PT1091812E

PT1091812E - Method for cleaning an oil storage tank and device for implementing same

Info

Publication number: PT1091812E
Application number: PT97952101T
Authority: PT
Inventors: Mike Wartel
Original assignee: Petrojet Internat
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2007-12-03
Also published as: UA68367C2; EA200000668A1; DE69738052D1; WO1999032238A1; NO20003169L; EA003659B1; NO20003169D0; DK1091812T3; EP1091812B1; DE69738052T2; EP1091812A1; PT975148E; ATE370801T1; BR9714913A; HK1035509A1; AU5564598A; ES2293666T3; NO322452B1; LU90183B1

Abstract

The invention concerns a method for cleaning an oil storage tank (1) with a floating cover containing crude oil, which consists in partially emptying the tank (1) above the sludge (3) contained therein; sucking up the crude oil and re-injecting it into the tank (1) using diffuser spray nozzles (5) borne by the floating cover (2), each spray nozzle being driven in rotation by a motor. The injection with the spray nozzles causes the oil volume to swirl and the sludge (3) to be suspended again in the oil. The invention also concerns a device for implementing said method.

Description

PE 1091812 -1 -In one embodiment,

DESCRIÇÃODESCRIPTION

"PROCEDIMENTO PARA LIMPEZA DUM RESERVATÓRIO DE ARMAZENAMENTO DE PETRÓLEO, E DISPOSITIVO PARA IMPLEMENTAÇÃO DO MESMO" A presente invenção diz respeito a um processo para voltar a colocar em suspensão um sedimento que tenha constituído, ao depositar-se, uma camada sobre o fundo dum reservatório com tecto flutuante contendo petróleo bruto, e a um dispositivo para implementação deste mesmo processo." PROCEDURE FOR CLEANING AN PETROLEUM STORAGE RESERVOIR, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE SAME " The present invention relates to a process for resuspending a sediment which has, upon deposition, formed a layer on the bottom of a floating roof tank containing crude oil, and to a device for implementing the same process.

Como se sabe, os reservatórios para armazenamento de petróleo bruto consistem muito genericamente em reservatórios cilíndricos com tecto flutuante. A estrutura do tecto situa-se portanto a um nível mais ou menos elevado relativamente ao solo, consoante a quantidade de petróleo bruto que se encontrar no reservatório. Como é evidente, a periferia do tecto flutuante comporta órgãos estanques permitindo evitar que haja passagem do petróleo pela periferia do tecto. Tem-se verificado, que nestes reservatórios para armazenamento, se vai progressivamente depositando sobre o fundo do reservatório um sedimento constituído por uma grande parte das fracções mais pesadas do petróleo bruto armazenado, nomeadamente compostos parafínicos, e elementos inorgânicos tais como a água, a areia, e partículas de ferrugem ou outras análogas. Este sedimento, designado por "sludge" em terminologia anglo-saxónica, é susceptível de constituir sobre os fundos do -2- ΡΕ1091812 reservatório camadas muito espessas com 1 ou 2 metros, ou ainda mais, sendo por isso necessário limpar os reservatórios removendo estes sedimentos. De facto, no caso do sedimento se acumular no fundo do reservatório, e quando o tecto flutuante desce em direcção ao fundo à medida que se vai esvaziando o reservatório, o risco consiste em poder existir um contacto entre o tecto flutuante e um ponto do depósito de sedimentos, o que desequilibra o tecto e o bloqueia em posição obliqua dentro da parede lateral do reservatório; ora, sendo o peso dum tecto flutuante de várias centenas de toneladas, percebe-se que a reparação dum incidente deste tipo envolve consideráveis custos.As is well known, crude oil storage tanks generally consist of cylindrical tanks with floating roofs. The roof structure is therefore more or less elevated relative to the ground, depending on the amount of crude oil in the reservoir. Of course, the periphery of the floating roof has watertight parts which prevent the passage of oil from the periphery of the roof. It has been found that in these storage reservoirs a sediment consisting of a large proportion of the heavier fractions of the stored crude oil, namely paraffinic compounds, and inorganic elements such as water, sand , and rust particles or the like. This sediment, designated " sludge " in Anglo-Saxon terminology, is likely to lay on the bottom of the reservoir very thick layers with 1 or 2 meters or more, and therefore it is necessary to clean the reservoirs by removing these sediments. In fact, in case the sediment accumulates at the bottom of the reservoir, and when the floating ceiling descends toward the bottom as the reservoir is emptied, the risk is that there may be a contact between the floating ceiling and a reservoir point of sediment, which unbalances the ceiling and locks it obliquely into the lateral wall of the reservoir; since the weight of a floating roof of several hundred tons, it is perceived that the repair of an incident of this type involves considerable costs.

Para permitir o completo esvaziamento do reservatório sem que o tecto flutuante se venha a apoiar sobre o fundo do reservatório, estão previstas mangas no tecto flutuante dentro das quais são inseridas escoras de sustentação. Quando o tecto desce em direcção ao fundo, todas as escoras de sustentação vêm simultaneamente apoiar-se sobre o fundo, o que mantém o tecto a uma certa distância do fundo e permite esvaziar totalmente o reservatório do petróleo bruto líquido que ele contém. Para extrair os sedimentos, assim que o reservatório se encontrar esvaziado do seu petróleo líquido, foi já proposto realizar uma remoção manual, entrando o pessoal no reservatório através das portas de homem que ele comporta na base da sua parede lateral. Esta operação é demorada, penosa e dispendiosa, e os sedimentos que assim são extraídos dum reservatório terão de ser evacuados evitando -3- PE 1091812 toda e qualquer poluição; eles serão pois geralmente destruídos por incineração. Uma tal operação de limpeza apresenta um custo global verdadeiramente proibitivo.In order to allow complete emptying of the reservoir without the floating ceiling being supported on the bottom of the reservoir, sleeves are provided in the floating ceiling within which support struts are inserted. When the roof goes down towards the bottom, all the support struts come simultaneously to rest against the bottom, which maintains the ceiling to a certain distance from the bottom and allows to empty totally the reservoir of the crude oil that contains. In order to extract the sediments, once the reservoir is emptied of its liquid petroleum, it has already been proposed to carry out a manual removal by entering the personnel into the reservoir through the man's doors which it carries at the base of its lateral wall. This operation is time-consuming, cumbersome and costly, and the sediments that are thus extracted from a reservoir will have to be evacuated by avoiding any pollution; they will generally be destroyed by incineration. Such a cleaning operation presents a truly prohibitive overall cost.

Também foi já proposto introduzir através duma porta de homem, quando o reservatório está esvaziado, um agitador central que é colocado na proximidade da camada de sedimentos e que pode rodar em redor dum eixo vertical; um agitador destes utiliza as caracteristicas tixotrópicas dos sedimentos para tentar colocá-los de novo em suspensão, quando se voltar a introduzir petróleo liquido no reservatório, mas ele apenas consegue uma influência localizada na zona central do fundo do reservatório e, além disso, a potência que é necessária para o colocar em rotação a uma velocidade eficaz, leva à criação duma emulsão constituída por água, sedimentos e petróleo bruto, emulsão esta que é claramente indesejável para a utilização do petróleo bruto armazenado. Nestas circunstâncias, um tal dispositivo de limpeza não é satisfatório. Já foi igualmente proposta a colocação, na base da parede lateral dos reservatórios, de agitadores helicoidais uniformemente repartidos pela periferia do reservatório; estes agitadores helicoidais provocam efectivamente uma movimentação dos sedimentos desde a periferia do reservatório até à zona central do dito reservatório mas, globalmente, o volume da camada de sedimentos não fica reduzido de maneira significativa; como contrapartida negativa, a camada de sedimentos apresenta -4- ΡΕ1091812 uma espessura muito mais irregular, donde resulta que o risco de ocorrência dum incidente na descida do tecto está longe de ser evitado. Mais ainda, o funcionamento destes agitadores helicoidais é extremamente dispendioso atendendo à energia necessária para os movimentar. Nestas circunstâncias, um tal procedimento não é satisfatório. A invenção está baseada no facto de ser possível voltar a colocar os sedimentos em suspensão no petróleo bruto que sobre eles se situa, na condição de se produzir uma determinada turbulência, e/ou turbilhões, em todo o volume de petróleo bruto situado sobre os sedimentos, e de se enviarem jactos de petróleo suficientemente poderosos sobre os sedimentos para que estes progressivamente voltem a ser colocados em suspensão, e mantidos nessa situação graças à turbulência imposta no petróleo bruto líquido. Desta maneira, a camada de sedimentos vai desaparecendo a pouco e pouco e reencontrando-se no seio do petróleo bruto líquido, o que revaloriza os sedimentos uma vez que deixa de existir qualquer matéria sedimentar a ser evacuada para o lado de fora do reservatório, com o intuito de vir a ser destruída. De acordo com a invenção, é portanto proposto esvaziar parcialmente o reservatório contendo sedimentos, de maneira a apenas permitir a manutenção duma quantidade restrita de petróleo bruto por cima dos sedimentos, sendo depois criadas turbulências ou turbilhões no seio de todo o volume desta quantidade restrita, em primeiro lugar por intermédio duma aspiração por bombagem realizada no nível inferior do petróleo bruto líquido e, em segundo lugar, por -5- PE 1091812 intermédio duma re-injecção no reservatório do petróleo líquido bombeado, devendo o caudal aspirado e re-injectado ser significativamente representativo em relação ao volume total que se mantém por baixo do tecto flutuante no momento da operação de limpeza. A re-injecção no reservatório realiza-se através de lanças rotativas colocadas verticalmente sob o tecto flutuante, estando estas lanças equipadas com injectores que enviam jactos de petróleo em direcção à camada de sedimentos; a rotação das lanças produz turbilhões cujo eixo coincide com o eixo das lanças e é realizada de maneira a que estes turbilhões se generalizem à totalidade do reservatório. Para este efeito, substituem-se as escoras do tecto flutuante pelas lanças que promovem a re-injecção do petróleo bruto, ficando a base das lanças na vizinhança do plano médio da face superior da camada de sedimentos.It has also been proposed to introduce through a manhole, when the reservoir is emptied, a central agitator which is placed in the vicinity of the sediment layer and rotatable about a vertical axis; an agitator of these uses the thixotropic characteristics of the sediments to try to resuspend them when re-introducing liquid petroleum into the reservoir, but it only achieves a localized influence on the central zone of the bottom of the reservoir and, in addition, the power which is necessary to spin it at an effective speed, leads to the creation of an emulsion consisting of water, sediments and crude oil, which emulsion is clearly undesirable for the use of the stored crude oil. In such circumstances, such a cleaning device is not satisfactory. It has also been proposed to place, at the base of the lateral wall of the reservoirs, helical stirrers uniformly distributed around the periphery of the reservoir; these helical stirrers effectively cause a movement of the sediments from the periphery of the reservoir to the central zone of said reservoir but, overall, the volume of the sediment layer is not significantly reduced; as a negative counterpart, the sediment layer presents a much more irregular thickness, where it follows that the risk of occurrence of an incident in the descent of the roof is far from being avoided. Moreover, the operation of these helical stirrers is extremely expensive in view of the energy required to move them. In those circumstances, such a procedure is not satisfactory. The invention is based on the fact that it is possible to place the suspended sediments in the crude oil on them, provided that a certain turbulence and / or swirls are produced in the whole volume of crude located on the sediments , and to send sufficiently powerful oil jets to the sediments so that they are progressively resuspended and maintained in this situation thanks to the turbulence imposed on liquid crude oil. In this way, the sediment layer gradually disappears and is rediscovered in the liquid crude oil, which revalues the sediments as there is no sedimentary matter left to be evacuated outside the reservoir. the intention of being destroyed. According to the invention, it is therefore proposed to partially empty the sediment-containing reservoir so as to permit only a restricted amount of crude oil to be maintained above the sediments, and then turbulences or swirls are created within the entire volume of this restricted amount, firstly by means of a pumping aspiration performed at the lower level of the liquid crude oil and secondly by a re-injection into the pumped liquid petroleum reservoir, the aspirated and re-injected flow rate being significantly representative of the total volume remaining below the floating ceiling at the time of the cleaning operation. The re-injection into the reservoir takes place through rotating spears placed vertically under the floating roof, these booms being equipped with nozzles that send oil jets towards the layer of sediments; the rotation of the spears produces swirls whose axis coincides with the axis of the spears and is carried out in such a way that these swirls are generalized to the whole of the reservoir. For this purpose, the floating ceiling struts are replaced by the lances that promote the re-injection of crude oil, leaving the base of the lances in the vicinity of the median plane of the upper face of the sediment layer.

Os documentos WO 85 04122 A, US 4828625, EP 0495243 e US-A-5087294 divulgam procedimentos para a limpeza dum reservatório para armazenamento de petróleo, no qual fica instalado pelo menos um tubo no tecto flutuante, no lugar duma escora de sustentação do tecto, entrando este tubo em rotação em redor do respectivo eixo e dispondo de pelo menos um injector cujo jacto é orientado em direcção ao fundo do reservatório. Quanto ao documento WO 9633820, ele divulga um dispositivo para retirar um liquido contendo um material sólido em suspensão de dentro dum reservatório, sendo este dispositivo constituído por tubos que são postos em rotação e que dispõem de injectores através dos quais o -6- PE 1091812 líquido é ejectado para voltar a colocar em suspensão o material que se tenha depositado.WO 85 04122 A, US 4828625, EP 0495243 and US-A-5087294 disclose procedures for cleaning a storage tank for oil, in which at least one tube is installed in the floating ceiling, in place of a support strut for the ceiling , this tube rotating about the respective axis and having at least one nozzle whose jet is directed toward the bottom of the reservoir. As regards WO 9633820, it discloses a device for withdrawing a liquid containing a solid material in suspension from within a reservoir, said device being tubes that are rotated and which have nozzles through which the liquid- liquid is ejected to resuspend the material that has been deposited.

Consequentemente, a presente invenção tem como objectivo a implementação dum procedimento para voltar a colocar em suspensão um sedimento que tenha constituído, ao depositar-se, uma camada sobre o fundo dum reservatório com tecto flutuante contendo petróleo bruto, em conformidade com a reivindicação 1. A escolha do número n que irá definir o caudal horário global aspirado e reintroduzido no reservatório será função das características do reservatório a limpar por recolocação em suspensão dos sedimentos, das características físico-químicas dos próprios sedimentos, e do tempo de imobilização que seja aceitável para levar a cabo a limpeza do reservatório. A presente invenção tem igualmente como objectivo a concretização dum dispositivo para implementação do procedimento, tal como será adiante definido em conformidade com a reivindicação 4.Accordingly, the present invention is directed to the implementation of a procedure for resuspending a sludge which has, upon deposition, formed a layer on the bottom of a crude oil-containing floating roof reservoir according to claim 1. The choice of the number n that will define the global time flow aspirated and reintroduced into the reservoir will be a function of the characteristics of the reservoir to be cleaned by resuspending the sediments, the physico-chemical characteristics of the sediments themselves and the immobilization time that is acceptable for clean the tank. The present invention also has as its object the implementation of a device for implementing the procedure, as will be defined below in accordance with claim 4.

Haverá vantagens em que cada lança comporte três níveis de injectores, um injector de nível médio produzindo um jacto sensivelmente horizontal, enquanto que os injectores dos dois outros níveis produzem jactos cujo eixo se encontra inclinado segundo um ângulo de 50° a 70° relativamente ao eixo da lança onde estão montado os -7- PE 1091812 injectores. Pode estar previsto que, em cada nível de injectores, existam dois injectores diametralmente opostos. De preferência, o (ou os) injector(es) de nível inferior é (são) colocado(s) a um nível que fique compreendido entre 20 a 50 cm acima do nível médio da camada de sedimentos.There will be advantages in that each boom has three levels of nozzles, a mid-level nozzle producing a substantially horizontal jet, whereas the nozzles of the other two levels produce jets whose axis is inclined at an angle of 50 ° to 70 ° relative to the axis of the boom where the nozzles are mounted. It may be provided that at each level of nozzles there are two diametrically opposed nozzles. Preferably, the lower level injector (s) is (are) placed at a level which is between 20 and 50 cm above the average level of the sediment layer.

Haverá vantagem em prever que a (ou as) bombas(s) que aspira(m) o petróleo bruto para o reservatório seja(m) volumétrica(s); elas poderão consistir, por exemplo, em bombas de parafuso. Este tipo de bombas fornece um caudal fixo e a pressão que se obtém na saída dos injectores será, consequentemente, função da secção de saída do conjunto de injectores alimentados pela bomba. O volume envolvido pela produção de turbulência em redor de uma lança será evidentemente tanto mais significativo quanto mais elevada for a pressão de ejecção do jacto. O trabalho é realizado de maneira a que os volumes, que consistem praticamente em cilindros tendo por eixo o eixo das lanças, se intersectem com os correspondentes volumes das lanças adjacentes, para que nenhuma porção do petróleo líquido contido no reservatório fique fora da turbulência conjunta criada de acordo com a invenção.It will be advantageous to envisage that the pump (s) which draws the crude oil into the reservoir is volumetric (s); they may consist, for example, of screw pumps. This type of pump provides a fixed flow rate and the pressure obtained at the outlet of the nozzles will consequently be a function of the outlet section of the pump nozzle assembly. The volume involved in the production of turbulence around a boom will of course be all the more significant the higher the ejection pressure of the jet. The work is performed in such a way that the volumes, consisting essentially of cylinders having the axis of the spears, intersect with the corresponding volumes of the adjacent spears, so that no portion of the liquid oil contained in the reservoir is outside the joint turbulence created according to the invention.

Como é evidente, a mistura dos sedimentos traz igualmente consigo a recolocação em suspensão dos elementos inorgânicos contidos nos sedimentos. Está portanto prevista a existência dum filtro na aspiração das bombas para eliminar estes elementos inorgânicos, e mesmo as partes que passem através do filtro serão de qualquer maneira -8- PE1091812 trituradas pelos parafusos da bomba. Assim que a operação de limpeza, em conformidade com a invenção, esteja terminada, existirá no reservatório, por um lado, um liquido homogéneo filtrado que consiste em petróleo bruto directamente disponível para ser enviado para o petroleiro e, por outro lado, sobre o fundo do reservatório, uma muito fina camada constituída pelas partículas sólidas inorgânicas mais pesadas inicialmente contidas nos sedimentos. De um modo geral, quem explora o reservatório esvazia o conteúdo líquido do reservatório transferindo-o para um outro reservatório contendo um petróleo bruto semelhante, não sendo, como é óbvio, este esvaziamento feito sem que tenham sido recolocadas no respectivo lugar as escoras do tecto flutuante, substituindo as lanças utilizadas na realização do procedimento em conformidade com a invenção. Depois desta mistura com o conteúdo dum outro reservatório ter ficado concluída, poder-se-á passar à refinação do petróleo bruto utilizado para a limpeza em conformidade com a invenção.Of course, the sediment mixture also brings about the re-suspension of the inorganic elements contained in the sediments. There is thus provided a filter in the suction of the pumps to remove these inorganic elements, and even the parts passing through the filter will anyway be crushed by the pump screws. Once the cleaning operation according to the invention is finished, there will be in the tank, on the one hand, a filtered homogeneous liquid consisting of crude oil directly available to be sent to the tanker and, on the other hand, on the bottom of the reservoir, a very thin layer consisting of the heavier inorganic solid particles initially contained in the sediments. In general, those operating the tank deplete the liquid contents of the tank by transferring it to another tank containing similar crude oil, and this emptying is not, of course, done without the anchors being replaced by replacing the lances used in carrying out the procedure in accordance with the invention. After this mixture with the contents of another reservoir has been completed, crude oil used for cleaning in accordance with the invention may be refined.

De acordo com uma configuração preferida, o dispositivo em conformidade com a invenção dispõe de pelo menos duas bombas, sendo cada uma delas precedida por, pelo menos, um filtro e seguidas por um repartidor, pelo que cada via de saída debita para uma bacia que alimenta p lanças, sendo p um mesmo número inteiro para todas as bacias do dispositivo. -9- ΡΕ1091812According to a preferred embodiment, the device according to the invention has at least two pumps, each of which is preceded by at least one filter and is followed by a manifold, whereby each outlet leads to a basin which feeds p, with p being the same integer for all the bowls of the device. -9- ΡΕ1091812

Para uma melhor compreensão do objectivo da invenção, passa-se agora a descrever, a título de exemplo puramente ilustrativo e não limitativo, uma configuração representada nos desenhos anexos.For a better understanding of the object of the invention, there is now described, by way of purely illustrative and non-limiting example, a configuration shown in the accompanying drawings.

Nestes desenhos: a Figura 1 representa esquematicamente um dispositivo para implementação do procedimento em conformidade com a invenção; - a Figura 2 representa esquematicamente em corte um reservatório de petróleo bruto com tecto flutuante, no qual foi colocada uma lança para re-injecção do petróleo bruto bombeado como foi indicado na Figura 1, não se encontrando as outras lanças representadas na Figura; - a Figura 3 representa uma vista de cima do tecto flutuante do reservatório de acordo com a Figura 2, sendo perceptíveis nesta vista as mangas para as escoras previstas sobre o mesmo tecto flutuante e, em traço interrompido, os círculos delimitando os volumes cilíndricos de turbulência produzidos por cada uma das lanças inseridas nas ditas mangas de escoras.In these drawings: Figure 1 schematically represents a device for implementing the procedure in accordance with the invention; Figure 2 schematically shows a crude oil tank with floating roof, in which a lance for re-injection of pumped crude oil has been placed as indicated in Figure 1, the other lances shown in the Figure not being encountered; Figure 3 shows a top view of the floating roof of the reservoir according to Figure 2, with the sleeves for the projections on the same floating ceiling being perceptible in this view and, in broken line, the circles delimiting the cylindrical volumes of turbulence produced by each of the lances inserted in said strut sleeves.

Fazendo referência aos desenhos, percebe-se que foi genericamente designado pelo número de referência 1 um reservatório para armazenamento de petróleo bruto; o reservatório 1 é constituído por uma parede lateral cilíndrica la, cuja base lb constitui o fundo do reservatório. 0 reservatório está equipado com um tecto flutuante 2 cuja periferia comporta órgãos estanques que -10- ΡΕ1091812 não estão representados. O reservatório 1 destina-se ao armazenamento de petróleo bruto, flutuando o tecto 2 sobre este petróleo bruto. Classicamente, um reservatório destes poderá ter um diâmetro com cerca de 50 m e uma altura de 15 m. Num tal reservatório, o petróleo bruto vai sendo progressivamente decantado, dando origem a um sedimento 3 que constitui uma camada sobre o fundo lb do reservatório, camada esta que pode atingir alguns metros de espessura; a superfície da camada é relativamente irregular. Os sedimentos são geralmente de natureza tixotrópica.Referring to the drawings, it will be understood that a reservoir for crude oil storage has generally been designated by reference numeral 1; the reservoir 1 is constituted by a cylindrical side wall 1a, the base 1b of which forms the bottom of the reservoir. The reservoir is provided with a floating roof 2 whose periphery comprises watertight bodies which are not shown. Reservoir 1 is for the storage of crude oil, floating roof 2 over this crude oil. Classically, a reservoir of these may have a diameter of about 50 m and a height of 15 m. In such a reservoir, the crude oil is progressively decanted, giving rise to a sediment 3 which forms a layer on the bottom 1b of the reservoir, which layer can reach a few meters thick; the surface of the layer is relatively irregular. The sediments are generally thixotropic in nature.

Para limpar um reservatório deste e remover a camada de sedimentos 3, esvazia-se parcialmente o reservatório; supondo a existência duma camada de sedimentos com uma espessura média de 1 m, deixa-se permanecer no reservatório, por cima dos sedimentos, cerca de 3 m de petróleo bruto, o que quer dizer que o tecto 2 se irá encontrar a cerca de 4 m acima do fundo do reservatório. No exemplo descrito, o tecto flutuante 2 está equipado com 72 escoras que atravessam o tecto por intermédio de mangas de escoras identificadas pelo número de referência 4 na Figura 3. Estas escoras têm um comprimento que fica compreendido entre 1,8 e 2,2 m e vêm-se apoiar sobre o fundo de reservatório, quando o tecto flutuante desce até uma altura suficientemente baixa.To clean a reservoir thereof and remove the sediment layer 3, the reservoir is partially emptied; assuming a layer of sediment with an average thickness of 1 m, about 3 m of crude oil remains in the reservoir over the sediments, which means that the ceiling 2 will be about 4 m above the bottom of the reservoir. In the example described, the floating roof 2 is equipped with 72 struts that cross the roof through strut sleeves identified by the reference numeral 4 in Figure 3. These struts have a length that is between 1.8 and 2.2 m they are supported on the bottom of the reservoir when the floating ceiling falls to a sufficiently low height.

Assim que se conduz o tecto flutuante 2 até 4 m acima do fundo do reservatório, retiram-se as escoras uma a uma e substituem-se por lanças 5; cada lança 5 consiste num -11 - PE 1091812 tubo que é aplicado no respectivo lugar enroscando-o numa manga de escoras. A lança 5 é posta em rotação em redor do respectivo eixo por intermédio dum motor eléctrico antideflagrante 6 situado na cabeça da lança, por cima do tecto flutuante 2. A alimentação da lança 5, em termos de petróleo bruto, é efectuada por uma mangueira 7. A lança 5 dispõe essencialmente de três níveis de injectores permitindo evacuar o petróleo bruto que é trazido ao tubo que constitui a lança pela mangueira 7. Estes injectores orientam os jactos de saída. Cada nível comporta dois injectores diametralmente opostos sobre a lança. Os dois injectores de nível inferior dão origem a jactos 8a cujos eixos fazem um ângulo de 60° com o eixo da lança 5, estando estes jactos orientados em direcção ao fundo do reservatório; os dois injectores de nível superior dão origem a jactos 8c cujos eixos fazem um ângulo de 60° com o eixo da lança 5, estando estes jactos orientados em direcção ao tecto flutuante 2; os dois injectores de nível médio dão origem a jactos 8b cujos eixos são sensivelmente horizontais. Os injectores de nível inferior encontram-se mais ou menos 30 cm acima do plano médio da camada de sedimentos 3; os injectores de nível médio encontram-se mais ou menos a 60 cm acima dos injectores de nível inferior, e os injectores de nível superior encontram-se igualmente a cerca de 60 cm acima dos injectores de nível médio. A base das lanças 5 é perfurada. Os motores 6 fazem rodar as lanças 5 a uma velocidade de duas rotações por minuto. -12- PE 1091812 A bombagem no reservatório 1 é efectuada por intermédio de duas bombas 8; as bombas 8 são bombas volumétricas de parafuso debitando, cada uma, um caudal de 400 m3/h. As bombas 8 estão dispostas em paralelo e, a montante de cada bomba, encontra-se colocado um filtro 9. Os dois filtros 9 são ligados à saida 10 dum tanque de 2000 litros cuja entrada está por sua vez ligada, através duma canalização 11, à parte de baixo da parede lateral la do reservatório 1. Os filtros 9 estão destinados a eliminar os elementos inorgânicos que se encontram no petróleo bombeado. Cada uma das duas bombas 8 envia o caudal para um repartidor 12. Cada repartidor 12 integra três saídas, em que cada uma escoa para uma bacia 13 de 200 litros ; em cada bacia 13 existem seis saídas equipadas com uma válvula 14 e cada qual ligada a uma mangueira 7 para alimentação de duas lanças 5.As soon as the floating roof 2 is moved up to 4 m above the bottom of the tank, the struts are removed one by one and replaced by booms 5; each boom 5 consists of a tube which is applied in place thereof by screwing it on a strut sleeve. The boom 5 is rotated about its axis by means of an explosion-proof electric motor 6 located on the boom head above the floating ceiling 2. The feed of the boom 5 in terms of crude oil is effected by a hose 7 The boom 5 essentially has three levels of nozzles allowing to discharge the crude oil which is brought into the tube constituting the boom by the hose 7. These nozzles guide the outflow jets. Each level has two diametrically opposed nozzles on the boom. The two lower level injectors give rise to jets 8a whose axes are at an angle of 60 ° with the axis of the boom 5, these jets being directed towards the bottom of the reservoir; the two upper level injectors give rise to jets 8c whose axes are at an angle of 60 ° with the axis of the boom 5, these jets being directed towards the floating ceiling 2; the two mid-level injectors give jets 8b whose axes are substantially horizontal. The lower level injectors are about 30 cm above the median plane of the sediment layer 3; the mid-level injectors are more or less 60 cm above the lower level injectors, and the upper level injectors are also about 60 cm above the mid-level injectors. The base of the lances 5 is perforated. The motors 6 rotate the lances 5 at a speed of two revolutions per minute. Pumping in the reservoir 1 is effected by means of two pumps 8; the pumps 8 are screw-type volumetric pumps each delivering a flow rate of 400 m3 / hr. The pumps 8 are arranged in parallel and, upstream of each pump, a filter 9 is placed. The two filters 9 are connected to the outlet 10 of a 2000 liter tank whose inlet is in turn connected, through a pipe 11, to the underside of the side wall 1a of the reservoir 1. The filters 9 are intended to eliminate the inorganic elements found in the pumped oil. Each of the two pumps 8 sends the flow to a manifold 12. Each manifold 12 comprises three outlets, each of which flows into a 200 liter basin 13; in each basin 13 there are six outlets equipped with a valve 14 and each connected to a hose 7 for feeding two booms 5.

Quando as bombas 8 aspiram o petróleo bruto do interior do reservatório 1 e o comprimem para as lanças 5, é criado em redor de cada lança um volume turbulento e produtor de turbilhões que fica aproximadamente delimitado pelos círculos desenhados a traço interrompido na Figura 3. São escolhidas secções de saída dos injectores que sejam suficientemente reduzidas de maneira que a pressão de ejecção do jacto seja adequada para que o raio do volume gerador de turbilhões criado em redor da lança 5 permita que este volume gerador de turbilhões venha a intersectar os correspondentes volumes geradores de turbilhões das lanças adjacentes. Desta forma, todo o petróleo bruto -13- ΡΕ1091812 líquido que está por cima dos sedimentos é submetido a uma determinada movimentação, os injectores de nível inferior das lanças 5 produzem jactos rotativos que vêm atacar a superfície superior dos sedimentos 3 que, sendo tixotrópicos, voltam lentamente a entrar em suspensão no petróleo bruto que sobre eles se situa. Uma vez que este petróleo bruto fique misturado em todo o seu volume, os sedimentos não conseguem depositar-se de novo e ir-se-ão repartir por todo o volume do petróleo bruto que fica por cima da camada de sedimentos 3.When the pumps 8 draw the crude oil from the interior of the reservoir 1 and compress it to the lances 5, a turbulent and swirling volume is created around each lance, which is approximately delimited by the circles traced in Figure 3. nozzle outlet sections are selected which are sufficiently reduced so that the ejection pressure of the jet is adequate so that the radius of the vortex generating volume created around the boom 5 allows this swirl generator volume to intersect the corresponding generating volumes of eddies of the adjacent spears. In this way, all the liquid crude oil that is above the sediments is subjected to a certain movement, the lower level injectors of the lances 5 produce rotating jets that come to attack the upper surface of the sediments 3 which, being thixotropic, slowly return to suspending in the crude oil that is placed on them. Once this crude oil is mixed throughout its volume, the sediments can not be deposited again and will be distributed throughout the bulk of the crude oil that lies above the sediment layer 3.

Verifica-se que, após um período de funcionamento compreendido entre 5 e 7 dias, os sedimentos praticamente desaparecem ao longo de toda a superfície do fundo lb do reservatório, somente permanecendo sobre este fundo os elementos inorgânicos inicialmente contidos nos sedimentos. Para determinar a conclusão da operação, utiliza-se geralmente uma medição da densidade do petróleo bruto, sendo a limpeza interrompida assim que a densidade atinja o valor que lhe foi previamente determinado por cálculo, a partir de levantamentos iniciais previamente realizados ao petróleo bruto e aos sedimentos, e dos volumes relativos de sedimentos e de petróleo bruto mantidos no reservatório para a operação de limpeza.After a period of operation of between 5 and 7 days, the sediments practically disappear along the entire surface of the bottom of the reservoir, only the inorganic elements initially contained in the sediments remaining on this bottom. To determine the completion of the operation, a crude density measurement is generally used, the cleaning being interrupted as soon as the density reaches the value previously determined by calculation, from initial surveys previously carried out on crude oil and sediments, and the relative volumes of sediment and crude oil held in the reservoir for the cleaning operation.

Lisboa, 19 de Novembro de 2007Lisbon, November 19, 2007

Claims

A process for re-suspending a sediment (3) which, upon deposition, forms a layer on the bottom of a reservoir (1) with a floating roof (2) containing crude oil, wherein this floating ceiling (2) has a plurality of holes (4) for struts uniformly distributed over the respective surface, these holes (4) allowing to engage the ceiling (2) with the struts able to support the ceiling (2) by support on the reservoir bottom (1b) when the level of crude oil in the reservoir (1) is less than the length of the struts; in which: - the level of crude oil is brought into the reservoir (1) up to a certain distance from the highest level of the sediment (3) on the bottom (lb) of the reservoir, of the reservoir (1) by means of at least one pump (8) with an overall hourly flow rate equal to V / n, where V is the volume remaining in the reservoir (1) below the floating ceiling (2), - the reintroduction into the reservoir 1 of the pumped crude oil by injecting it by means of lances 5 mounted on the floating ceiling 2 and placed vertically in place inside the reservoir 1 above the sediments 3, each of these lances (5), below the floating ceiling (2), having a length less than said predetermined distance, being arranged in rotation about the respective axis, being perforated at its lower end, and multiplicity of injector are located at different levels relative to the bottom (1b) of the reservoir; the jets 8a of the lower level injectors will be directed to the bottom 1b of the reservoir, the outlet section of the nozzles of a same boom 5 being sufficiently reduced so that, with the flow rate provided by the pump ) (8), the outlet pressure of the crude oil jet is suitable so that the swirl-producing volume generated by a boom (5) intersects the corresponding swirl-producing volumes of the adjacent booms (5), - proceeding with the realization of the process until the density of the pumped crude oil is equal to a predetermined value, which corresponds to an almost complete re-suspension of the sediments (3); characterized in that said distance determined is chosen to be between approximately 2 and 5 meters, the number n being between approximately 8 and 15, and the spears (5) being rotated at a speed comprised between 0.25 and 4 revolutions per minute.

Method according to claim 1, characterized in that the lower-level injector (s) of each boom are arranged at a level between 20 and 50 cm above the average level of the sediment layer (3). -3- PE 1091812

Method according to one of Claims 1 or 2, characterized in that a plurality of nozzles are arranged on each boom (5) distributed along the length of the boom, so that the volume generated by swirls generated by a boom (5) ) has to do with the entire height of the layer of liquid crude remaining within the reservoir (1).

A reservoir device (1) having a floating roof (2) for re-suspending a sediment, for implementing the process according to one of claims 1 to 3, wherein the sediment (3) depositing a layer on the bottom of the reservoir (1) containing crude oil; this floating roof (2) has a plurality of holes (4) for struts evenly distributed over the respective surface, these holes (4) enabling the supports (4) to support the roof (2) the bottom (lb) of the shell when the level of crude oil in the shell (1) is less than the length of the struts; (5) mounted on the floating roof (2) and placed vertically in place inside the vessel (1), intended for the purposes of the present invention. to reintroduce in the same reservoir the pumped crude oil, each of said lances (5) being rotated about the respective axis at a speed comprised between 0.25 and 4 revolutions per minute, being drilled at its lower end , and having a plurality of nozzles located at different levels with respect to the bottom (1b) of the reservoir; the jets 8a of the lower level injectors will be directed to the bottom (lb) of the reservoir, and the jets (8c) of the top level injectors to the floating ceiling (2), the lances (5) being placed in place of the (4) of struts of the floating ceiling (2) of the tank (1).

A device according to claim 4, characterized in that each boom (5) comprises three levels of nozzles, a mid-level nozzle generating a substantially horizontal jet (8b), while the nozzles of the other two levels generate nozzles (8a, 8c) whose axis is inclined at an angle of between 50 ° to 70 ° relative to the axis of the boom (5) where the injector is mounted.

Device according to claim 5, characterized in that each level of injectors comprises two diametrically opposed injectors.

Device according to one of Claims 4 to 6, characterized in that the pump (s) which draws the crude oil from the interior of the tank (1) is volumetric (s). -5- PE 1091812

Device according to claim 7, characterized in that it has at least two pumps (8), each of which is preceded by at least one filter (9) and followed by a dispenser (12) from from which each outlet route flows into a basin (13) which feeds the booms (5), p being the same integer for all the basins (13) of the device. Lisbon, November 19, 2007