RU2126477C1

RU2126477C1 - Oil sludge evacuating device

Info

Publication number: RU2126477C1
Application number: RU96116497A
Authority: RU
Inventors: В.Б. Ильичев
Original assignee: Ильичев Владимир Борисович
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1999-02-20

Abstract

FIELD: oil production industry. SUBSTANCE: device is used for taking oil sludge from sludge collecting ponds at oil fields and oil-processing enterprises and also for collecting oil in case of its accidental spilling. Device has floating frame which is secured on floats. Floating frame is connected by ropes to winches which are positioned at different points on surface of sludge collecting pond. Winches are fastened by means of spiral anchors for possible turning around longitudinal axes. Device is provided with steam-water ejectors which are connected with steam generator. Steam-water ejectors incorporate sludge intakes. Bottom sludge intake has two disks which are mounted on axle. Installed on axle between disks for possible turning is hollow half-cylinder with latticed lower wall having flat blades arranged along generating lines of half-cylinder. Suction pipe unions of central ejector are connected with internal space of half-cylinder. Steam generator, floats, and draining pipe are successively interconnected by flexible hoses. Aforesaid embodiment of device ensures its high performance characteristics due to perfect maneuverability and possibility of collecting oil sludge both from surface and bottom of sludge collecting ponds. EFFECT: higher efficiency. 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам сбора нефтяных шламов из шламонакопителей нефтепромыслов и нефтеперерабатывающих заводов, а также при аварийных разливах нефти. The invention relates to a device for collecting oil sludge from sludge collectors of oil fields and refineries, as well as in emergency oil spills.

Известны установки сбора и перекачивания нефтешлама УСПН-15/05; УСПН-50/05 ВНИИнефтемаш, Москва. Known installations for the collection and pumping of oil sludge USPN-15/05; USPN-50/05 VNIIneftemash, Moscow.

Такие установки содержат насосный агрегат, смонтированный на неподвижной платформе, установленной в шламонакопителе. Источником энергии для насосных агрегатов является пневмо- или гидросистема, расположенная на берегу и соединенная с насосными агрегатами гибкими рукавами. Such installations include a pumping unit mounted on a fixed platform installed in the sludge collector. The energy source for pumping units is a pneumatic or hydraulic system located on the shore and connected to the pumping units with flexible hoses.

Известно, что шламонакопители содержат поверхностный шлам в виде жидкой или консистентной смеси нефтяных шламов, а также донные отложения, которые представляют собой мелкие частицы песка или глины, заэмульсированные нефтяными продуктами и водой. Исходя из этого, очевидным становятся основные недостатки этих установок. Во-первых, данные механизмы пригодны только для сбора жидкой смеси нефтяных шламов с поверхности шламонакопителей. Во-вторых, из-за ограниченной длины стрелы подъемного крана, на которой смонтирована платформа, у этих установок уменьшен маневр, т.е. ограничена площадь сбора консистентных нефтепродуктов с поверхностей нефтенакопителей. Sludge collectors are known to contain surface slurry in the form of a liquid or grease mixture of oil sludge, as well as bottom sediments, which are small particles of sand or clay, emulsified by oil products and water. Based on this, the main disadvantages of these installations become obvious. Firstly, these mechanisms are only suitable for collecting a liquid mixture of oil sludge from the surface of sludge collectors. Secondly, due to the limited boom length of the crane on which the platform is mounted, these installations have reduced maneuver, i.e. limited collection area of consistent oil products from oil storage surfaces.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому объекту является сборщик нефти TDS фирмы Foilex, Норвегия, который содержит раму с поплавками, закрепленные на ней насосы со шламозаборниками, соединенные гибкими рукавами с энергетической установкой и шламонакопителем. Closest to the technical nature of the claimed object is an oil collector TDS company Foilex, Norway, which contains a frame with floats, pumps mounted on it with sludge inlets, connected by flexible hoses to a power plant and sludge collector.

Основным недостатками данного устройства являются, во-первых, непригодность его для сбора нефтешламов по всей площади шламонакопителя из-за малой маневренности, во-вторых, конструкция насоса не рассчитана для сбора донных нефтешламов, в-третьих, устройство не позволяет производить сбор верхнего консистентного нефтешлама, который плавает отдельными кусками по всей площади зеркала шламонакопителя, кроме того, данная конструкция характеризуется большой энергоемкостью, так как требует два вида энергоносителей: водяного пара для снижения вязкости нефтешлама и гидроэнергии для питания гидромоторов насосов. К другим недостаткам можно отнести наличие четырех гибких рукавов (2 рукава - гидроэнергия, 1 рукав - шламопровод, 1 рукав - водяной пар), которые, будучи подведены к плавающему сборщику, не обеспечивают необходимую маневренность из-за высокой жесткости жгута. Кроме того, техническое обслуживание такого устройства можно осуществлять только на берегу или судне, что резко снижает эффективное применение, а наличие множества трущихся деталей в насосе в условиях абразивного износа приводит к часному ремонту насосов. The main disadvantages of this device are, firstly, its unsuitability for collecting oil sludge over the entire area of the sludge collector due to low maneuverability, secondly, the pump design is not designed to collect bottom oil sludge, and thirdly, the device does not allow the collection of top oil sludge , which floats in separate pieces over the entire area of the mirror of the sludge collector, in addition, this design is characterized by high energy consumption, as it requires two types of energy: water vapor to reduce viscosity of oil sludge and hydropower for powering hydraulic motors of pumps. Other disadvantages include the presence of four flexible hoses (2 hoses - hydropower, 1 sleeve - sludge pipe, 1 sleeve - water vapor), which, when brought to the floating collector, do not provide the necessary maneuverability due to the high stiffness of the bundle. In addition, the maintenance of such a device can only be carried out on the shore or on the ship, which dramatically reduces the effective use, and the presence of many rubbing parts in the pump under conditions of abrasive wear leads to overhaul of the pumps.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы путем достижения большей маневренности и обеспечения сбора донного нефтешлама. The aim of the invention is to increase work efficiency by achieving greater maneuverability and ensuring the collection of bottom oil sludge.

Указанная цель достигается тем, что в установке, состоящей из укрепленной на поплавках плавающей рамы, насосов со шламозаборниками, соединительных рукавов и источников энергопитания, плавающая рама соединена тросами с лебедками, расположенными в разных местах зеркала шламонакопителя и укрепленными на винтовых якорях с возможностью поворота вокруг продольных осей, насосы выполнены в виде пароводяных эжекторов, а источник энергопитания представлен парогенератором, кроме того, установка снабжена донным шламозаборником, выполненным в виде насаженных на ось двух дисков с радиальным пазом каждый и размещенного на оси между дисками с возможностью поворота полого полуцилиндра с концентрическими отверстиями и решетчатой нижней стенкой, снабженной плоскими ножами, расположенным вдоль образующих полого полуцилиндра, причем через радиальные пазы и концентрические отверстия пропущена ось, закрепленная на фитинге центрального эжектора, всасывающих гибкие патрубки которого соединены с внутренней полостью полого полуцилиндра, а парогенератор, поплавки и дренажная труба связаны гибкими рукавами последовательно. This goal is achieved by the fact that in the installation consisting of a floating frame mounted on floats, pumps with sludge intakes, connecting hoses and power sources, the floating frame is connected by cables to winches located in different places of the sludge collector mirror and mounted on screw anchors with the possibility of rotation around longitudinal axes, pumps are made in the form of steam-water ejectors, and the power supply is represented by a steam generator, in addition, the installation is equipped with a bottom sludge intake, made in de-mounted on the axis of two disks with a radial groove each and placed on the axis between the disks with the possibility of turning the hollow half cylinder with concentric holes and a lattice bottom wall provided with flat knives located along the generatrices of the hollow half cylinder, the axle fixed through the radial grooves and concentric holes on the fitting of the central ejector, the suction flexible pipes of which are connected to the internal cavity of the hollow half-cylinder, and the steam generator, floats and drainage pipe are connected flexible sleeves in series.

Анализ патентных, информационных и каталожных материалов по устройствам и установкам сбора нефтяных шламов по фондам областной научно-технической универсальной библиотеки г. Саратова позволяет сделать вывод, что предлагаемое устройство не известно на уровня техники, т.е. оно является новым. Analysis of patent, information and catalog materials on devices and installations for collecting oil sludge from the funds of the regional scientific and technical universal library of the city of Saratov allows us to conclude that the proposed device is not known at the prior art, i.e. it is new.

Кроме того, предлагаемая установка не следует явным образом из анализируемых источников, т.е. имеет изобретательский уровень. In addition, the proposed installation does not follow explicitly from the analyzed sources, i.e. has an inventive step.

Рассматриваемая установка для сбора нефтяных шламов вызвана к жизни практикой эксплуатации, а именно: все подобные конструкции не обеспечивают сбор консистентных и донных нефтяных шламов из-за отсутствия возможности перемещения на всей поверхности зеркала шламонакопителя и донного шламозаборника. Кроме того известные устройства громоздки и энергоемкости, не обеспечивают подогрев нефтешламов. Предлагаемая конструкция проста и универсальна, т.к. работоспособна на любых шламонакопителях. Установка имеет четыре степени свободы, может перемещаться по всей поверхности шламонакопителя или водоема и способна собирать как поверхностный, так и донный нефтешламы. Это свидетельствует о том, данная установка обладает промышленной полезностью. The considered installation for collecting oil sludge is brought to life by the practice of operation, namely: all such structures do not provide for the collection of consistent and bottom oil sludge due to the inability to move the sludge collector and bottom sludge collector on the entire surface. In addition, the known devices are bulky and energy intensive, do not provide heating oil sludge. The proposed design is simple and versatile, because efficient on any sludge collectors. The installation has four degrees of freedom, can move across the entire surface of the sludge collector or reservoir and is able to collect both surface and bottom oil sludge. This indicates that this installation has industrial utility.

Установка для сбора нефтяных шламов поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вид сверху; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 - вид сбоку; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2 - донный шламозаборник; на фиг. 4 - разрез по Г-Г на фиг. 2 - центральный эжектор; на фиг. 5 - разрез по Д-Д на фиг. 1 - понтон; на фиг. 6 - вид В на фиг. 3 - донный шламозаборник. Installation for the collection of oil sludge is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a top view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1 is a side view; in FIG. 3 is a view B in FIG. 2 - bottom sludge intake; in FIG. 4 is a section along G-D in FIG. 2 - the central ejector; in FIG. 5 is a section along DD in FIG. 1 - pontoon; in FIG. 6 is a view B in FIG. 3 - bottom sludge intake.

Установка для сбора нефтяных шламов содержит укрепленную на поплавках 1 плавающую раму 2, пароводяной коллектор 3, шламовый коллектор 4, центральный эжектор 5, два горизонтальных эжектора 6, соединенных с пароводяным коллектором 3 гибкими рукавами 7 и шламовым коллектором 4 гибкими рукавами 8. Шламовый 4 и пароводяной 3 коллекторы соединены с шламонакопителем и парогенератором (на чертеже не показаны) гибкими рукавами 9, которые закреплены на понтонах 10 хомутами 11, причем следует указать, что поплавки 1, выполненные с возможностью осевого перемещения, соединены между собой, а также с пароводяным коллектором 3 и дренажной паровой трубой 12 гибкими рукавами 13 последовательно; донный шламозаборник, состоящий из насаженных на ось 14 двух дисков 15, имеющих радиальные пазы 16 каждый. Между дисками 15 закреплена дренажная паровая труба 12, а на оси 14 установлен с возможностью поворота полый полицилиндр 17, имеющий на решетчатой нижней стенке 18 плоские ножи 19 вдоль образующих полого полуцилиндра 17, причем на торцовых поверхностях выполнены концентрические отверстия 20, через которые вместе с радиальными пазами 16 пропущена ось 21, жестко закрепленная на фитинге центрального эжектора 5. Внутренняя полость полуцилиндра 17 соединена с всасывающими патрубками центрального эжектора 5 гибкими рукавами 22, а нагнетательный - с вертикальной трубой 23, установленной в направляющих 24 плавающей рамы 2 и зафиксированной зажимом 25. Под настилом плавающей рамы 2 установлены шламозаборники 26 горизонтальных эжекторов 6. Плавающая рама 2 соединена тросами с лебедками 27, закрепленными на винтовых якорях 28 с возможностью поворота вокруг их продольных осей. The installation for collecting oil sludge contains a floating frame 2 mounted on the floats 1, a steam-water collector 3, a slurry collector 4, a central ejector 5, two horizontal ejectors 6 connected to a steam-water collector 3 by flexible hoses 7 and a slurry collector 4 by flexible hoses 8. Slurry 4 and steam-water 3 collectors are connected to a sludge collector and a steam generator (not shown in the drawing) with flexible arms 9, which are mounted on pontoons 10 with clamps 11, and it should be noted that the floats 1, made with the possibility of axial movement joints, interconnected, as well as with the steam-water collector 3 and the drainage steam pipe 12 with flexible hoses 13 in series; a bottom sludge collector consisting of two disks 15 mounted on an axis 14, each having radial grooves 16. A drainage steam pipe 12 is fixed between the disks 15, and the hollow polycylinder 17 is mounted rotatably on the axis 14 and has flat knives 19 on the lattice bottom wall 18 along the generatrices of the hollow half-cylinder 17, with concentric holes 20 made on the end surfaces through which, along with the radial the grooves 16 miss the axis 21, rigidly fixed to the fitting of the central ejector 5. The inner cavity of the half cylinder 17 is connected to the suction pipes of the central ejector 5 by flexible sleeves 22, and the discharge - from the vertical an alloy pipe 23 installed in the guides 24 of the floating frame 2 and fixed by a clamp 25. Under the deck of the floating frame 2, sludge inlets 26 of horizontal ejectors 6 are installed. The floating frame 2 is connected by cables with winches 27 fixed on screw anchors 28 with the possibility of rotation around their longitudinal axes.

Установка для сбора нефтяных шламов работает следующим образом. Укрепив на тросах плавающую раму 2, устанавливают донный шламозаборник на необходимую толщину среза донного осадка и фиксируют вертикальную трубу 23 центрального эжектора 5 зажимом 25. В гибкий рукав 9 от парогенератора (на чертеже не показан) подают под давлением водяной пар в пароводяной коллектор 3, из которого пар попадает в центральный 5 и горизонтальные 6 эжекторы, а также во внутренние полости поплавков 1 с целью подогрева поверхностного нефтешлама. Из последнего поплавка 1 пар выходит в дренажную паровую трубу 12 на донном шламозаборнике и выбрасывается наружу через отверстия в дренажной трубе 12. При движении плавающей рамы 2 с помощью лебедок 27, например, вправо, диски 15 вместе с донным шламозаборником, поворачиваясь на оси 21 в радиальных пазах 16 в направлении движения, заставляют донный шламозаборник срезать донный нефтешлам. При этом плоские ножи 19 на решетчатой нижней стенке 18 срезают донные растения, при их наличии, которые потом прокатываются через полый полуцилиндр 17. Полый полуцилиндр 17 поворачивается на оси 14 по концентрическим отверстиям 20 в противоположном направлении движению, обеспечивая заданный угол раскрытия донного шламозаборника. Донный нефтешлам взмучивается под действием пара, выходящего из дренажной паровой трубы 12 и посредством центрального эжектора 5 подается через шламовый коллектор 4 и гибкий рукав 9 в шламонакопитель (на чертеже не показан). При изменении направления движения плавающей рамы 2, например, влево, ось 21, скользя по радиальным пазам 16 дисков 15, разворачивает донный шламозаборник в направлении движения плавающей рамы 1, а полый полуцилиндр 17 поворачивается на оси 14 в обратную сторону. Разогретый горячими поплавками 1 поверхностный нефтешлам через шламозаборники 26 горизонтальными эжекторами 6 также подается в шламонакопитель (на чертеже не показан). Понтоны 10 удерживают гибкий рукав 9 на плаву и способствуют увеличению маневренности установки. Installation for the collection of oil sludge works as follows. Having fixed the floating frame 2 on the ropes, install the bottom slurry intake to the required thickness of the bottom sediment cut-off and fix the vertical pipe 23 of the central ejector 5 with a clamp 25. Water vapor is supplied to the flexible sleeve 9 from the steam generator (not shown in the drawing) to the steam-water collector 3, from which steam enters the central 5 and horizontal 6 ejectors, as well as in the internal cavity of the floats 1 in order to heat the surface oil sludge. From the last float 1 steam exits into the drainage steam pipe 12 on the bottom sludge inlet and is thrown out through the holes in the drainage pipe 12. When the floating frame 2 is driven by winches 27, for example, to the right, the disks 15 together with the bottom sludge inlet, turning on an axis 21 to radial grooves 16 in the direction of movement, cause the bottom sludge to cut the bottom sludge. In this case, flat knives 19 on the lattice bottom wall 18 cut bottom plants, if any, which are then rolled through the hollow half cylinder 17. The hollow half cylinder 17 rotates on axis 14 through concentric holes 20 in the opposite direction to the movement, providing a given opening angle of the bottom sludge collector. The bottom oil sludge is agitated by the action of steam leaving the drainage steam pipe 12 and is fed through a slurry collector 4 and a flexible sleeve 9 to a sludge collector (not shown) through a central ejector 5. When changing the direction of movement of the floating frame 2, for example, to the left, the axis 21, sliding along the radial grooves 16 of the disks 15, unfolds the bottom sludge in the direction of movement of the floating frame 1, and the hollow half cylinder 17 rotates on the axis 14 in the opposite direction. Superficial oil sludge heated by hot floats 1 through sludge inlets 26 by horizontal ejectors 6 is also fed into the sludge collector (not shown in the drawing). Pontoons 10 hold the flexible sleeve 9 afloat and contribute to an increase in the maneuverability of the installation.

Claims

Installation for collecting oil sludge, consisting of a floating frame mounted on floats, pumps with sludge intakes, connecting hoses and power sources, characterized in that the floating frame is connected by cables to winches located in different places of the sludge collector mirror and mounted on screw anchors with the possibility of rotation around longitudinal axes, pumps are made in the form of steam-water ejectors, and the power supply is represented by a steam generator, in addition, the installation is equipped with a bottom sludge intake, mounted in the form of two disks mounted on an axis with a radial groove each and placed on the axis between the disks with the possibility of turning a hollow half cylinder with concentric holes and a lattice bottom wall provided with flat knives located along the hollow half cylinder, and the axis is passed through radial grooves and concentric holes fixed on the fitting of the central ejector, the suction flexible pipes of which are connected to the internal cavity of the hollow half cylinder, and the steam generator, floats and drainage flexible tube connected sequentially sleeved.