉积物主要包括原油中的轻组分、重组分以及固体杂质。轻组分通常为密度在0.9g/cm3以下的原油，重组分通常为密度在0.9-1g/cm3范围内的原油，主要成分为蜡质、胶质、沥青等有机物，占储油罐内沉积物总量的95％左右，通常会析出挂壁，固体杂质主要包括泥沙以及铁锈等杂质。按照《油罐清洗安全技术规程》中的规定，需要定期对储油罐进行清洗，通常为每3至5年对储油罐进行一次彻底清洗。
现阶段，对储油罐进行清洗的主要手段为，利用可自动旋转的喷射装置连接离心泵使储油罐内的轻组分和部分重组分形成循环喷射，击碎析出并粘附在储油罐内壁上的重组分，同时将储油罐内的轻组分、重组分和固体杂质充分混合，还可以对储油罐内的沉积物进行加热，增加沉积物的流动性，以便于离心泵抽吸轻组分和部分重组分形成循环喷射，最后将混合的轻组分、重组分和固体杂质抽吸移送至回收罐内，实现对储油罐内的沉积物清洗回收的目的。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：经过喷射装置的射流喷射和混合，储油罐内仍会剩余大量高粘稠的重组分，这些高粘稠的重组份只能依靠大量人工进入储油罐内清理，不但劳动强度大，作业效率低，而且储油罐内挥发的油气还损害操作人员的健康。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种储油罐清洗系统及其清洗工艺。
一方面，本发明提供一种储油罐清洗系统，包括：
通过管路与储油罐连通的第一缓冲罐，
通过管路与第一缓冲罐的出气口连通的真空泵，
通过管路与第一缓冲罐的出液口连通的转子泵，
通过管路与转子泵连通的旋流分离器，
通过管路与旋流分离器连通的第二缓冲罐，
通过管路与第二缓冲罐连通的离心泵，以及
通过管路与离心泵连通的可置于储油罐内的多个具有喷射头的喷射装置。
优选地，旋流分离器包括：倒锥形的壳体，壳体的侧壁上设置有进液口，顶部设置有溢流口，底部设置有排液口，以及
设置于壳体内部的螺旋状分离叶片。
优选地，喷射装置还包括驱动喷射头旋转的气动马达。
更优选地，储油罐清洗系统还包括：与旋流分离器的排液口连通的纯化槽。
更优选地，纯化槽通过管路与第二缓冲罐连通，并且在该管路上设置有气动隔膜泵。
更优选地，储油罐清洗系统还包括：设置在连通第一缓冲罐与储油罐管路上的换热装置。
优选地，储油罐清洗系统还包括：用于向储油罐通入惰性气体的惰性气体发生装置或氮气的制氮装置。
优选地，储油罐清洗系统还包括：用于对储油罐内的气体进行监测的气体检测装置。
优选地，储油罐清洗系统还包括：通过管路与真空泵连通的气体收集罐。
另一方面，本发明提供一种清洗储油罐的工艺，该工艺包括：
首先真空泵从出气口对第一缓冲罐抽气，
随即储油罐内的气体和沉积物中的轻组分和部分重组分进入第一缓冲罐2内；
之后气体从出气口排出，沉积物中的轻组分和部分重组分由转子泵输送至旋流分离器内，经旋流分离器的分离处理，沉积物中的轻组分和部分重组分发生分离；
然后沉积物中的轻组分进入第二缓冲罐内，并由离心泵输送至位于储油罐内的喷射装置，从喷射头对储油罐内的沉积物进行喷射和混合，
反复循环上述步骤，从而实现对储油罐进行清洗。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：真空泵从第一缓冲罐的出气口抽气，使第一缓冲罐内的气体进入真空泵，第一缓冲罐内形成负压环境，储油罐内的气体和沉积物中的轻组分和部分重组分进入第一缓冲罐，气体从出气口排出第一缓冲罐，第一缓冲罐内的沉积物中的轻组分和部分重组分由出液口经转子泵输送至旋流分离器内，沉积物中的轻组分和部分重组分经过旋流分离器的旋流分离处理，重组分被分离至旋流分离器的底部，轻组分进入第二缓冲罐内，并由与第二缓冲罐连通的离心泵输送至位于储油罐内的多个喷射装置中，由喷射装置的喷射头将轻组分喷射在储油罐的壁上，将粘附在罐壁上的重组分击碎，并与储油罐内的包括轻组分在内的沉积物溶解混合，再进入负压环境的第一缓冲罐内，如此反复循环，可将储油罐中的沉淀物清除掉，由于旋流分离器可以将每次进入第一缓冲罐内的沉积物中的轻组分分离出来，用于下一次溶解混合储油罐中沉积物中的重组分和杂质，因此，利用本发明实施例提供的储油罐清洗系统可对储油罐进行彻底清洗，去除其中的轻组分、重组分以及杂质。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种储油罐清洗系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种储油罐清洗系统中旋流分离器的结构示意图；
图3为本发明实施例中储油罐的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种储油罐清洗系统的结构示意图；
图中的附图标记分别表示：
1、储油罐；
2、第一缓冲罐；201、出气口；202、出液口；
3、真空泵；
4、转子泵；
5、旋流分离器；501、壳体；5011、进液口；5012、溢流口；5013、排液口；502、螺旋状分离叶片；
6、第二缓冲罐；
7、离心泵；
8、喷射装置；801、喷射头；
9、纯化槽；
10、气动隔膜泵；
11、换热装置；
12、制氮装置；
13、气体检测装置；
14、气体收集罐。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在本发明的第一方面，参见图1，其为本发明实施例提供的一种储油罐清洗系统的结构示意图。如图1所示，该储油罐清洗系统，包括：
通过管路与储油罐1连通的第一缓冲罐2，
通过管路与第一缓冲罐2的出气口201连通的真空泵3，
通过管路与第一缓冲罐2的出液口202连通的转子泵4，
通过管路与转子泵4连通的旋流分离器5，
通过管路与旋流分离器5连通的第二缓冲罐6，
通过管路与第二缓冲罐6连通的离心泵7，以及
通过管路与离心泵7连通的可置于储油罐1内多个具有喷射头801的喷射装置8。
本发明实施例提供的储油罐清洗系统的工作原理是：
参见图1，真空泵3从第一缓冲罐2的出气口201抽气，使第一缓冲罐2内的气体进入真空泵3，第一缓冲罐2内形成负压环境，储油罐1内的气体和沉积物中的轻组分和部分重组分进入第一缓冲罐2，气体从出气口201排出第一缓冲罐2，第一缓冲罐2内的沉积物中的轻组分和部分重组分由出液口202经转子泵4输送至旋流分离器5内，沉积物中的轻组分和部分重组分经过旋流分离器5的旋流分离处理，重组分被分离至旋流分离器5的底部，轻组分进入第二缓冲罐6内，并由与第二缓冲罐6连通的离心泵7输送至位于储油罐1内的多个喷射装置8中，由喷射装置8的喷射头801将轻组分喷射在储油罐1的罐壁上，将粘附在罐壁上的重组分击碎，并与储油罐1内的包括轻组分在内的沉积物溶解混合，再进入负压环境的第一缓冲罐2内，如此反复循环，可将储油罐1中的沉淀物清除掉，由于旋流分离器5可以将每次进入第一缓冲罐2内的沉积物中的轻组分分离出来，用于下一次溶解混合储油罐1中沉积物中的重组分和杂质，因此，利用本发明实施例提供的储油罐清洗系统可对储油罐1进行彻底清洗，去除其中的轻组分、重组分以及杂质。
需要说明的是，在实际应用中，储油罐1内的气体主要来源于沉积物中轻组分挥发产生的油气。
还有，本发明实施例中与第一缓冲罐2连通的是转子泵4，而没有采用离心泵，是为了避免离心泵抽吸具有负压的沉积物时发生气蚀现象。
在本发明实施例中，参见图2，旋流分离器5可以包括：倒锥形的壳体501，壳体501的侧壁上设置有进液口5011，顶部设置有溢流口5012，底部设置有排液口5013，以及设置于壳体501内部的螺旋状分离叶片502。沉积物中的轻组分和部分重组分经转子泵4抽吸后，具有较高的动能，进入旋流分离器5内，受重力作用沿螺旋状分离叶片502向下流动，此时轻组分与重组分发生分离，重组分沿壳体501的内壁流向旋流分离器5的底部，轻组分位于旋流分离器5的上部，并从溢流口5012溢出，流入第二缓冲罐6内。
需要说明的是，轻组分通常为密度在0.9g/cm3以下的原油，重组分通常为密度在0.9-1g/cm3范围内的原油。本发明实施例提供的旋流分离器5可分离密度相差0.02g/cm3的轻组分与重组分。
本发明实施例中的喷射装置8还包括驱动喷射头801旋转的气动马达。气动马达驱动喷射头801做360°旋转，对储油罐1的内壁粘附的重组分进行无死角的喷射。在气动马达的驱动下，喷射头801可以以2-3转/min的转速旋转。
在本发明实施例中，如图4所示，储油罐清洗系统还包括：与旋流分离器5的排液口5013连通的纯化槽9。重组分等从排液口5013排入纯化槽9内静置分层，位于上层的为密度相对较小的轻组分，位于下层的位重组分和杂质，其中杂质如泥沙、铁锈等。位于纯化槽9中间位置的较为纯净的重组分可以进入指定的储存罐贮存，位于纯化槽9的底部的高粘稠的重组分和杂质可以用油罐车运走，进行后续处理。
位于纯化槽9内的轻组分可用于溶解储油罐1内的重组分，因此，本发明的实施例还设计了将纯化槽9通过管路与第二缓冲罐6连通，并且在该管路上设置有气动隔膜泵10，将纯化槽9内的轻组分返回至储油罐1中，用于溶解粘附在储油罐1的内壁上的重组分，继续清洗储油罐1。
为了增加储油罐中沉积物的流动性，更容易将粘附在储油罐1的罐壁上的重组分击碎和溶解，如图4所示，储油罐清洗系统还包括：设置在连通第一缓冲罐2与储油罐1管路上的换热装置11，对即将抽吸入第一缓冲罐2的沉积物进行加热，通常加热温度可以为35-52℃，优选为50℃。
在实际应用中，喷射装置8的喷射头801喷射轻组分时，可能会产生电火花，具有一定的危险性，因此，储油罐清洗系统还包括：用于向储油罐1通入惰性气体的惰性气体发生装置或的氮气的制氮装置12(如图4所示)，排出储油罐1中的可燃气体，即挥发的轻组分，以及空气中的氧气，避免着火和爆炸等危险情况发生。
还有，在实际应用中，如图4所示，储油罐清洗系统还包括：用于对储油罐1内的气体进行监测的气体检测装置13。用于实时监测储油罐1中的可燃性气体与氧气的比值是否在规定允许的范围内，若为该比值在规定允许的范围内则为安全生产，可继续对储油罐1进行清洗，否则，停止，对储油罐清洗系统进行检修。
为了避免储油罐1内的气体排入大气中，造成环境污染，如图4所示，本发明实施例中的储油罐清洗系统还包括：通过管路与真空泵3连通的气体收集罐14。气体收集罐14内盛装水，气体主要为挥发的轻组分，遇水液化成油滴悬浮在水中。
下面对储油罐1的结构进行详细介绍。
如图3所示，通常储油罐1的高度通常在12m以上，储油罐1包括罐底板101，罐壁板102以及罐顶板103，罐顶板103具有多个通孔1031，每个通孔对应一个设置在罐顶板103的上表面的套管104，每个套管104内部向下插入支柱105，支柱105与套管104通常插销用固定，支柱105支撑罐顶板103不与罐底板101接触。
在实际应用中，可以卸下部分支柱105，将喷射装置8从卸下的部分支柱105对应的套管104和通孔1031下入储油罐1内部。不但如此，与储油罐1连通的第一缓冲罐2的管路，气体检测装置13的探头，以及惰性气体发生装置或制氮装置12的管路也可以从卸下支柱105对应的套管104和通孔1031下入储油罐1内部。
在本发明的第二方面，本发明实施例还提供一种清洗储油罐的工艺，该工艺包括：
首先真空泵3从出气口201对第一缓冲罐2抽气，
随即储油罐1内的气体和沉积物中的轻组分和部分重组分进入第一缓冲罐2内；
之后气体从出气口201排出，沉积物中的轻组分和部分重组分由转子泵4输送至旋流分离器5内，经旋流分离器5的分离处理，沉积物中的轻组分和部分重组分发生分离；
然后沉积物中的轻组分进入第二缓冲罐6内，并由离心泵7输送至位于储油罐1内的喷射装置8，从喷射头801对储油罐1内的沉积物进行喷射和混合，
反复循环上述步骤，从而实现对储油罐1进行清洗。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种储油罐清洗系统，其特征在于，包括：
通过管路与所述储油罐（1）连通的第一缓冲罐（2），所述储油罐（1）内包括气体和沉积物中的轻组分和重组分，所述轻组分为密度在0.9g/cm3以下的原油，所述重组分为密度在0.9-1g/cm3范围内的原油；
通过管路与所述第一缓冲罐（2）的出气口（201）连通的真空泵（3），
通过管路与所述第一缓冲罐（2）的出液口（202）连通的转子泵（4），
通过管路与所述转子泵（4）连通的旋流分离器（5），
通过管路与所述旋流分离器（5）连通的第二缓冲罐（6），
通过管路与所述第二缓冲罐（6）连通的离心泵（7），以及
通过管路与所述离心泵（7）连通的可置于储油罐（1）内的多个具有喷射头（801）的喷射装置（8）；
所述喷射装置（8）还包括驱动所述喷射头（801）旋转的气动马达，所述气动马达驱动所述喷射头（801）做360°旋转，对所述储油罐（1）的内壁粘附的重组分进行喷射，所述喷射头（801）以2-3转/min的转速旋转；
所述旋流分离器（5）包括：倒锥形的壳体（501），所述壳体（501）的侧壁上设置有进液口（5011），顶部设置有溢流口（5012），底部设置有排液口（5013），以及设置于所述壳体（501）内部的螺旋状分离叶片（502）；
所述储油罐清洗系统还包括：与所述旋流分离器（5）的所述排液口（5013）连通的纯化槽（9），所述纯化槽（9）通过管路与所述第二缓冲罐（6）连通，并且在该管路上设置有气动隔膜泵（10），所述重组分从所述排液口（5013）排入所述纯化槽（9）内静置分层，位于上层的为密度相对较小的轻组分，所述轻组分通过所述气动隔膜泵（10）进入所述第二缓冲罐（6），位于中间位置的为纯净的重组分，进入储存罐贮存，位于下层的为重组分和杂质。
2.根据权利要求1所述的储油罐清洗系统，其特征在于，所述储油罐清洗系统还包括：设置在连通所述第一缓冲罐（2）与所述储油罐（1）管路上的换热装置（11）。
3.根据权利要求1所述的储油罐清洗系统，其特征在于，所述储油罐清洗系统还包括：用于向所述储油罐（1）通入惰性气体的惰性气体发生装置或氮气的制氮装置（12）。
4.根据权利要求1所述的储油罐清洗系统，其特征在于，所述储油罐清洗系统还包括：用于对所述储油罐（1）内的气体进行监测的气体检测装置（13）。
5.根据权利要求1所述的储油罐清洗系统，其特征在于，所述储油罐清洗系统还包括：通过管路与所述真空泵（3）连通的气体收集罐（14）。
6.一种清洗储油罐的工艺，其特征在于，所述工艺应用于上述权利要求1-5任一项所述的储油罐清洗系统，所述工艺包括：
首先所述真空泵（3）从所述出气口（201）对所述第一缓冲罐（2）抽气，
随即所述储油罐（1）内的气体和沉积物中的轻组分和部分重组分进入所述第一缓冲罐（2）内；
之后气体从出气口（201）排出，沉积物中的轻组分和部分重组分由所述转子泵（4）输送至所述旋流分离器（5）内，经所述旋流分离器（5）的分离处理，沉积物中的轻组分和部分重组分发生分离；
然后沉积物中的轻组分进入所述第二缓冲罐（6）内，并由所述离心泵（7）输送至位于所述储油罐（1）内的所述喷射装置（8），从所述喷射头（801）对所述储油罐（1）内的沉积物进行喷射和混合，
反复循环上述步骤，从而实现对所述储油罐（1）进行清洗。
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2017
- 2017-06-15 CN CN201710452595.8A patent/CN109127608B/zh active Active
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