RU2797480C1 - Передвижная установка для промывки трубопоршневых поверочных установок - Google Patents

Abstract

Заявленное изобретение относится к оборудованию для отмывки твердых поверхностей от остатков жидких углеводородов. Установка содержит расположенные на раме и соединенные между собой посредством технологических трубопроводов блок регенерации моющего раствора, блок насосного оборудования, теплообменник, блок подготовки моющего раствора. Блок подготовки моющего раствора состоит из соединенных между собой емкости для концентрата моющего средства и емкости для приготовления моющего раствора и подключен посредством технологических трубопроводов параллельно между блоком регенерации моющего раствора и теплообменником. Блок насосного оборудования состоит из низконапорного насоса с высокой подачей, выполненный с возможностью подключения к ТПУ, и высоконапорного насоса с малой подачей, соединенного с гибким шлангом со струйной насадкой и подключен к теплообменнику посредством технологических трубопроводов. Блок регенерации моющего раствора состоит из напорного флотатора и емкости-нефтеотделителя для сбора нефти/нефтепродуктов, выполненной с возможностью подключения к ТПУ посредством технологических трубопроводов. Вход низконапорного насоса с высокой подачей и высоконапорного насоса с малой подачей, вход и выход емкости-нефтеотделителя, емкости для приготовления моющего раствора и выход из флотатора оборудованы запорной арматурой. Технический результат - повышение эффективности процесса очистки внутренней поверхности ТПУ от нефти/нефтепродуктов/АСПО. 3 ил.

Description

Изобретение относится к оборудованию для отмывки твердых поверхностей от остатков жидких углеводородов (нефти и продуктов ее переработки - мазута, дизельного топлива, смазок и масел) и может найти применение на предприятиях нефтегазового комплекса, осуществляющих учет нефти/нефтепродуктов при подготовке к поверке трубопоршневых поверочных установок (далее - ТПУ).

ТПУ предназначены для хранения и передачи единицы объема расхода протекающей жидкости.

Перед проведением поверки ТПУ, которая находилась в эксплуатации в системе измерений количества и показателей качества нефти/нефтепродуктов (далее - СИКН), необходимо проверить степень очистки ее внутренней поверхности от нефти (нефтепродуктов). Чистоту внутренней поверхности ТПУ после промывки считают удовлетворительной, если в пробе воды, отобранной из ТПУ в стеклянный сосуд, отсутствуют следы нефти (нефтепродуктов).

В действующих методиках поверки ТПУ МИ 1972-95 «Государственная система обеспечения единства измерений. Установки поверочные трубопоршневые. Методика поверки поверочными установками на базе весов ОГВ или мерников», МИ 3155-08 «Государственная система обеспечения единства измерений. Установки поверочные трубопоршневые. Методика поверки поверочными установками на базе мерника и объемного счетчика», МИ 3209-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Установки поверочные трубопоршневые. Методика поверки с помощью поверочной установки на базе эталонных мерников» предусмотрено проведение промывки ТПУ с целью подготовки ее к поверке. В ПАО «Транснефть» в настоящее время применяется документ ТПР 75.180.30 КТН 056-15 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Системы измерений количества и показателей качества нефти и нефтепродуктов. Типовые проектные и технические решения», в котором содержатся требования к проектированию систем промывки ТПУ. Данным документом при проектировании СИКН предусмотрена стационарная система промывки стационарной ТПУ (при наличии в составе СИКН стационарной ТПУ 1-го разряда).

Система промывки ТПУ должна включать следующее оборудование:

- емкость для чистой воды;

- емкость для промывочной жидкости;

- емкость для грязной воды и для отработанной промывочной жидкости (в соответствии с требованиями заказчика);

- насос;

- обратный клапан на выходе насоса;

- манометр на выходе насоса;

- комплект запорной арматуры и технологических трубопроводов.

Из уровня техники известен способ очистки внутренней поверхности цистерн от остатков органических продуктов и моющее средство, используемое в способе (RU 2357811 C1, В08В 9/093, опубл. 10.06.2009), в котором раскрыта установка, предназначенная для отмывки железнодорожных цистерн для транспортировки минерального и растительного масла, содержащая железнодорожную цистерну, универсальную технологическую крышку, снабженную специальным спуском, на котором установлены моющие головки, устройство нижнего слива с системой разогрева клапанов, лебедку, осуществляющую передвижение цистерн посредством тележки, модуль емкостной с устройством подогрева проточной воды, блок сепарационный, содержащий фильтр и отстойник, емкостной модуль для приготовления моющего раствора, емкостной модуль, являющийся промежуточным для моющего раствора, сепарационный блок, включающий фильтра, тонкослойный отстойник и ультрафиолетовый обеззараживатель, модуль промывочный, модуль дегазации и сушки, сборник шламов. Масло, выделившееся в сепарационных блоках, собирается в сборнике масла.

Из уровня техники известна установка для отмывки поверхностей от жидких углеводородов (RU 13333 U1, В08В 3/02, опубл. 10.04.2000), содержащая основание, корпус, резервуар для моющего раствора с крышкой-люком, нагнетательный насос для подачи моющего раствора в зону отмывки, нагреватель моющего раствора, устройство струйной отмывки, например, моющую головку, устройство для откачивания смеси моющего раствора и продуктов отмывки в резервуар для моющего раствора, первый трубопровод, соединяющий резервуар для моющего раствора с устройством струйной отмывки, второй трубопровод для откачивания смеси раствора и продуктов отмывки в резервуар для моющего раствора, первый и второй вентили, причем первый вентиль и нагнетательный насос встроены в первый трубопровод, второй вентиль встроен во второй трубопровод, конечная часть которого введена через крышку-люк в резервуар для моющего раствора, трубопроводы или их части выполнены жесткими либо в виде шлангов, она дополнительно содержит заборник продуктов отмывки с поплавковой камерой, размещенной внутри резервуара для моющего раствора, насос откачки продуктов отмывки в емкость-хранилище декантированных жидких углеводородов, третий трубопровод и третий вентиль, при этом заборник продуктов отмывки соединен с насосом откачки продуктов отмывки и третьим трубопроводом, в который встроен третий вентиль.

Недостатком вышеуказанных установок является то, что они являются стационарными и не могут транспортироваться на другие объекты, также конструкцией установок не предусмотрено подключение к ТПУ, отсутствует режим промывки при полном заполнении емкости промывочной жидкостью.

Из уровня техники известна установка для мойки емкостей (SU 1771837 А1, В08В 9/08, опубл. 30.10.1992), содержащая по меньшей мере один моечный контур, включающий моечную головку для размещения в промываемой емкости, резервуар для моющей жидкости, насос откачки моющей жидкости со дна промываемой емкости, имеющий на всасывающей его линии управляемый клапан и связанный с резервуаром нагнетательной линией посредством трехходового управляемого клапана, сообщенного трубопроводом слива отработанной жидкости, нагнетательный насос, связанный всасывающей линией посредством управляемого клапана с резервуаром и нагнетательной линией посредством теплообменника и управляемого клапана с моющей головкой, датчик уровня моющей жидкости на дне промываемой емкости, управляемый клапан регулирования расхода моющей жидкости и пульт управления клапанами и датчиком, при этом клапан регулирования расхода моющей жидкости встроен в нагнетательную линию нагнетательного насоса после теплообменника по ходу движения жидкости, выполнен трехходовым и связан с резервуаром для моющей жидкости.

Недостатком вышеуказанной установки является то, что она является стационарной и не может транспортироваться на другие объекты, конструкцией установок не предусмотрено подключение к ТПУ, отсутствует режим промывки при полном заполнении емкости промывочной жидкостью, также в состав установки не входит оборудование для очистки моющего раствора от нефти/нефтепродуктов, в связи с чем отсутствует возможность очистки моющего раствора от нефти/нефтепродуктов.

Периодичность использования стационарной системы промывки стационарной ТПУ 1 раз в 2 года и обусловлена периодичностью поверки ТПУ.

Учитывая низкую периодичность использования указанного оборудования предлагается при проектировании заменить стационарную систему промывки передвижной (мобильной) промывочной установкой.

Из уровня техники известна подвижная установка промывки и процесс промывки (JP 2005299643 А, В08В 9/00, опубл. 27.10.2005 г.).

Подвижный блок очистки содержит 1-й резервуар для ввода очищающей жидкости и 2-й бак для подачи воды, гибкий шланг для подсоединения к обоим концам заготовки, нагреватель для нагрева 1-го бака до заданной температуры, систему фильтрации для сбора мусора, удаляемого с обрабатываемой детали, источник воздуха, систему клапан-трубопровод.

Недостатком вышеуказанной установки является то, что в ее составе отсутствует оборудование для регенерации очистки моющего раствора от нефти/нефтепродуктов, способ предполагает для удаления моющей жидкости использовать сжатый воздух, что при промывке ТПУ не осуществимо ввиду наличия труднодоступных участков во внутренней полости ТПУ.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является известная мобильная установка для очистки резервуаров от нефтешламов и асфальтосмолопарафиновых отложений (RU 71911 U1, В08В 3/08, опубл. 27.03.2008) содержащая емкость для рабочей жидкости, машинное отделение, гидросистему, включающую запорную арматуру и блок насосов, емкость нефтепродуктов (вакуумную камеру), при этом все оборудование размещено на одном транспортном средстве. При этом она дополнительно снабжена коалесцентно-флотационным сепаратором, представляющим собой флотомашину прямоточного типа с эжекторным аэратором, в котором происходит фазовое разделение эмульсии на нефтепродукт, рабочую жидкость и механические частицы, а также очистка откачиваемых из очищаемого резервуара паров рабочей жидкости и нефтепродуктов, и системой газовоздушного подогрева рабочей жидкости, проходящей по дну емкости для рабочей жидкости, а в качестве рабочей жидкости может применяться вода, жидкие углеводороды или водные растворы технических моющих средств, способные первоначально эмульгировать нефтепродукты, а затем деэмульгировать с фазовым разделением компонентов эмульсии.

Недостатками этого решения являются отсутствие возможности регулировки температуры рабочей жидкости, невозможность использования данной установки для очистки ТПУ, поскольку использование газовоздушного подогрева рабочей жидкости невозможно на опасных участках производства, которыми являются ТПУ, отсутствие режима промывки при полном заполнении емкости промывочной жидкостью.

Технической проблемой заявленного изобретения является создание передвижной установки для промывки ТПУ, выполненной с расширенными функциональными возможностями (выбор режима очистки ТПУ, регулировка концентрации моющего раствора, очистка моющего раствора в процессе промывки).

Технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности процесса очистки внутренней поверхности ТПУ от нефти/нефтепродуктов/асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) с одновременным обеспечением его безопасности и экологичности.

Технический результат достигается тем, что передвижная установка для промывки ТПУ, содержит расположенные на раме и соединенные между собой посредством технологических трубопроводов блок регенерации моющего раствора и блок насосного оборудования, при этом она снабжена теплообменником, блоком подготовки моющего раствора, состоящим из емкости для концентрата моющего средства и емкости для приготовления моющего раствора, подключенной посредством технологических трубопроводов параллельно к блоку регенерации моющего раствора и теплообменнику, при этом блок насосного оборудования состоит из низконапорного насоса с высокой подачей и высоконапорного насоса с малой подачей, подключен к теплообменнику и выполнен с возможностью подключения к ТПУ посредством технологических трубопроводов, при этом блок регенерации моющего раствора состоит из напорного флотатора и емкости-нефтеотделителя для сбора нефти/нефтепродуктов, выполненной с возможностью подключения к ТПУ посредством технологических трубопроводов, вход низконапорного насоса с высокой подачей и высоконапорного насоса с малой подачей, вход и выход емкости-нефтеотделителя, емкости для приготовления моющего раствора и выход из флотатора оборудованы запорной арматурой.

Конструкция установки для промывки ТПУ представлена на фиг. 1, 2, 3.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема передвижной установки для промывки ТПУ.

На фиг. 2 изображена конструкция передвижной установки для промывки ТПУ.

На фиг. 3 изображен процесс очистки ТПУ высоконапорным насосом с малой подачей через гибкий шланг со струйной насадкой.

На фигурах приведены следующие позиции:

1 - флотатор;

2 - воздушный фильтр-газоотделитель;

3 - емкость-нефтеотделитель для сбора нефти/нефтепродуктов;

4 - емкость для концентрата моющего раствора с дозатором;

5 - емкость для приготовления моющего раствора с дозатором;

6 - теплообменник;

7 - низконапорный насос с высокой подачей;

8 - высоконапорный насос с малой подачей;

9 - рама;

10 - форсунки;

11 - внутренняя поверхность ТПУ;

12 - корпус ТПУ;

13 - направление ввода и вывода гибкого шланга со струйной насадкой.

Передвижная установка для промывки ТПУ (фиг. 1, фиг. 2) содержит расположенные на общей раме (9):

- блок регенерации моющего раствора, состоящий из емкости-нефтеотделителя для сбора нефти/нефтепродуктов (3), выполненной с возможностью подключения к ТПУ, и флотатора (1) с воздушным фильтром-газоотделителем (2), при этом емкость-нефтеотделитель для сбора нефти/нефтепродуктов (нефтеловушка) представляет собой устройство, которое крайне необходимо для эффективного улавливания нефтепродуктов из образовавшихся стоков, образовавшихся на промпредприятиях, поскольку обладает свойствами и способностью улавливать производные продукты от нефти, и эффективно отделять их от сточных вод. Конструкция емкости-нефтеотделителя для сбора нефти/нефтепродуктов обычно представляет из себя резервуар, разделенный высокими продольными стенками на две или более параллельно работающие специальные секции;

- блок подготовки моющего раствора, состоящий из емкости для концентрата моющего средства (4) и емкости для приготовления моющего раствора (5), выполненной с возможностью подключения к водоснабжению, при этом емкости для приготовления моющего раствора (5) и концентрата моющего раствора (4) оснащены насосами-дозаторами и электрическими мешалками;

- блок насосного оборудования, состоящий из параллельно подключенных низконапорного насоса с высокой подачей (7), выполненного с возможностью подключения к ТПУ и высоконапорного насоса с малой подачей (8), соединенного с гибким шлангом со струйной насадкой;

- теплообменник (6);

при этом блок регенерации моющего раствора, теплообменник (6), блок насосного оборудования соединены последовательно посредством технологических трубопроводов, а блок подготовки моющего раствора - параллельно между блоком регенерации моющего раствора и теплообменником. Вход низконапорного насоса с высокой подачей и высоконапорного насоса с малой подачей, вход и выход емкости-нефтеотделителя, емкости для приготовления моющего раствора и выход из флотатора оборудованы запорной арматурой (фиг. 1).

Установка для промывки ТПУ работает следующим образом.

Емкость для приготовления моющего раствора с дозатором (5) установки для промывки ТПУ, выполненная с возможностью подключения к водоснабжению (на фигурах не показано), заполняется водой, после чего в нее добавляется концентрат моющего раствора из емкости для концентрата моющего раствора с дозатором (4). В емкости для приготовления моющего раствора (5) концентрат моющего раствора смешивается с водой. Дозирование концентрата осуществляется посредством дозатора, расход которого задается расчетным путем, и далее циркулирующий очищающий раствор подпитывается концентратом для сохранения эффективности его очищающих характеристик. Далее моющий раствор по технологическому трубопроводу поступает в теплообменник (6), где осуществляется подогрев моющего раствора, при этом необходимая температура контролируется посредством контроллера, откуда после он поступает на насосы: низконапорный насос с высокой подачей (7), выполненный с возможностью подключения к ТПУ или высоконапорный насос с малой подачей (8), соединенный с гибким шлангом со струйной насадкой. Насосы подключены параллельно и используются отдельно друг от друга в зависимости от выбранного режима промывки.

Высоконапорный насос с малой подачей подает моющий раствор через гибкий шланг на струйную насадку, состоящую из форсунок (10), расположенных под различным углом к очищаемой поверхности ТПУ для максимального охвата очищаемой поверхности моющим раствором. Гибкий шланг со струйной насадкой перемещается во внутренней полости ТПУ оператором посредством, например, кареток. За счет интенсивного струйного воздействия моющего раствора с высоким давлением в режиме неполного заполнения ТПУ происходит удаление трудносмываемых загрязнений АСПО со стенок ТПУ (фиг. 3).

Далее низконапорный насос с высокой подачей, выполненный с возможностью подключения к ТПУ полностью заполняет внутреннюю полость ТПУ моющим раствором и осуществляет циркуляцию моющего раствора, чем обеспечивается вымывание оставшихся загрязнений, удаленных со стенок ТПУ высоконапорным насосом с малой подачей, а также удаление загрязнений из труднодоступных мест в полости ТПУ.

Очищение внутренней поверхности ТПУ двумя режимами обеспечивает эффективное удаление загрязнений нефтью/нефтепродуктами с внутренней поверхности ТПУ.

Моющий раствор, загрязненный вымываемыми нефтью/нефтепродуктами из полости ТПУ, поступает в емкость-нефтеотделитель для сбора нефти/нефтепродуктов (3).

Принцип работы данной конструкции состоит в том, что продукты переработки нефти значительно легче воды, поэтому всегда всплывают на поверхность, образуя специфическую пленку, которую может уловить емкость-нефтеотделитель для сбора нефти/нефтепродуктов.

Далее моющий раствор из емкости-нефтеотделителя для сбора нефти/нефтепродуктов поступает во флотатор (1) для фазового разделения эмульсии на нефтепродукт, рабочую жидкость и механические частицы. Принцип такого разделения основан на пропускании через очищаемую среду пузырьков воздуха с целью образования пены - флотопены, которая снимается и отводится в емкость-нефтеотделитель для сбора нефти/нефтепродуктов. Для того чтобы пузырьки захватывали и уносили с собой загрязнения, необходимо предварительное добавление специальных веществ - коагулянтов и флокулянтов. Данные вещества обладают высокой адгезивностью, то есть они помогают загрязняющим веществам слипаться друг с другом и с пузырьками воздуха, образовывая так называемые флоккулы. Пузырек, проходя из сопла или форсунки распределяющего устройства наверх, захватывает с собой липкие загрязняющие вещества. Образовавшаяся гозовоздушная смесь отводится через воздушный фильтр-газоотделитель (2). Далее очищенный моющий раствор поступает в линию перекачки моющего раствора расположенную между флотатором (1) и теплообменником (6) на промывку ТПУ, с целью поддержания его концентрации из емкости для концентрата моющего раствора с дозатором (4) в емкость для приготовления моющего раствора с дозатором (5) дозируется моющее средство, при этом блок подготовки моющего раствора подключен параллельно к линии перекачки моющего раствора между флотатором (1) и теплообменником (6), что позволяет в процессе промывки осуществлять поддержание необходимой концентрации моющего раствора, а также отключать блок подготовки моющего раствора в процессе работы (для добавления концентрата моющего средства) не останавливая при этом работу установки. Далее моющий раствор поступает в теплообменник (6) и цикл повторяется до полной очистки ТПУ (чистоту внутренней поверхности ТПУ считают удовлетворительной, если в пробе воды, отобранной из ТПУ в стеклянный сосуд, отсутствуют следы нефти и нефтепродуктов). Указанное оборудование смонтировано как единое целое на раме (9) что обеспечивает возможность транспортировки установки автомобильным транспортом.

Перемещение жидкостей по установке для промывки ТПУ, которая представляет собой конструкцию замкнутого контура осуществляется посредством технологических трубопроводов и обвязки с запорной арматурой, установленной на входе низконапорного насоса с высокой подачей и высоконапорного насоса с малой подачей, входе и выходе емкости-нефтеотделителя, емкости для приготовления моющего раствора и выходе из флотатора. Циркуляция моющего раствора осуществляется принудительно с использованием низконапорного насоса с высокой подачей (7).

Использование заявленного изобретения позволит получить ряд технических преимуществ в сравнении с применяемыми в настоящее время на объектах СИКН стационарными системами промывки ТПУ, например, повышение качества промывки ТПУ за счет технической возможности установки обеспечивать оптимальные условия для промывки ТПУ в соответствии с требованиями к условиям применения моющих средств (температура моющего раствора, давление, расход).

Вышеуказанные технические преимущества позволяют повысить эффективность процесса очистки внутренней поверхности ТПУ от нефти/нефтепродуктов/АСПО, при этом наличие в установке теплообменника и блока регенерации моющего раствора обеспечивают снижение расхода моющих средств и повышение эффективности процесса промывки за счет соблюдения требований по применению моющих средств, что повышает безопасность и экологичность процесса очистки внутренней поверхности ТПУ.

Claims (1)

1. Передвижная установка для промывки трубопоршневых установок (ТПУ), содержащая расположенные на раме и соединенные между собой посредством технологических трубопроводов блок регенерации моющего раствора и блок насосного оборудования, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена теплообменником и блоком подготовки моющего раствора, состоящим из соединенных между собой емкости для концентрата моющего средства и емкости для приготовления моющего раствора, подключенным посредством технологических трубопроводов параллельно между блоком регенерации моющего раствора и теплообменником, при этом блок насосного оборудования подключен к теплообменнику и состоит из низконапорного насоса с высокой подачей, выполненного с возможностью подключения к ТПУ посредством технологических трубопроводов, и высоконапорного насоса с малой подачей, соединенного с гибким шлангом со струйной насадкой, блок регенерации моющего раствора состоит из флотатора и емкости-нефтеотделителя для сбора нефти/нефтепродуктов, выполненной с возможностью подключения к ТПУ посредством технологических трубопроводов, при этом вход низконапорного насоса с высокой подачей и высоконапорного насоса с малой подачей, вход и выход емкости-нефтеотделителя, емкости для приготовления моющего раствора и выход из флотатора оборудованы запорной арматурой.

Images