RU2499296C1 - Bench to investigate process of hydrodynamic cleaning of inner surface of reservoirs from oil products - Google Patents
Bench to investigate process of hydrodynamic cleaning of inner surface of reservoirs from oil products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499296C1 RU2499296C1 RU2012126411/12A RU2012126411A RU2499296C1 RU 2499296 C1 RU2499296 C1 RU 2499296C1 RU 2012126411/12 A RU2012126411/12 A RU 2012126411/12A RU 2012126411 A RU2012126411 A RU 2012126411A RU 2499296 C1 RU2499296 C1 RU 2499296C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cleaning
- sensors
- samples
- stand
- jet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для чистки и предотвращения загрязнений, более конкретно к стендам для исследования процесса струйной или гидродинамической очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов, и может найти применение в нефтяной, транспортной, химической и других областях промышленности.The invention relates to equipment for cleaning and preventing pollution, and more particularly to stands for studying the process of jet or hydrodynamic cleaning of the inner surface of tanks from oil products, and can find application in the oil, transport, chemical and other industries.
Важное значение для надежной работы промышленности, транспорта и сельскохозяйственной техники имеет сохранение качества нефтепродуктов в процессе их поставки и применения. Так сельское хозяйство является одним из самых массовых потребителей нефтепродуктов, расходуя более 40% дизельного топлива и около 30% автобензина, производимых в стране. Основным показателем качества топлив и масел является уровень их загрязненности, оказывающий определяющее влияние на надежность многочисленных двигателей внутреннего сгорания и их топливной аппаратуры, смазываемых узлов и агрегатов машинотракторного парка.Of great importance for the reliable operation of industry, transport and agricultural machinery is the preservation of the quality of petroleum products in the process of their supply and use. Thus, agriculture is one of the most popular consumers of petroleum products, spending more than 40% of diesel fuel and about 30% of gasoline produced in the country. The main indicator of the quality of fuels and oils is their level of contamination, which has a decisive influence on the reliability of numerous internal combustion engines and their fuel equipment, lubricated components and assemblies of the tractor fleet.
Источниками загрязнений нефтепродуктов являются остаточные загрязнения в виде органических и неорганических веществ, оседающих в складских резервуарах и транспортных емкостях или образующихся вследствие коррозии их стенок. Происходит загрязнение следующих партий нефтепродуктов, заливаемых в этот резервуар. В связи с этим при эксплуатации резервуаров, железнодорожных и автомобильных цистерн, а также нефтеналивных судов предусматривается такая обязательная технологическая операция, как очистка емкостей для хранения и транспортирования нефтепродуктов. Очистка резервуаров и автомобильных цистерн производится в установленные сроки при техническом обслуживании, а также при заливе в них других видов нефтепродуктов и перед проведением ремонтных работ. Периодическая очистка резервуаров существенно повышает чистоту хранимых на нефтескладе нефтепродуктов.Sources of oil pollution are residual pollution in the form of organic and inorganic substances deposited in storage tanks and transport tanks or formed due to corrosion of their walls. The following batches of oil products are poured into this tank. In this regard, the operation of tanks, railway and automobile tanks, as well as oil loading vessels provides for such a mandatory technological operation as cleaning containers for storage and transportation of petroleum products. Tanks and car tanks are cleaned in a timely manner during maintenance, as well as when other types of oil products are poured into them and before repairs are carried out. Periodic tank cleaning significantly increases the purity of oil products stored in the oil depot.
По указанным причинам совершенствование процессов удаления отложений в резервуарах и обеспечение чистоты нефтепродуктов в сельскохозяйственном производстве, нефтяной, транспортной и химической промышленности является серьезной научно-технической проблемой. Важную роль в решении указанных задач играет создание испытательных стендов и лабораторных установок для исследования процессов очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов.For these reasons, improving the processes of removing deposits in tanks and ensuring the purity of oil products in agricultural production, the oil, transport and chemical industries is a serious scientific and technical problem. An important role in solving these problems is played by the creation of test benches and laboratory facilities for studying the processes of cleaning the inner surface of tanks from oil products.
Известна лабораторная установка для определения параметров очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов, содержащая корпус, в котором расположены образцы с имитатором загрязнений, и термостат для подвода и отвода моющего раствора (см. свид. на полезную модель №20735, МПК В08В 9/08, опублик. 27.11.2001, бюл. №33).A known laboratory setup for determining the parameters of cleaning the inner surface of reservoirs from oil products, containing a housing in which samples with a simulator of contaminants are located, and a thermostat for supplying and discharging the washing solution (see certificate for utility model No. 20735, IPC VB 9/08, published . November 27, 2001, bull. No. 33).
Известная лабораторная установка предназначена для определения моющей и защитной от коррозии способностей раствора для очистки резервуаров от нефтепродуктов. Установка включает вертикальный цилиндрический корпус с теплоизоляционным покрытием и съемной крышкой, в котором по его оси установлена приводная мешалка, а на равном расстоянии от мешалки и стенки корпуса на подвесках, закрепленных в крышке, установлены образцы, изготовленные из СтЗ или СтЗ с цинковым покрытием или алюминиевого сплава, с имитатором загрязнений, при этом в верхней части корпус снабжен входным, в нижней - выходным патрубками, соединенными гибкими шлангами с термостатом для подвода и отвода нагретого моющего раствора и его циркуляции.A well-known laboratory setup is designed to determine the washing and corrosion-resistant abilities of a solution for cleaning tanks of oil products. The installation includes a vertical cylindrical body with a heat-insulating coating and a removable cover, in which a drive stirrer is installed along its axis, and samples made of STZ or STZ with zinc coating or aluminum are installed at equal distance from the mixer and the wall of the housing on suspensions fixed in the cover alloy, with a simulator of pollution, while in the upper part the housing is equipped with inlet, in the lower - outlet pipes connected by flexible hoses with a thermostat for supplying and discharging heated detergent solution and its circulation.
К недостаткам известной лабораторной установки для определения параметров очистки образцов от загрязнений и установления моющей способности раствора следует отнести сравнительно малую степень приближения используемого процесса очистки образцов к реальным условиям, возникающим при струйной очистке резервуаров от нефтепродуктов.The disadvantages of the well-known laboratory setup for determining the parameters of cleaning samples from contaminants and establishing the washing ability of the solution include a relatively small degree of approximation of the used process of cleaning samples to the actual conditions that arise when blasting tanks from oil products.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является лабораторная установка для определения эффективности струйной очистки резервуаров от нефтепродуктов, содержащая герметичный корпус, термостат, насос, сопловой блок, емкость для сбора загрязненного моющего раствора, средства для размещения в корпусе образцов и измерения параметров процесса струйной очистки (см. свид. на полезную модель №20736, МПК В08В 9/08, опублик. 27.11.2001, бюл. №33 - прототип).The closest technical solution to the proposed one is a laboratory unit for determining the efficiency of jet cleaning of tanks from oil products, containing a sealed housing, a thermostat, a pump, a nozzle block, a container for collecting contaminated washing solution, means for placing samples in the case and measuring the parameters of the jet cleaning process (see certificate for utility model No. 20736, IPC В08В 9/08, published on November 27, 2001, Bulletin No. 33 - prototype).
Известная установка по существу представляет собой мало автоматизированный стенд для исследования процесса гидродинамической очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов. Особенностью известной установки является то, что она содержит горизонтально расположенный цилиндрический корпус герметичной откидной крышкой, выполненными в его цилиндрической части смотровыми окнами, сливным отверстием, сообщающимся с градуированным стеклянным сосудом для сбора загрязненного моющего раствора, и регулируемые по высоте крепежные приспособления для установки в корпусе по его оси, по меньшей мере, двух образцов из стали, стали с цинковым покрытием или из алюминиевого сплава с имитатором загрязнений, при этом в днище корпуса также по его оси установлена резьбовая втулка, в которой с возможностью перемещения вдоль оси корпуса расположен распылитель, соединенный гибким шлангом с термостатом для нагрева моющего раствора, из которого раствор подают под давлением насосом в распылитель для промывки образца в течение одной минуты с последующим извлечением образца и вновь размещением в корпусе с повторением цикла не менее двух раз.The well-known installation is essentially a little automated stand for studying the process of hydrodynamic cleaning of the inner surface of tanks from oil products. A feature of the known installation is that it contains a horizontally arranged cylindrical body with a sealed hinged lid, inspection windows made in its cylindrical part, a drain hole in communication with a graduated glass vessel for collecting contaminated washing solution, and height-adjustable fasteners for installation in the housing by its axis of at least two samples of steel, zinc-coated steel or an aluminum alloy with a pollution simulator, while in the bottom to The housing also has a threaded sleeve installed along its axis, in which a spray is located along the housing axis, connected by a flexible hose to a thermostat for heating the washing solution, from which the solution is pumped under pressure by a pump into the spray for washing the sample for one minute, followed by removal of the sample and again placed in the housing with a repetition of the cycle at least two times.
Известная установка обладает сравнительно низкой точностью измерения основных параметров процесса очистки образцов, в том числе из-за отсутствия средств для определения параметров распыла струи моющей жидкости и средств для измерения действующих сил в зависимости от положения образцов относительно струи моющей жидкости. Посредством известной установки сравнительно сложно определять пространственно-временные характеристики потока моющей жидкости в направлении испытываемых образцов различного типа, в том числе из-за недостаточной имитации реального процесса струйной очистки от нефтепродуктов резервуаров, обладающих особенностями геометрии внутренней поверхности.The known installation has a relatively low accuracy in measuring the main parameters of the sample cleaning process, including due to the lack of means for determining the spray parameters of the washing liquid jet and means for measuring the effective forces depending on the position of the samples relative to the washing liquid stream. Using the known installation, it is relatively difficult to determine the spatio-temporal characteristics of the flow of washing liquid in the direction of the test samples of various types, including due to insufficient simulation of the real process of jet cleaning from oil products of tanks that have features of the geometry of the inner surface.
Решаемой задачей изобретения является создание удобного в эксплуатации и сравнительно простого в реализации универсального стенда для исследования характеристик и основных параметров процесса гидродинамической очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов.The solved problem of the invention is the creation of a convenient in operation and relatively simple to implement a universal stand for studying the characteristics and basic parameters of the process of hydrodynamic cleaning of the inner surface of tanks from oil products.
Техническим результатом является устранение указанных недостатков известных технических решений и повышение точности измерения массовых, пространственных и временных параметров гидродинамической очистки, в том числе за счет многократного воздействия на разнонаправленные имитационные образцы струями различных видов моющего раствора и применения автоматической системы измерений с использованием современной техники переработки информации на ПЭВМ.The technical result is the elimination of these shortcomings of the known technical solutions and improving the accuracy of measuring the mass, spatial and temporal parameters of hydrodynamic cleaning, including through repeated exposure to multidirectional simulation samples with jets of various types of washing solution and the use of an automatic measurement system using modern information processing techniques for PC.
Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для исследования процесса гидродинамической очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов, содержащем герметичный корпус, термостат, насос, сопловой блок, емкость для сбора загрязненного моющего раствора, средства для размещения в корпусе образцов, измерения параметров и управления стендом, согласно изобретению средства для измерения параметров процесса очистки включают тензометрические и фотоэлектрический датчики, источник светодиодного или лазерного излучения, аппаратуру для усиления и обработки полезного сигнала, причем тензоэлектрические датчики расположены на тыльной стороне испытываемых образцов или элементах их крепления, фотоэлектрический датчик и источник оптического излучения размещены на поверхности герметичного корпуса с возможностью прохождения потока излучения через струю моющего раствора, а выходы упомянутых датчиков соединены через многоканальный усилитель и аналого-цифровой преобразователь блока управления стендом с входным портом персонального компьютера, оснащенного программным обеспечением для определения частотных, массовых, пространственных и временных характеристик потока моющей жидкости и динамических нагрузок на испытываемые образцы.The specified technical result is achieved by the fact that in the test bench for studying the process of hydrodynamic cleaning of the inner surface of the tanks from oil products, containing a sealed housing, thermostat, pump, nozzle block, a container for collecting contaminated washing solution, means for placing samples in the case, measuring parameters and controlling the stand According to the invention, means for measuring the parameters of the cleaning process include strain gauge and photoelectric sensors, a source of LED or laser, and radiation, equipment for amplification and processing of the useful signal, and the strain gauges are located on the back of the test samples or their mounting elements, the photoelectric sensor and the optical radiation source are placed on the surface of the sealed enclosure with the possibility of the radiation flux passing through the washing solution stream, and the outputs of the said sensors are connected through a multi-channel amplifier and an analog-to-digital converter of the stand control unit with the input port of a personal computer, aschennogo software for determining the frequency, mass, spatial and temporal characteristics of the stream of cleaning fluid and dynamic loads to the test specimens.
Кроме того, персональный компьютер может быть оснащен программой на базе программ Labtronic 8 800 или N1 Lab VIEW 8.2 для интегрального анализа указанных характеристик потока моющей жидкости и испытываемых образцов по данным измерений упомянутых датчиков.In addition, the personal computer can be equipped with a program based on the Labtronic 8 800 or N1 Lab VIEW 8.2 programs for the integrated analysis of the indicated characteristics of the washing liquid flow and test samples according to the measurement data of the mentioned sensors.
Такое выполнение стенда для исследования процесса гидродинамической очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов обеспечивает решение поставленной задачи и достижение указанного технического результата по интегральному определению массовых, частотно-временных и пространственных характеристик незатопленной струи моющей жидкости, а также нормальных и тангенциальных усилий на испытываемые образцы различной конфигурации. Эффективность предложенной установки повышается, в том числе, за счет автоматизации измерений при использовании современной техники преобразования полезного сигнала с помощью указанных тензометрических и фотоэлектрического датчиков в совокупности с современным мощным программным обеспечением.This embodiment of the test bench for studying the process of hydrodynamic cleaning of the inner surface of reservoirs from oil products provides a solution to the problem and the achievement of the specified technical result for the integral determination of the mass, time-frequency and spatial characteristics of an unfilled jet of washing liquid, as well as normal and tangential forces on test samples of various configurations. The effectiveness of the proposed installation is increased, including through automation of measurements using modern techniques for converting the useful signal using the indicated strain gauge and photoelectric sensors in conjunction with modern powerful software.
На фиг.1 представлена блок-схема предложенного стенда.Figure 1 presents a block diagram of the proposed stand.
Стенд для исследования процесса гидродинамической очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов содержит герметичный корпус 1 (показан в разрезе по горизонтальной плоскости), термостат 2, насос 3 высокого давления, сопловой блок 4, емкость 5 для сбора загрязненного моющего раствора и средства для размещения в корпусе 1 одного из испытываемых образцов 6. Указанные средства включают узел 7 крепления образца 6 на трех измерительных штангах 8, расположенных по трем пространственным координатам и оснащенных тензометрическими датчиками 9, расположенными на указанных штангах 8 или на тыльной стороне образца 6. Такое расположение датчиков 9 необходимо для определения нормальных и тангенциальных усилий на испытываемый образец 6 от действия струи 10 моющей среды.The bench for studying the process of hydrodynamic cleaning of the inner surface of reservoirs of oil products contains a sealed housing 1 (shown in section in a horizontal plane), a thermostat 2, a high pressure pump 3, a nozzle block 4, a container 5 for collecting contaminated washing solution and means for placement in the housing 1 one of the tested samples 6. These tools include a mounting unit 7 for mounting the sample 6 on three measuring rods 8 located at three spatial coordinates and equipped with tensometric dates chips 9 located on the indicated rods 8 or on the back of the sample 6. This arrangement of the sensors 9 is necessary to determine the normal and tangential forces on the test sample 6 from the action of the jet 10 of the cleaning medium.
Средства для измерения параметров процесса гидродинамической очистки образца 6 включают также, по крайней мере, один фотоэлектрический датчик 11 и источник 12 светодиодного или лазерного излучения с источником питания 13, расположенные на корпусе 1 с возможностью прохождения потока излучения через герметизированные окна 14, а также через струю 10 моющего раствора в зоне ее сплошной или рассеянной части. Указанная возможность реализуется за счет двух узлов 14, обеспечивающих синхронное управляемое перемещение фотоэлектрического датчика 11 и источника 12 излучения вдоль и поперек струи 10 моющего раствора в диапазоне действительных сечений струи 10 моющей среды.Means for measuring the parameters of the hydrodynamic cleaning process of sample 6 also include at least one photoelectric sensor 11 and a source 12 of LED or laser radiation with a power source 13 located on the housing 1 with the possibility of the passage of radiation through sealed windows 14, as well as through the stream 10 washing solution in the zone of its continuous or dispersed part. The indicated possibility is realized due to two nodes 14 providing synchronous controlled movement of the photoelectric sensor 11 and the radiation source 12 along and across the jet 10 of the washing solution in the range of actual sections of the jet 10 of the washing medium.
Аппаратура для усиления и обработки полезного сигнала от указанных тензоэлектрических и фотоэлектрического датчиков включает многоканальный усилитель и аналого-цифровой преобразователь, входящие в состав блока 15 управления установкой, соединенного каналом связи с входным портом персонального компьютера 16, оснащенного программным обеспечением для определения частотных, массовых, пространственных и временных характеристик потока моющей жидкости и воздействующих динамических характеристик на испытываемые образцы. Персональный компьютер 16 оснащен программой на основе программ Labtronic 8 800 или N1 Lab VIEW 8.2 для интегрального анализа указанных характеристик потока моющей жидкости и испытываемых образцов по данным измерений от упомянутых датчиков. Блок 15 управления через управляющие цепи соединен с входами блока 17 питания указанными агрегатами установки: термостатом 2, насосом 3 и узлами 14 для синхронного перемещения источника излучения 12 и датчика 11. На фиг.1 также показаны управляемый клапан 18 для выпуска в емкость 5 загрязненного моющего раствора и съемная крышка 19, предназначенная для смены образцов 6 и профилактиктических работ внутри корпуса 1.The equipment for amplification and processing of the useful signal from the indicated strain-gage and photoelectric sensors includes a multi-channel amplifier and an analog-to-digital converter, which are part of the unit 15 of the installation control, connected by a communication channel to the input port of a personal computer 16, equipped with software for determining frequency, mass, spatial and the temporal characteristics of the washing fluid flow and the dynamic effects on the test samples. The personal computer 16 is equipped with a program based on the Labtronic 8 800 or N1 Lab VIEW 8.2 programs for the integrated analysis of the indicated flow characteristics of the washing liquid and test samples according to the measurement data from the said sensors. The control unit 15 through control circuits is connected to the inputs of the power supply unit 17 by the indicated installation units: thermostat 2, pump 3 and nodes 14 for synchronously moving the radiation source 12 and sensor 11. Fig. 1 also shows a controllable valve 18 for discharging contaminated detergent into the tank 5 solution and a removable cover 19, designed to change samples 6 and preventive maintenance inside the housing 1.
Стенд для исследования процесса гидродинамической очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов функционирует следующим образом.A stand for studying the process of hydrodynamic cleaning of the inner surface of tanks from oil products operates as follows.
В герметичный корпус 1 через съемную торцевую крышку 19 на узел 7 крепления устанавливают испытываемый образец 6, на лицевую поверхность которого нанесены слои загрязнений, характерные для исследуемых внутренних поверхностей резервуаров для нефтепродуктов. Исследуемые образцы 6 при этом могут иметь типичную вогнутую, плоскую или иную форму и могут быть установлены нормально или под углом к струе 10 моющей жидкости. После этого закрывают крышку 19 и герметизируют корпус 1. В емкость термостата 2 заливают необходимое количество моющего раствора заданного состава и по заданию блока 15 управления подогревают его до требуемой температуры. Затем вручную или по заранее заданной программе блока 15 управления подключают через блок питания 17 привод насоса 3 высокого давления.In a sealed enclosure 1, through a removable end cap 19, a test specimen 6 is installed on the attachment unit 7, on the front surface of which are deposited layers of contaminants characteristic of the studied internal surfaces of oil products tanks. In this case, the studied samples 6 can have a typical concave, flat or other shape and can be installed normally or at an angle to the jet of washing liquid 10. After that, close the lid 19 and seal the housing 1. The required amount of detergent solution of a given composition is poured into the tank of the thermostat 2 and, on the instructions of the control unit 15, it is heated to the required temperature. Then, manually or according to a predetermined program of the control unit 15, the high pressure pump 3 drive is connected via a power unit 17.
Сопловой блок 4 обеспечивает необходимые направление и скорость струи 10 моющей жидкости в сторону испытываемого образца 6. В результате воздействия струи 10 усилие от нее передается через образец 6 и узел 7 крепления на три измерительные штанги 8, расположенные по трем пространственным координатам. В результате на тензометрических датчиках 9, расположенных на штангах 8, формируются полезные сигналы, пригодные после усиления и обработки в блоке управления 15 для определения реально действующих нормальных и тангенциальных усилий на испытываемый образец 6 от действия струи 10 моющей среды.The nozzle block 4 provides the necessary direction and speed of the jet of washing liquid 10 towards the test sample 6. As a result of the action of the jet 10, the force from it is transmitted through the sample 6 and the attachment unit 7 to three measuring rods 8 located in three spatial coordinates. As a result, useful signals are generated on the strain gauge sensors 9 located on the rods 8, which are suitable after amplification and processing in the control unit 15 to determine the real normal and tangential forces acting on the test sample 6 from the action of the jet 10 of the washing medium.
Средства для измерения параметров процесса гидродинамической очистки образцов 6 включают также фотоэлектрический датчик 11 и источник 12 светодиодного или лазерного излучения с источником питания 13, обеспечивающие прохождение потока лазерного или светодиодного излучения через струю 10 моющего раствора в зоне ее сплошной или рассеянной части. Путь прохождения излучения программируется блоком 15 управления или обеспечивается оператором вручную. Указанная возможность обеспечивается за счет синхронного перемещения двух узлов 14 для изменения положения фотоэлектрического датчика 11 и источника 12 излучения относительно действительных продольного и поперечного сечений струи 10 моющего раствора.Means for measuring the parameters of the hydrodynamic cleaning process of samples 6 also include a photoelectric sensor 11 and a source of LED or laser radiation 12 with a power source 13, ensuring the passage of a stream of laser or LED radiation through the jet 10 of the washing solution in the area of its solid or dispersed part. The radiation path is programmed by the control unit 15 or manually provided by the operator. This possibility is provided due to the synchronous movement of two nodes 14 to change the position of the photoelectric sensor 11 and the radiation source 12 relative to the actual longitudinal and cross sections of the jet 10 of the washing solution.
В состав блока 15 управления входит аппаратура для усиления и обработки сигналов от указанных тензоэлектрических и фотоэлектрического датчиков. Из блока 15 через канал связи полезная информация передается на входной порт персонального компьютера 16, оснащенного указанным программным обеспечением для определения частотных, массовых, пространственных и временных характеристик потока моющей жидкости и воздействующих динамических характеристик на испытываемые образцы. Блок 15 управления совместно с компьютером 16 обеспечивают интегральный анализ указанных характеристик потока моющей жидкости и усилий на испытываемых образцах по данным измерений от упомянутых датчиков. Для определения влияния кривизны поверхности резервуара для нефтепродуктов на силу удара струи при ее взаимодействии с очищаемой поверхностью проводились сравнительные испытания с использованием плоских, цилиндрических и сферических образцов.The structure of the control unit 15 includes equipment for amplification and processing of signals from these strain-sensing and photoelectric sensors. From block 15, useful information is transmitted through the communication channel to the input port of a personal computer 16 equipped with the specified software for determining the frequency, mass, spatial, and temporal characteristics of the washing liquid flow and the dynamic characteristics that affect the test samples. The control unit 15 together with the computer 16 provide an integrated analysis of the indicated characteristics of the washing fluid flow and the forces on the test samples according to the measurement data from the said sensors. To determine the effect of the surface curvature of the reservoir for oil products on the impact force of the jet during its interaction with the surface being cleaned, comparative tests were carried out using flat, cylindrical and spherical samples.
Испытания цилиндрических образцов 6 проводились на предложенном стенде, включающем указанные корпус 1, термостат 2 с моющим раствором, насос 3 высокого давления, сопловой блок 4, емкость 5 для сбора загрязненного моющего раствора и средства для размещения в корпусе 1 образцов 6. Средства, включающие узел 7 крепления образца 6, измерительные штанги 8 и тензометрические датчики 9, обеспечивают определение нормальных и тангенциальных усилий на испытываемый образец 6 от действия струи 10 моющей среды. В качестве испытуемых образцов использовались металлические пластины из листовой стали толщиной 1,5-2,5 мм и размером 100 мм и более. Некоторые образцы имели плоскую поверхность, а другие представляли собой цилиндрической сектор с радиусом до 500 мм, который показан на фиг.1.Tests of cylindrical samples 6 were carried out on the proposed bench, which includes the specified housing 1, thermostat 2 with a washing solution, a high pressure pump 3, a nozzle block 4, a container 5 for collecting contaminated washing solution and means for placing samples 6 in the housing 1. Means including a unit 7 fastening of sample 6, measuring rods 8 and strain gauges 9, determine the normal and tangential forces on the test sample 6 from the action of the jet 10 of the cleaning medium. As test samples, metal plates of sheet steel 1.5–2.5 mm thick and 100 mm or more in size were used. Some samples had a flat surface, while others represented a cylindrical sector with a radius of up to 500 mm, which is shown in figure 1.
При проведении испытаний образцы 6 поочередно располагались на фиксированном расстоянии, например 300 мм от среза соплового блока 4, причем плоский образец размещался сначала перпендикулярно к продольной оси струи 10 моющего раствора с содержанием наиболее эффективных реагентов, а затем под углом 45° к этой оси. В качестве основы рабочей жидкости для моющего раствора использовалась вода, которая подавалась из термостата 2 насосом 3 высокого давления с производительностью 30 л/мин и напором до 0,5 МПа. В результате взаимодействия струи 10 жидкости с поверхностью образца 6 с помощью фотоэлектрической системы 11, 12 определялись параметры сплошности струи 10 по длине и сечению, а посредством тензометрической системы измерения с датчиками 9 фиксировалась сила удара струи 10 о поверхность образца 6. После трехкратных или более импульсных воздействий струи 10 на образец 6 моющая жидкость из корпуса 1 через управляемый клапан 18 поступает в емкость 5 для сбора загрязненного моющего раствора и оценки его количества и свойств.During testing, samples 6 were alternately located at a fixed distance, for example, 300 mm from the nozzle block cut 4, with a flat sample first placed perpendicular to the longitudinal axis of the jet 10 of the washing solution containing the most effective reagents, and then at an angle of 45 ° to this axis. As the basis of the working fluid for the washing solution, water was used, which was supplied from the thermostat 2 by a high pressure pump 3 with a capacity of 30 l / min and a pressure of up to 0.5 MPa. As a result of the interaction of the liquid jet 10 with the surface of the sample 6, the continuity parameters of the jet 10 along the length and cross section were determined using a tensometric measurement system, and the impact force of the jet 10 on the surface of the sample 6 was recorded with a strain gauge 9 after three or more pulse the effects of the jet 10 on the sample 6, the washing liquid from the housing 1 through a controlled valve 18 enters the tank 5 to collect the contaminated washing solution and assess its quantity and properties.
Эксперименты по очистке образцов 6 от стандартных видов загрязнений повторяют несколько раз, причем расхождения в результатах параллельных экспериментов не должны превышать 20%. Одновременно визуально через окно (не показано) в корпусе 1 или после изъятия образца 6 из корпуса 1 оценивается степень чистоты его поверхности. Первоначальная толщина слоя загрязнений на образце 6 и значения этого показателя после каждого цикла промывки на стенде определяются расчетным путем по результатам прецизионного взвешивания образцов.The experiments on cleaning samples 6 from standard types of pollution are repeated several times, and the discrepancies in the results of parallel experiments should not exceed 20%. At the same time, visually through a window (not shown) in the housing 1 or after removing the sample 6 from the housing 1, the degree of cleanliness of its surface is evaluated. The initial thickness of the contaminant layer on sample 6 and the values of this indicator after each washing cycle on the bench are determined by calculation based on the results of precision weighing of the samples.
Незатопленную струю 10 жидкости при экспериментах на работающем стенде по длине можно разделить на три части с различной структурой: компактную (сплошную), раздробленную (многоструйную) и распыленную (капельную или дождевую). Компактная часть струи имеет близкую к цилиндрической форму и сохраняет сплошную структуру. В раздробленной части сплошность жидкого потока нарушается, он разделяется на отдельные струйки и расширяется по сравнению с первоначальными размерами. Распыленная часть струи состоит из отдельных капель, рассеянных в поперечном сечении на значительное расстояние. Для очистки внутренней поверхности резервуара струя моющего раствора должна по возможности иметь компактную структуру. Использование указанного оборудования на стенде позволяет с достаточно высокой точностью определить указанные характеристики струи 10 и эффективность ее воздействия на процесс очистки образцов 6 как в режиме программного, так и ручного управления агрегатами и системами стенда.The non-flooded liquid stream 10 during experiments on a working bench can be divided into three parts with different structures in length: compact (solid), fragmented (multi-jet) and sprayed (drip or rain). The compact part of the jet is close to cylindrical and retains a continuous structure. In the fragmented part, the continuity of the liquid stream is violated, it is divided into separate streams and expands in comparison with the original sizes. The atomized part of the jet consists of individual droplets scattered in cross section over a considerable distance. To clean the inside of the tank, the jet of washing solution should be as compact as possible. The use of the specified equipment on the bench allows one to determine with sufficient accuracy the indicated characteristics of the jet 10 and the effectiveness of its impact on the cleaning process of the samples 6 in both program and manual control of units and systems of the stand.
Эффективность гидродинамической или струйной очистки поверхностей резервуара от нефтепродуктов зависит от прочностной характеристики отложений и от силы удара струи моющего раствора по загрязненной поверхности. Прочностная характеристика отложений связана с их реологическими и адгезионно-когезионными свойствами, определяющими прочность этих отложений на сдвиг, сжатие, изгиб и другие внешние воздействия. В ряде работ высказывается мнение, что в данном случае решающую роль при гидродинамической очистке поверхностей от нефтяных загрязнений играет статистическое напряжение сдвига, которое замеряется указанными тензометрическими датчиками.The effectiveness of hydrodynamic or jet cleaning of the tank surfaces from oil products depends on the strength characteristics of deposits and on the impact force of the jet of washing solution on the contaminated surface. The strength characteristics of deposits are related to their rheological and adhesive-cohesive properties that determine the strength of these deposits in shear, compression, bending and other external influences. A number of works suggest that in this case, the decisive role in the hydrodynamic cleaning of surfaces from oil pollution is played by the statistical shear stress, which is measured by the indicated strain gauges.
Проведение сравнительных испытаний моющих свойств различных растворов должно предусматривать проведение испытаний их моющих характеристик на первом этапе без использования гидродинамического стенда. После исследования свойств моющих растворов по результатам первого этапа для наиболее эффективных реагентов предусматривается второй этап испытаний, который уже в полной мере моделирует процесс гидродинамической очистки внутренних поверхностей резервуаров. В ходе данных испытаний моделируется реальный процесс гидродинамической очистки с применением растворов, показавших лучшие результаты. Для проведения испытаний в МГАУ им. В.П.Горячкина были спроектированы основные агрегаты указанного стенда и проведены соответствующие испытания на образцах с различными видами загрязнений, типичных для внутренней поверхности резервуаров для нефтепродуктов.Comparative tests of the washing properties of various solutions should include testing their washing characteristics at the first stage without using a hydrodynamic stand. After studying the properties of washing solutions according to the results of the first stage, the second stage of testing is provided for the most effective reagents, which already fully models the process of hydrodynamic cleaning of the inner surfaces of the tanks. During these tests, the real process of hydrodynamic cleaning is simulated using solutions that have shown the best results. To conduct tests in the MGAU im. V.P. Goryachkina, the main units of the indicated stand were designed and corresponding tests were carried out on samples with various types of contaminants typical of the inner surface of oil product tanks.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012126411/12A RU2499296C1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Bench to investigate process of hydrodynamic cleaning of inner surface of reservoirs from oil products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012126411/12A RU2499296C1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Bench to investigate process of hydrodynamic cleaning of inner surface of reservoirs from oil products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2499296C1 true RU2499296C1 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=49710215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012126411/12A RU2499296C1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Bench to investigate process of hydrodynamic cleaning of inner surface of reservoirs from oil products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2499296C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160641C1 (en) * | 1999-12-20 | 2000-12-20 | Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина | Device for cleaning of internal surface of tank for storage and transportation of oil products |
| RU20735U1 (en) * | 2001-07-09 | 2001-11-27 | Богданов Виталий Сергеевич | LABORATORY INSTALLATION FOR DETERMINING WASHING AND PROTECTING FROM CORROSION ABILITY OF THE SOLUTION FOR CLEANING RESERVOIRS FROM OIL PRODUCTS |
| RU20736U1 (en) * | 2001-07-09 | 2001-11-27 | Богданов Виталий Сергеевич | LABORATORY INSTALLATION FOR DETERMINING THE EFFICIENCY OF JET CLEANING RESERVOIRS FROM OIL PRODUCTS |
| RU96686U1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-08-10 | Закрытое акционерное общество "Крисмас+" | MINI-EXPRESS LABORATORY "BEER-R" FOR EXPRESS CONTROL OF CHEMICAL CONTAMINATION OF OBJECTS OF THE ENVIRONMENT |
-
2012
- 2012-06-26 RU RU2012126411/12A patent/RU2499296C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160641C1 (en) * | 1999-12-20 | 2000-12-20 | Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина | Device for cleaning of internal surface of tank for storage and transportation of oil products |
| RU20735U1 (en) * | 2001-07-09 | 2001-11-27 | Богданов Виталий Сергеевич | LABORATORY INSTALLATION FOR DETERMINING WASHING AND PROTECTING FROM CORROSION ABILITY OF THE SOLUTION FOR CLEANING RESERVOIRS FROM OIL PRODUCTS |
| RU20736U1 (en) * | 2001-07-09 | 2001-11-27 | Богданов Виталий Сергеевич | LABORATORY INSTALLATION FOR DETERMINING THE EFFICIENCY OF JET CLEANING RESERVOIRS FROM OIL PRODUCTS |
| RU96686U1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-08-10 | Закрытое акционерное общество "Крисмас+" | MINI-EXPRESS LABORATORY "BEER-R" FOR EXPRESS CONTROL OF CHEMICAL CONTAMINATION OF OBJECTS OF THE ENVIRONMENT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1481300B1 (en) | Device and method for monitoring and regulating a process solution | |
| RU2499296C1 (en) | Bench to investigate process of hydrodynamic cleaning of inner surface of reservoirs from oil products | |
| CN105521973B (en) | The cleaning method of laser cooler bin and its detection method of cleanliness factor | |
| RU123694U1 (en) | LABORATORY INSTALLATION FOR DETERMINING THE PARAMETERS OF THE PROCESS OF THE BLOW CLEANING OF THE INTERNAL SURFACE OF RESERVOIRS FROM OIL PRODUCTS | |
| RU136576U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING DEFECTS OF THE SAMPLE OF MAIN PIPELINES | |
| Ales et al. | Tribotechnical diagnostics of agricultural machines | |
| RU2516849C1 (en) | Method of studying procedure of tank cleaning from oil residues | |
| CN106855494B (en) | Acoustic emission detection device for storage tank bottom plate | |
| CN108867722B (en) | Simulation test system for safety detection of pipe gallery drainage system | |
| CN113504111B (en) | Chemical stress corrosion stretching system for preventing sample from bubbling and strain measurement method | |
| Vähäoja et al. | Trends in industrial oil analysis–a review | |
| Henault et al. | How to characterize the airtightness of containment structures. Overview of monitoring techniques tested on VeRCoRs Mock Up | |
| CN201072407Y (en) | On-line detecting instrument for minute oil-hydrocarbon in water | |
| KR20130094008A (en) | In-situ corrosion analysis apparatus for nuclear power plant using laser measurement | |
| NL7908126A (en) | METHOD FOR DEMONSTRATING CORROSION FORMATION IN STEAM TURBINE INSTALLATIONS AND APPARATUS FOR CARRYING OUT THE METHOD | |
| GB2267577A (en) | Capillary viscosimeter. | |
| RU127662U1 (en) | LABORATORY INSTALLATION FOR RESEARCH OF THE PROCESS OF CLEANING RESERVOIRS FROM RESIDUALS OF OIL PRODUCTS | |
| Carvalho et al. | Reliability of the manual and automatic ultrasonic technique in the detection of pipe weld defects | |
| RU149649U1 (en) | DEVICE FOR DIAGNOSIS OF LEAKS FROM THE BOTTOM OF THE GROUND VERTICAL RESERVOIR OF OIL PRODUCTS USING SPECIAL PLATES | |
| CN208012964U (en) | Container water test unit | |
| EP2423674A3 (en) | Method and device for spectroscopic temperature measurement and analysis of liquid metal baths in metallurgical containers, in particular converters | |
| RU170731U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE OIL LEVEL IN THE ICE PALLET AT A TEST BENCH | |
| RU156736U1 (en) | DIAGNOSTIC DEVICE FOR TANK BOTTOM CIRCUIT USING A FIBER OPTICAL CABLE | |
| Heidemann et al. | Assessing Viscosity in Hydro-Erosive Grinding Process via Refractometry | |
| Turcu et al. | In-Service Corrosion Mapping—Challenges for the Chemical Industry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140627 |