CN110695029A - 立式储罐内油污清洗装置 - Google Patents

Abstract

一种立式储罐内油污清洗装置。包括底板、搅拌器电机、储存油桶、上支架、履带、云台控制系统、高压水枪、机械推铲、破碎锤、送污管、抽污泵、抽污泵电机、进水管、红外防爆摄像头、抽污泵进口管、防爆照明灯、蓄电池以及排污管，各部件的尺寸均小于立式储罐人孔的尺寸,以实现从人孔中各自进入立式储罐后再组装成一个整体；机械推铲的推铲坡口的坡度为5度，推铲坡口与推铲吸收口相连接；破碎锤电机带动所述锤体转动；破碎锤位于装置前端，其最低高度距离罐底5毫米，破碎锤位于机械推铲的前端。本发明将多台设备集合在一台装置上，采用高压热碱水射流与破碎锤相结合的清洗模式，清理效果好，清洗效率较传统清洗手段大幅度提高。

Description

立式储罐内油污清洗装置

技术领域

本发明涉及一种对立式储罐内的油污进行清洗的装置。

背景技术

原油是一种多组分的复杂混合物，其基础部分是石蜡烃、环烷烃和芳香烃，另外还有非烃类的胶质和沥青质。在罐内长时间静置的过程中，原油中的重组分会在重力、温度、压力的综合作用下，使罐内各组分的饱和度发生变化，最终在罐底形成一定数量的沉积物，减少储存空间降低油品。因此，原油储罐需要定期检查维修并清理罐内淤渣。为了维持高效率生产，就需要及时有效的对储罐进行清理。现有的清洗方式分为人工入罐清理和罐外高压水枪清理。前一种方式下，工人劳动强度过大，后一种方式下，很难清理干净。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种立式储罐内油污清洗装置，利用该装置采用机械化清洗，将多台设备集合在一台装置上，采用高压热碱水射流与破碎锤相结合的清洗模式，清理效果好，清洗效率较传统清洗手段大幅度提高。此外，装置中机械推铲部分，将吸尘器的吸入口与普通推铲相结合，能够提高清洗效率，并且对工作中的抽污泵具有一定的保护作用。操作人员可通过摄像头对罐内作业情况，对履带行进速度与转向，高压热碱水射流流速等进行操控，极大地改善了工人的工作环境。

本发明的技术方案是：该种立式储罐内油污清洗装置，包括底板、搅拌器电机1、储存油桶2、上支架3、履带4、云台控制系统5、高压水枪6、机械推铲7、破碎锤8、送污管9、抽污泵10、抽污泵电机11、进水管12、红外防爆摄像头13、抽污泵进口管14、防爆照明灯15、蓄电池16以及排污管17，其特征在于：

所述搅拌器电机1、储存油桶2、上支架3、履带4、云台控制系统5、高压水枪6、机械推铲7、破碎锤8、送污管9、抽污泵10、抽污泵电机11、进水管12、红外防爆摄像头13、抽污泵进口管14、防爆照明灯15、蓄电池16以及排污管17的尺寸均小于立式储罐人孔的尺寸,以实现从人孔中各自进入立式储罐后再组装成一个整体；

所述上支架主要由上支架支撑301、送污管口302、线路口303、以及上支架防污板304组成；

所述机械推铲具有推铲吸收口701和推铲坡口702；所述推铲坡口的坡度为5度，以降低连接处的应力集中；推铲坡口702与推铲吸收口701相连接；

储存油桶包括桶体、搅拌器电机底座201、搅拌器支撑架202、搅拌器203、分层隔板204、分层隔板筛孔205以及防涡旋凹槽206；所述储存油桶放置在装置后方，用于收集吸收的油泥，通过抽污泵将油泥抽送至桶内；桶体内分为两层，分层隔板204上开有分层隔板筛孔205，使抽进来的泥水混合物在搅拌器电机1的带动下实现固体油泥与水的分离；所述搅拌器与搅拌器电机安装在搅拌器支架的搅拌器电机底座201上；在桶体的侧面，设置清洗口；

所述履带分为左右各一个，均为橡胶履带；每个上面具有履带连接凹槽401和履带防滑凸起402；所述底板在安装过程中直接插入所述履带连接凹槽处，可以实现简单快速的安装；所述履带防滑突起用于增大摩擦力；

所述破碎锤包括带有破碎锤凸起804的锤体、破碎锤支架连接孔801、破碎锤电机802以及破碎锤支架803，破碎锤电机802带动所述锤体转动；所述破碎锤位于装置前端，设定其最低高度距离罐底5毫米，所述破碎锤支架用于支撑破碎锤与破碎锤电机，以避免破碎锤与罐底直接接触，造成罐底破坏；所述破碎锤位于机械推铲7的前端；

高压水枪6用于喷射高压热碱水，高压水枪6的进水口与进水管12相连接；云台控制系统5中设置有气体检测仪用于时刻对罐内氧气浓度进行监视；机械推铲7的出口端接入抽污泵进口管14，抽污泵10的送污管9接至储存油桶2；储存油桶2的排水口连接排水管17上。

本发明具有如下有益效果：本发明采用模块化设计，作业前后可经人孔将装置各部分送进和运出储罐内，由工人在罐内进行快速安装与拆卸，节省了工作时间。同时在清洗过程中采用高压热碱水射流与破碎锤相结合的清理模式，由高压热碱水射流从罐外接入对待清理部分进行融化与稀释，同时破碎锤开始作业进一步将油泥中残留的硬质泥块破碎。该装置将吸尘器吸入口与机械推铲的收集部分结合，当装置开始作业时向前行走，此时在惯性力和抽污泵的作用下油泥水被收集至油桶内。当油泥水被收集至储存油桶中后，储存油桶中的搅拌器开始工作，油泥水经过筛网实现简单的固液分离，搅拌器的存在防止筛网发生堵塞。被过滤出的液体经管路排出，继续溶解稀释剩余的油泥。当储存油桶内的固体达到预定高度，罐外工作人员可以在操控装置行走至人孔处，在人孔处进行储存油桶的更换，达到对罐内油泥清洗的作用。在装置作业过程中，云台控制系统对罐内工作情况实现实时监控，工作人员在罐外进行相应调控即可。

本发明将COWS清洗系统中的喷头、回收油罐及抽入管路集合在一台立式储罐油污清洗装置中，最大程度地突出技术成本低、施工迅捷、施工效果好的优点，真正做到经济与方便。COWS清洗系统在清洗过程涉及到备用的储油罐以及大量纯净的原油，清洗过后原油被污染需要再次净化处理，存在较大的资源浪费现象。立式储罐油污清洗装置，采用高压热碱水射流冲洗罐底固体油泥，不但避免了原油的消耗，而且清理效果好，清洗效率高。操作人员在罐外通过远程监控观察罐内清洗状况并操控清洗装置的运转，大幅度改善操作人员工作环境。参考吸尘器吸入口的形状将吸收口与推铲相结合，提高吸收效率且能够保护抽污泵，防止泵产生气缚现象。

附图说明：

图1是本发明的三维结构示意图。

图2是本发明的左侧三维结构示意图。

图3是本发明的右侧三维结构示意图。

图4是本发明所述机械推铲的结构示意图。

图5是本发明所述储存油桶的内部结构示意图。

图6是本发明所述储存油桶的外部结构示意图。

图7是本发明所述履带的结构示意图。

图8是本发明所述破碎锤的结构示意图。

图9是本发明所述上支架的结构示意图。

图10是本发明所述履带与部分组件的安装示意图。

图11是本发明所述稀释破碎的过程示意图。

图12是本发明所述收集过滤的过程示意图。

图中1-搅拌器电机，2-储存油桶，3-上支架，4-履带，5-云台控制系统，6-高压水枪，7-机械推铲，8-破碎锤，9-送污管，10-抽污泵，11-抽污泵电机，12-进水管，13-红外防爆摄像头，14-抽污泵进口管，15-防爆照明灯，16-蓄电池，17-排污管。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本种装置如图1、图2、图3所示，该清洗装置包括搅拌器电机1、储存油桶2、上支架3、履带4、云台控制系统5、高压水枪6、机械推铲7、破碎锤8、送污管9、抽污泵10、抽污泵电机11、进水管12、红外防爆摄像头13、抽污泵进口管14、防爆照明灯15、蓄电池16、排污管17，其独特之处在于：

如图4所示的机械推铲，机械推主要由701机械推铲吸收口、推铲坡口702组成。现有的推铲只能够实现对固体油泥与罐底的分离，行走过程中在连接处产生较大的应力，本次设计提出了一种新的机械推铲结构，设计的机械推铲通过推铲坡口，实现与罐底面仅有5度的坡度，降低连接处的应力集中。此外，本次设计的机械推铲将推铲和吸收口相结合，大幅度提高工作面积与泥水混合物的吸收率。装置中泵的进水口距离泵底还有一段距离，在抽水的过程中，由于液面不均匀气体容易进入，造成气缚，对泵有着极大的伤害。仿照吸尘器的结构，设计的机械推铲吸收口，将其与推铲相结合很好地解决这个问题。

图5、6中的储存油桶主要由搅拌器电机201、搅拌器支撑架202、搅拌器203、分层隔板204、分层隔板筛孔205、防涡旋凹槽206组成。储存油桶放置在装置后方，其主要作用是收集吸收的油泥，通过抽污泵将油泥抽送至桶内。桶内分为两层，分层隔板上存有筛孔，使抽进来的泥水混合物在搅拌器电机的带动下实现固体油泥与水的分离，搅拌器与搅拌器电机安装在搅拌器支架上。在桶的侧面，设置清洗口。当油桶被小车运送至人孔处时，通过吊臂吊出，及时排出收集的油泥。

图7中的履带主要由履带连接凹槽401、履带防滑凸起402组成。底板在安装过程中直接插入履带连接凹槽处，可以实现简单快速的安装。履带防滑突起的存在增大了摩擦。整个由左右两个履带组成，采用具有耐油性、噪音低、振动小、牵引力大、接地比压小、不损坏油罐等特点的橡胶履带。

图8中的破碎锤主要由破碎锤支架连接孔801、破碎锤电机802、破碎锤支架803、破碎锤凸起804组成。破碎锤结构在装置前端，设定其最低高度距离罐底五毫米左右，破碎锤支架支撑破碎锤与破碎锤电机，避免与罐底直接接触，造成罐底破坏。在清洗过程中，破碎锤在破碎锤电机的带动下旋转，表面的破碎锤凸起对储罐底部油泥进行破碎。集合高压水枪喷射的高压热碱水，破碎稀释后的油泥松动且粘度大幅度降低，便于清理。

图9中的上支架主要由上支架支撑301、送污管口302、线路口303、上支架防污板304组成。上支架的存在将装置的空间进行合理的安排，上支架防污板能够避免装置内部结构遭到油泥污染。

上述各个结构均可经由人孔进入储罐，由操作人员在罐内进行快速安装与拆卸。待装置安装完成至图1、图2、图3，操作人员离罐并向罐内通入保护气。云台控制系统5中设置有气体检测仪时刻对罐内氧气等浓度进行监视，当储罐内的氧气浓度降低至安全范围内，停止向罐内通保护气。装置启动后，高压水枪6向待清洗处喷射高压热碱水，采用40℃的热碱水对油泥进行初步的融化，被融化稀释的油泥中大部分为流动性较强且粘性较小的油泥水，但仍有少量的硬质油泥块经过破碎锤处理。破碎锤802电机带动破碎锤8转动，破碎锤8中的破碎锤凸起804能够有效击碎固体油泥，破碎稀释后的油泥松动且粘度大幅度降低，便于清理，达到更好的清洗效果。随着清洗装置前进的同时破碎锤转动，在惯性力与抽污泵的作用下油泥水流向机械推铲7，机械推铲3将吸尘器的吸入口以及普通推铲相结合，推铲坡口702的存在不仅避免了应力集中同时能够铲起罐底部分油泥。设计的机械推铲吸收口701高度较低，能够使保证在工作情况下抽污泵的正常工作。现有泵的进水口距离泵底还有一段距离，在抽水的过程中，由于液面不均匀气体容易进入，造成气缚，对泵有着极大的伤害。仿照吸尘器的结构，设计的机械推铲很好地解决了这个问题，同时大幅度提高工作面积与泥水混合物的吸收率。油泥水通过机械推铲7进入抽污泵进口管14，被抽污泵10泵送经过送污管9至储存油桶2中，进行初步的固液分离。储存油桶2中的搅拌器203与搅拌器电机201通过搅拌器支架202实现固定。桶内的分层隔板204上存有分层隔板筛孔205，搅拌器在搅拌器电机的带动下进行搅拌作用，避免了你睡混合物中的固体油泥堵塞分层隔板筛孔。搅拌偶固体仍留在桶内，液体经由排水管17排出，继续融化稀释罐内剩余油泥。在桶的侧面，设置清洗口。当油桶被小车运送至人孔处时，通过吊臂吊出，及时排出收集的油泥，循环工作将储罐内油泥清理完成。

下面给出一个具体实施例中确定的装置结构参数，见表1。

表1 结构参数

续表1

经计算，该装置的清洗效率较COWS清洗系统有显著提高。计算结果见表2。

表2 基本工序所及需时间

基本工序

数值

所选储罐容积V/m<sup>3</sup>	50000
		单位时间工作面积/m<sup>2</sup>	0.01
罐内工作时间T<sub>0</sub> /h	80
		进罐安装时间T<sub>1</sub>/h	3
出罐拆卸时间T<sub>2</sub>/h	3
		热碱水温度C/℃	40
罐内停留时间T<sub>3</sub>/h	5
		总耗时T/h	91

Claims (1)

1.一种立式储罐内油污清洗装置，包括底板、搅拌器电机、储存油桶、上支架、履带、云台控制系统、高压水枪、机械推铲、破碎锤、送污管、抽污泵、抽污泵电机、进水管、红外防爆摄像头、抽污泵进口管、防爆照明灯、蓄电池以及排污管，其特征在于：

所述搅拌器电机、储存油桶、上支架、履带、云台控制系统、高压水枪、机械推铲、破碎锤、送污管、抽污泵、抽污泵电机、进水管、红外防爆摄像头、抽污泵进口管、防爆照明灯、蓄电池以及排污管的尺寸均小于立式储罐人孔的尺寸,以实现从人孔中各自进入立式储罐后再组装成一个整体；

所述上支架主要由上支架支撑、送污管口、线路口以及上支架防污板组成；

所述机械推铲具有推铲吸收口和推铲坡口；所述推铲坡口的坡度为5度，以降低连接处的应力集中；推铲坡口与推铲吸收口相连接；

储存油桶包括桶体、搅拌器电机底座、搅拌器支撑架、搅拌器、分层隔板、分层隔板筛孔以及防涡旋凹槽；所述储存油桶放置在装置后方，用于收集吸收的油泥，通过抽污泵将油泥抽送至桶内；桶体内分为两层，分层隔板上开有分层隔板筛孔，使抽进来的泥水混合物在搅拌器电机的带动下实现固体油泥与水的分离；所述搅拌器与搅拌器电机安装在搅拌器支架的搅拌器电机底座上；在桶体的侧面，设置清洗口；

所述履带分为左右各一个，均为橡胶履带；每个上面具有履带连接凹槽和履带防滑凸起；所述底板在安装过程中直接插入所述履带连接凹槽处，可以实现简单快速的安装；所述履带防滑突起用于增大摩擦力；

所述破碎锤包括带有破碎锤凸起的锤体、破碎锤支架连接孔、破碎锤电机以及破碎锤支架，破碎锤电机带动所述锤体转动；所述破碎锤位于装置前端，设定其最低高度距离罐底5毫米，所述破碎锤支架用于支撑破碎锤与破碎锤电机，以避免破碎锤与罐底直接接触，造成罐底破坏；所述破碎锤位于机械推铲的前端；

高压水枪用于喷射高压热碱水，高压水枪的进水口与进水管相连接；云台控制系统中设置有气体检测仪用于时刻对罐内氧气浓度进行监视；

机械推铲的出口端接入抽污泵进口管，抽污泵的送污管接至储存油桶；储存油桶的排水口连接排水管。

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