WO2017035611A1 - Dispositivo para recuperacao e homogeneizacao de fluidos em vaso e vaso de armazenamento de fluidos - Google Patents

Dispositivo para recuperacao e homogeneizacao de fluidos em vaso e vaso de armazenamento de fluidos Download PDF

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WO2017035611A1
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drive
fixed part
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Joel Ligiéro VARGAS JÚNIOR
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Vargas Júnior Joel Ligiéro
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Definitions

  • the present invention relates to a waste recovery and fluid homogenization device in a vessel and vessel for storing or processing fluids.
  • This device is capable of delivering pressurized fluid directing to any region of the fluid storage or processing vessel (eg hydrocarbons in general) to circulate the fluid stored within it, or to extract and recover encrusted or deposited waste. in the vase, which can be reused.
  • the invention also relates to a vessel where one or more of such a device is installed.
  • facilities and / or depots such as oil refineries and vessels for the extraction and transportation of oil and oil products, tanks, vessels and reservoirs are commonly used to store or process oil and other hydrocarbons.
  • EP 1 106269 proposes a cleaning apparatus which in theory is capable of cleaning the bottom of a crude oil storage tank by applying a fluid jet. alias flow in laminar flow.
  • Such an apparatus comprises a ball mounted to a lower portion of the tank wall provided with an internal passageway which allows the flow of pressurized fluid from a pump to reach the bottom of the tank. This pump reuses the crude oil from the tank itself as a cleaning fluid to remove unwanted solid or liquid waste.
  • the apparatus is also provided with an actuator capable of moving the ball.
  • the ball is fixed to the apparatus by means of two locking pins positioned diametrically opposed to each other, it is capable of rotating only about a single central geometric axis, since its movement in other angular directions is made impossible by the limitation imposed by these two pins.
  • patent document PCT / BR2009 / 000242 also relates to a device that is theoretically capable of cleaning the bottom of a crude oil storage tank by applying a high flow fluid jet. laminar flow rate.
  • Such apparatus also comprises a ball mounted on a lower portion of the tank wall provided with an internal passageway which allows the flow of pressurized fluid from a pump to reach the bottom of the tank.
  • This device although more efficient and comprehensive than that described in patent document EP 1 106269, has a 120 degree three-axis swing limitation.
  • a vessel for storing or processing fluids (eg hydrocarbons) in a simple manner. and efficient with a powerful, targeted high flow laminar fluid jet that can be moved and oriented within the vessel independently of the pressurized fluid power supply.
  • fluid storage or processing tanks eg general hydrocarbons
  • a fluid storage vessel eg general hydrocarbons
  • a device for waste recovery and fluid homogenization in a vessel comprising at least:
  • a fluid conducting means with a fluid inlet and outlet through which a pressurized fluid is injected into the vessel;
  • a support base for attachment to the vessel which is provided with a central bore communicating with the fluid inlet of the fluid conducting means
  • the fluid conducting means is flexible and preferably at least 7 times longer in length than its diameter
  • the support base has a fixed part to be rigidly attached to the vessel, a movable part rotatably coupled to the fixed part and a guide structure for fluid conducting means coupled to the movable part;
  • a rotation actuator is coupled to the moving part to rotate it together with the guide frame up to 360 ° around the geometric axis of the support base;
  • the guide frame has a pivot whereby the guide frame is pivotable up to 180 degrees and about an axis of said pivot;
  • a pivot actuator is coupled to the guide frame to drive the pivot movement of the guide frame.
  • the articulation actuator can be one of a pneumatic drive, a hydraulic drive, an eic drive and a manual drive with one end coupled to the moving part and one end attached to the pivot.
  • the guide structure preferably has two parallel proximal arms attached to the movable part and two parallel distal arms each attached to a proximal arm through said hinge, the fluid conducting means extending between the proximal and distal arms. of the guide frame, and its fluid outlet is coupled to ends of the distal arms opposite the articulation with the proximal arms.
  • the pivot driver may be a rod with one end attached to one of the distal arms and an opposite end extending outwardly of the vessel coupled to a crank.
  • the fixed part of the support base comprises a flange fixed directly to the inner surface of the vessel by one of screws, rivets and weld, and a tubular portion extending from the flange, and the movable part has a tube segment that is rotatably coupled to the tubular portion of the fixed part.
  • the rotary drive is coupled to the stationary and movable part of the support base and has a drive mechanism which comprises an electric, pneumatic or hydraulic control and one of the drive gear, belt and chain for rotation of the workpiece. relative to the fixed part, which engages in a moving part gear mechanism.
  • the rotary drive has an eic control attached to the fixed part, and a gear chain driven by the eic control, which engages with gear teeth on the outer surface of the moving part.
  • a fluid storage vessel comprising at least one fluid homogenization and waste recovery device of the type described herein, which is installed within the vessel with the fixed part of the support base being rigidly attached to the vessel.
  • the fluid inlet of the fluid conducting means of the device preferably communicates with a pressurized fluid source external to the vessel through a rigid tube.
  • the vase can be a hydrocarbon processing or storage tank, among others.
  • Figure 1 is a front cross-sectional view of a fluid storage vessel in which a waste recirculation and fluid recirculation device is arranged in accordance with the invention
  • Figure 1a is an enlarged view of the device installed in the vessel of Figure 1;
  • Figure 2 is a first side perspective view of an embodiment of waste recovery and fluid homogenization device according to the invention.
  • Figure 3 is a second side perspective view of the device shown in Figure 2.
  • vessel any fluid containing container, including fluid storage and / or transport vessels, tanks used only for storage and / or fluid processing, among others.
  • Figure 1 illustrates a fluid processing or storage vessel 2 which according to one embodiment of the invention may be used to store petroleum (crude oil) and derivatives thereof, comprising at least one circular peripheral wall 21, a lid or ceiling 22 and a bottom 23 associated with each other forming a closed storage environment.
  • This vessel usually has a very large volume and is used continuously and for extended periods to store and homogenize hydrocarbons in general, generating accumulation of impurities and waste, such as sludge, which can be reused. Therefore, the use of a device 1 for waste recovery and fluid circulation is especially advantageous for such applications in industry.
  • the present invention may be applied to tanks and vessels for storing or processing any other type of fluid in any type of installation, including vessels and platforms for oil production and transportation.
  • Waste recovery and fluid homogenization device 1 which is most clearly shown in the detail of FIG. 1a, and FIGS. 2 and 3, comprises at least one fluid conductive means 3 with a fluid inlet and outlet. , whereby a pressurized fluid is injected into tank 2.
  • the fluid may consist of the product itself stored within the tank, such as petroleum, water, chemicals or any liquid that allows the removal of solid or liquid waste such as, for example, scale, sludge or sludge, which may be present on any inner portion of the tank (inner surface of its wall 21, lid or ceiling 22 or bottom 23).
  • the device according to the invention allows laminar pumping in large diameters, providing a high thrust flow with maximum energy utilization.
  • Fluid conductive means 3 is preferably a conduit having a length at least 7 times its diameter to provide laminar flow of pressurized fluid at the outlet of the device.
  • the conduction medium consists of a pipe that is 5 inches in diameter (12.7 cm)
  • it must have a length greater than or equal to 35 inches (88.9 cm) or more.
  • This configuration of the long-length fluid conductive medium enables greater jet power to be achieved, which increases the efficiency of the device, as when used to homogenize the fluid or remove sludge from a tank and recover the resulting residue, Jet force and agitation are the most important requirements to make the sludge dissolve better. Therefore, the device outlet fluid jet must have pressure, flow and be a long directional jet with no pressure drop. All of these effects are only achieved using a long driving medium with a length to diameter ratio of 7: 1 or greater, which is not achieved with state of the art equipment.
  • the fluid conductive means 3 is a flexible hose to facilitate rotational and pivoting movements performed by the device according to the invention.
  • This flexible fluid conductive means permits a 180 ° rotation on the vertical axis which, combined with a 360 ° rotation on the horizontal axis, enables the device's directional jet to reach even the portion of the vessel located behind the device, providing fluid reach the full length of the tank or vessel (bottom, ceiling and wall).
  • Such flexible fluid conductive means extends within the part that performs such pivoting and pivoting movements of the device according to the invention.
  • the fluid conductive means inlet communicates with a fluid source (not shown in the figures) which supplies the pressurized fluid to device 1.
  • the fluid source preferably consists of a pump which, in turn, has its associated inlet, for tank 2 itself, which allows circulation and homogenization of the stored fluid from tank 2.
  • the fluid source eg pump
  • tank 2 is emptied and diesel oil or other chemical applied to dissolve the sludge.
  • Communication between the fluid inlet of the fluid conductive means 3 and the source is by means of pipes, ducts and / or rigid connectors disposed outside the tank and which will not be moved together with the movement of the device 1.
  • the fluid conductive means outlet 3 is connected to at least one nozzle 15 through which fluid is injected and pressurizedly distributed into the vessel 2.
  • the waste recovery and fluid recirculation device 1 further comprises a support base 5 whereby the device is fixed internally to the vessel.
  • This support base has a central bore that communicates with the fluid inlet of the fluid conductive means 3 of the device and the pressurized fluid source, so that pressurized fluid is fed to the device 1 through that bore and flows through the fluid conductive means 3 to be injected into the tank.
  • the support base 5 has a fixed part 6 to be rigidly attached to the tank, a movable part 7 rotatably coupled to the fixed part 6 and a guide structure 8 for the fluid conductive means 3 coupled to the movable part 7.
  • the fixed part 6 of the support base 5 comprises a circular fiange 9 having screw holes for the fiange to be screwed to the vessel, enabling permanent installation in the vessel, there is no need to install and uninstall the device several times according to the demand of use. If the device is welded directly to the tank wall, there is no need for bolt holes in the flange.
  • the need for sealing components between the device and the tank is eliminated by this construction.
  • the fixing of the support base 5 to the inner surface of the vessel 2 can be done directly by means of screws, rivets or any suitable mechanical means, or by welding, with no other means or sealing parts to prevent fluid leakage. .
  • the support base further has a tubular portion 10 extending from the flange 9 into the tank when the device is installed.
  • This tubular portion 10 may be welded or molded together with flange 5, also to ensure the tightness of the device.
  • the tubular portion 10 preferably has rotatable locking means at its opposite end to the flange, to which the movable part of the support base is coupled.
  • Such rotary engaging means are preferably disposed on the inner surface of the tubular portion and may be any type of connection or element that permits a rotatable movement of the movable part 7 relative to the fixed part 6, or, for example, an abutment stop member. in contact with the rotatable engagement means of the moving part which will be described below.
  • the moving part 7 consists of a tube segment which is rotatably coupled to the tubular portion of the fixed part 6.
  • this tube segment has an outside diameter compatible with the inside diameter of the tubular portion. 10 from fixture 6 so that one end of the pipe segment of the moving part 7 fits into the end of the tubular portion 10 opposite the flange 9 of the fixed part 6. That fitting end of the pipe segment of the moving part 7 with the tubular portion 10 has engaging rotatable engaging means cooperating with engaging means of the tubular portion 10 of the fixed part 6, such as bearings or sliding bearings, or any other socket connection design that allows rotational movement between the two pieces .
  • a sealing ring may be coupled to the connection between the moving part and the fixed part to prevent fluid leakage.
  • the guide frame 8 of the base part 5 has two parallel arms 81, 82 with one end attached to the moving part 7, called proximal arms.
  • proximal arms Preferably such fastening of the proximal arms 81, 82 is rigid, rotation-proof and without articulation by welding, pins or screws which are secured to the end of the pipe segment of the moving part 7 opposite its coupling with the fixed piece 6.
  • the guide frame 8 has two further distal arms 83, 84 which also extend parallel to each other. These two distal arms 83, 84 are each attached to a respective proximal arm 81, 82 by means of a pivot 11, which allows an articulated movement of the proximal arms 81, 82 relative to the distal arms 83, 84.
  • said hinge is in the form of a pin or equivalent through a hole at the end of each of the proximal arms 81, 82 and a hole at the end of the respective distal arm 83, 84. two holes aligned with each other.
  • proximal arm joints 81, 82 with their respective distal arms 83, 84 are aligned with each other, forming a pivot geometric axis.
  • a single pin or rod may be used to secure the two proximal arms to respective distal arms, traversing the guide frame and constituting the pivot axis itself.
  • other types of joints may be used which allow this same articulated movement between the proximal arms 81, 82 and their respective distal arms 83, 84.
  • Such articulation allows the guide structure to be pivotable up to 180 ° s about said geometric axis of the articulation.
  • the parallel arms 81, 82, 83, 84 of the guide frame 8 form a path therebetween which will serve as a guide and support for the fluid conducting means 3 which is accommodated extending between these proximal and distal arms with the fluid inlet facing for the fixed part 6 and for the tube segment of the moving part 7, and the fluid outlet facing the ends of the distal arms 83, 84 opposite the articulation 11 with the proximal arms 81, 82.
  • This arm structure accommodates with the required support a substantially long and pivotal fluid conductive means 3, which enables the use of a fluid conductive means whose length is greater than or equal to 7 times its diameter. In order to adapt the device according to the invention to variations in fluid conductive medium length 3, it is sufficient to modify the length of the arms 81, 82, 83, 84.
  • a support element 12 for the fluid conducting means nozzle 15 is secured to the ends of the distal arms 83, 84 opposite the pivot.
  • the nozzle 15 is seated and supported by this support element 12 which is preferably ring-shaped. As the fluid conductive means is coupled to the nozzle 15, this ensures that the guide frame will properly conduct the fluid conductive means and the fluid outlet jet over the full extent of the pivot movement.
  • a pivot drive 13 is coupled to the guide frame 8 to drive the pivoting motion of the guide frame 8.
  • the pivot drive 13 can be a hydraulic, pneumatic or ei-cylinder with one end coupled to the moving part or frame structure.
  • two clamping arms 11, 11, 12 are coupled to the hinge 11 of the guide frame 8, to which one end of the cylinder 13 is attached. Actuating the hinge 11 by means of the cylinder 13 allows the fluid output of the device to be moved back and forth within 180 ° allowing directing the jet also to the roof 21 and the side walls 22 of the tank.
  • the pivot drive can use a pneumatic, electric, or even manual drive.
  • the pivot driver consists of a rod with one end attached to one or two distal arms and the opposite end extending toward the outside of the tank. This opposite end of the rod may be free or coupled to a crank, whereby an operator manually drives the articular movement of the guide frame around the pivot shaft and directs the fluid jet in the desired orientation.
  • the device according to the invention rotates around the geometrical axis of the fixture 6 of the support base 5, due to the rotation of the movable part 7 relative to the fixture 6.
  • a rotary drive is coupled to the moving part 7 to rotate together with the guide frame 8 up to 360 ° about the geometry axis of the fixed base 6 of the support base 5.
  • This rotation drive can also be rotated. be operated in any way, for example by electric, manual, hydraulic, pneumatic or mechanical, among others, provided that it allows the complete rotation of the movable part by 360 ° with respect to the fixed part.
  • the rotary drive is simultaneously coupled to the fixed part 6 and the movable part 7 of the support base, and has a gear drive mechanism, chain or drive belt for rotating the moving part relative to the fixed part, wherein a drive part is connected to the fixed part, and a driven part is arranged to the moving part.
  • the drive part is controlled by an electric, hydraulic or pneumatic control, also fixed to the fixed base 6 of the support base, and this drive part is coupled to the driven part of the moving part 7.
  • This driven part can be formed integrally on the outer surface. of the moving part, for example in the form of gear teeth, or may be a gear coupled to the moving part.
  • a drive gear 17 controlled by the electric control motor 18 is coupled to the fixed part 6, and a toothed chain 18 is coupled to that drive gear and the moving part driven gear (e.g. gear teeth on the outer surface of the moving part), and is responsible for transferring the rotational motion of the drive gear 17 to the moving part 7.
  • This simple, inexpensive arrangement is quite efficient in making the moving part rotate 360 ° around the geometric axis of the fixed part.
  • the fluid conducting means extends only within the movable components of the device (preferably only within the guide frame 8), it can be freely rotated as many turns as necessary without causing twisting or damage to its structure.
  • the fluid conductive means 3 is preferably made of flexible material and possibly folding, therefore lightweight, so that it does not substantially interfere with the power required to move the movable part of the device according to the invention both in rotation movement as well as the joint.
  • the proximal arms 81, 82 of the guide frame are fixed to the tube segment of the movable part 7 aligned with the axial geometric axis of that movable part, while the articulation 11 of the structure
  • the guide frame is formed around a geometrical axis perpendicular to said proximal arms 81, 82.
  • the pivot axis is perpendicular to the axis of rotation of the device.
  • fluid conductive means 3 is separate and independent of the fluid conductor of the pressurized fluid source, it allows it to be moved and rotated independently and without causing rotation of the fluid source conductor. Accordingly, it may consist of a different material and also of a different structure, flexible and / or accordion, relative to the source conductor.
  • the present invention also relates to a fluid storage vessel 2 comprising at least one waste recirculation and fluid recirculation device 1 of the type described herein which is installed within the tank with the fixed base part support 5 being rigidly attached to the tank. Then, the fluid inlet of fluid conductive means 3 of device 1 communicates with a pressurized fluid source external to the tank.
  • the device 1 according to the invention can be used both for circulating the fluid contained in the tank to act as a mixer, as well as for cleaning the inner portions of the tank and for dissolving the accumulated sludge in the tank. which is then leaked from the tank, processed and recovered for use as another petroleum derivative.
  • this device as a mixer is particularly advantageous in the oil processing industry because in refineries the tank can receive different types of oil and within them a homogeneous blend of the types of oil must be made before submitting them. to refining.
  • the device according to the invention can be used in closed loop in the vessel to reinject the contents of the tank. inside it in a pressurized manner, causing fluid movement inside the tank, which helps to homogenize the mixture. Homogenization is further improved due to the possibility of directing the fluid jet in all directions, and thus it is possible to control the flow movement within the mixture more efficiently.
  • the device according to the invention can be used for maintenance and cleaning of the tank at specified times and is easily installed and de-installed as it does not require the need for complex seals.
  • the device may furthermore be permanently installed within the vessel, since all equipment is located within the vessel, requiring only a valve disposed externally to the tank for connection of the pressurized fluid source.
  • device 1 of the present invention is preferably applied to oil storage vessels, it can be used for other types of vessels and tanks that store or process other types of fluids, including even vessel-mounted tanks. Even device 1 can be used for cleaning equipment in general.
  • the device according to the invention can be controlled remotely, for example by command signals sent from a remote control center which determine and control the pivoting and pivoting movements in combination with the desired functionality of the device, either to mix and homogenize the contents of the tank, or to clean it and recover the waste inside the tank. Control of device operation can be performed automatically using a pre-established routine.
  • Such remote and automatic control is only possible as the device according to the invention allows the fluid conducting means 3 to be rotated independently of the pressurized fluid supply tube and thus there is no need to control the movement of this feed tube.

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Abstract

Descreve-se um dispositivo (1) para recuperação de resíduos e 5 homogeneização de fluidos em um vaso (2) de armazenamento ou processamento de fluidos, o dispositivo (1) compreendendo pelo menos um meio de condução de fluido (3) com uma entrada e uma saída de fluido, através do qual um fluido pressurizado é injetado no interior do tanque (2); uma base de suporte (5) para ser fixada ao tanque que possui uma peça 10 fixa rigidamente presa ao tanque, uma peça móvel acoplada rotativamente à peça fixa e uma estrutura de guia para o meio de condução de fluido (3) acoplado à peça móvel, um acionador de rotação é acoplado à peça móvel para fazê-la girar juntamente com a estrutura de guia em até 360° em torno do eixo da base de suporte (5), a estrutura de guia possui uma articulação 15 por meio da qual a estrutura de guia é articulável em até 180° graus em torno de um eixo da referida articulação, e um acionador de articulação é acoplado à estrutura de guia para acionar o movimento de articulação dessa estrutura.

Description

Relatório Descritivo da Patente de invenção para "DISPOSITIVO PARA RECUPERAÇÃO DE RESÍDUOS E HOMOGENEIZAÇÃO DE FLUIDOS EM VASO E VASO DE ARMAZENAMENTO DE FLUIDOS".
A presente invenção refere-se a um dispositivo para recuperação de resíduos e homogeneização de fluidos em vaso e vaso de armazenamento ou processamento de fluidos. Esse dispositivo é capaz de fornecer fluido pressurizado direcionando para qualquer região do vaso para armazenamento ou processamento de fluidos (ex: hidrocarbonetos em geral), de modo a provocar a circulação do fluido armazenado no seu interior, ou a extrair e recuperar resíduos incrustados ou depositados no vaso, que podem ser reaproveitados. A invenção também se refere a um vaso onde um ou mais desse dispositivo é instalado.
Descrição do estado da técnica
Em indústrias, instalações e/ou depósitos petrolíferos, tais como refinarias e embarcações de extração e transporte de petróleo e derivados, tanques, vasos e reservatórios são normalmente utilizados para armazenar ou processar petróleo e outros hidrocarbonetos.
Entretanto, esses vasos, com o decorrer de seu uso ao longo do tempo, acumulam resíduos e componentes sólidos e/ou líquidos em seu interior, principalmente em superfícies internas de suas paredes, seu fundo e tampa ou teto. Tais resíduos, em alguns casos, apresentam elevada densidade e formam um lodo e uma "borra" que, caso não sejam removidos periodicamente, diminuem a capacidade de armazenamento ou processamento do vaso, o que é evidentemente indesejado. O excesso de resíduos pode comprometer a qualidade do hidrocarboneto. Além disso, por serem também derivados de petróleo, esses resíduos apresentam valor comerciai e podem ser recuperados, tratados e reaproveitados.
Já são conhecidos equipamentos capazes de reduzir o volume de lodo e "borra" e quantidade de resíduos presentes no fundo do tanque.
Por exemplo, o documento de patente EP 1 106269 propõe um aparato de limpeza que, em tese, é capaz de limpar o fundo de um tanque para armazenamento de óleo bruto através da aplicação de um jato de fluido de aiía vazão em fluxo laminar. Tal aparato compreende uma esfera, montada em uma porção inferior da parede do tanque, dotada de uma passagem interna que permite que o fluxo de fluido pressurizado proveniente de uma bomba atinja o fundo do tanque. Esta bomba reaproveita o próprio óleo bruto proveniente do tanque como fluido de limpeza para realizar a remoção de resíduos sólidos ou líquidos indesejados. Além disso, o aparato é dotado também de um atuador capaz de movimentar a esfera. Entretanto, como a esfera é fixada no aparato por meio de dois pinos de travamento posicionados diametralmente opostos entre si, eia é capaz de rotacionar apenas em torno de um único eixo geométrico central, uma vez que o seu movimento em outras direções angulares fica impossibilitado devido à limitação imposta por estes dois pinos.
Desta maneira, a configuração e disposição construtiva do aparato descrito na patente EP 1 106269 restringe o movimento rotacional da esfera, permitindo apenas que a sua rotação seja em torno de um único eixo geométrico centrai, o que compromete a sua capacidade de remoção de lodo ou "borra". Assim, a limpeza do fundo do tanque é dificultada ou até impossibilitada para algumas áreas específicas, uma vez que o aparato não é capaz de alcançar toda a área abrangida por ele. Além disso, a remoção de resíduos de outras porções do interior do tanque, como as superfícies internas de sua parede e tampa ou teto, fica inviabilizada, pois não é possível impor um movimento multidirecional, a fim de que eia possa girar em torno de múltiplos eixos geométricos.
Da mesma forma, o documento de patente PCT/BR2009/000242, também refere-se a um dispositivo que, em tese, é capaz de limpar o fundo de um tanque para armazenamento de óleo bruto através da aplicação de um jato de fluido de alta vazão em fluxo laminar. Tal aparato também compreende uma esfera, montada em uma porção inferior da parede do tanque, dotada de uma passagem interna que permite que o fluxo de fluido pressurizado proveniente de uma bomba atinja o fundo do tanque. Este dispositivo, embora mais eficiente e abrangente que o descrito no documento de patente EP 1 106269, apresenta a limitação de giro de 120 graus em três eixos.
Desta maneira, a configuração e disposição construtiva do aparato descrito na patente no PCT/BR2009/000242 restringe o movimento rotacional da esfera, o que compromete a sua capacidade de remoção de iodo ou "borra". Assim, a limpeza do fundo do tanque também é dificultada ou até impossibilitada para algumas áreas específicas, especialmente o teto ou tampa do tanque, pois não é possível impor um movimento multidirecionai, a fim de que ela possa girar em torno de múltiplos eixos geométricos.
Objetivos da invenção
Um objetivo da presente invenção consiste em prover um dispositivo capaz de limpar integralmente todas as porções internas de um vaso para armazenamento ou processamento de fluidos, que apresente flexibilidade e usabilidade, sem que seja necessária a remoção do vaso de seu local de instalação, de maneira a eliminar custos referentes ao seu deslocamento e transporte.
É também um objetivo da presente invenção prover um dispositivo capaz de recuperar e remover resíduos sólidos e líquidos de qualquer região das superfícies internas de paredes, fundo e tampa de um vaso para armazenamento ou processamento de fluidos (ex: hidrocarbonetos), de uma maneira simples e eficiente com um jato de fluido laminar de alta vazão, potente e direcionado, e que possa ser movido e orientado dentro do vaso de forma independente da fonte de alimentação de fluido pressurizado.
É ainda um objetivo da presente invenção prover um dispositivo capaz de fornecer fluido para tanques de armazenamento ou processamento de fluidos (ex: hidrocarbonetos em gerai), que possa permanecer instalado no interior do vaso, sem a necessidade de operações complexas de instalação, vedação e desinstaiação. É também um objeíivo da presente invenção prover um dispositivo capaz de permitir a circulação do fluido armazenado em um vaso, para obter misturas de diversos componentes com maior grau de homogeneidade.
É ainda um objetivo da presente invenção prover um vaso para armazenamento de fluidos (ex: hidrocarbonetos em gerai) dotado de um dispositivo capaz de fornecer fluido para limpeza e/ou circulação do fluido armazenado conforme acima mencionado.
Breve descrição da invenção
Os objetivos da invenção são alcançados por meio de um dispositivo para recuperação de resíduos e homogeneização de fluidos em um vaso, o dispositivo compreendendo peio menos:
- um meio de condução de fluido com uma entrada e uma saída de fluido, através do qual um fluido pressurizado é injetado no interior do vaso;
- uma base de suporte para ser fixada ao vaso, a qual é provida de um furo central que se comunica com a entrada de fluido do meio de condução de fluído,
sendo que:
- o meio de condução de fluido é flexível e, preferivelmente, possui um comprimento pelo menos 7 vezes maior do que o seu diâmetro;
- a base de suporte possui uma peça fixa para ser rigidamente presa ao vaso, uma peça móvel acoplada rotativamente à peça fixa e uma estrutura de guia para o meio de condução de fluido acoplado à peça móvel;
- um acíonador de rotação é acoplado à peça móvel para fazê-la girar juntamente com a estrutura de guia em até 360° em t orno do eixo geométrico da base de suporte;
- a estrutura de guia possui uma articulação por meio da qual a estrutura de guia é articulável em até 180° graus e m torno de um eixo da referida articulação; e
- um acíonador de articulação é acoplado à estrutura de guia para acionar o movimento de articulação da estrutura de guia.
O acíonador de articulação pode ser um dentre um acionamento pneumático, um acionamento hidráulico, um acionamento eíétrico e um acionamento manual com uma extremidade acoplada à peça móvel e uma extremidade presa à articulação.
A estrutura de guia preferivelmente possui dois braços proximais paralelos presos à peça móvel e dois braços distais paralelos presos, cada um, a um braço proximal, através da referida articulação, sendo que os meios de condução de fluido se estendem entre os braços proximais e distais da estrutura de guia, e sua saída de fluido é acoplada a extremidades dos braços distais opostas à articulação com os braços proximais. O acionador de articulação pode ser uma baste com uma extremidade presa a um dos braços distais e uma extremidade oposta se estendendo em direção ao exterior do vaso, acoplada a uma manivela.
A peça fixa da base de suporte compreende um flange fixado diretamente à superfície interna do vaso por meio de um dentre parafusos, rebites e solda, e uma porção tubular que se estende a partir do flange, e a peça móvel possui um segmento de tubo que é acoplado rotativamente à porção tubular da peça fixa.
Preferivelmente, o acionador de rotação é acoplado à peça fixa e à peça móvel da base de suporte e possui um mecanismo de acionamento, o qual compreende um controle eiétrico, pneumático ou hidráulico e um dentre engrenagem, correia e corrente de acionamento para rotação da peça móvel em relação à peça fixa, o qual engrena em um mecanismo de engrenagem da peça móvel. Mais preferivelmente, o acionador de rotação possui um controle eiétrico fixado à peça fixa, e uma corrente de engrenagem acionada pelo controle eiétrico, a qual se acopla com dentes de engrenagem na superfície externa da peça móvel.
Os objetivos da invenção são também alcançados por um vaso de armazenamento de fluido que compreender pelo menos um dispositivo para recuperação de resíduos e homogeneização de fluido do tipo aqui descrito, o qual é instalado no interior do vaso, com a peça fixa da base de suporte sendo rigidamente presa ao vaso. A entrada de fluido do meio de condução de fluido do dispositivo preferivelmente se comunica com uma fonte de fluido pressurizada externa ao vaso através de um tubo rígido. O vaso pode ser um tanque de processamento ou armazenamento de hidrocarbonetos, entre outros.
Descrição resumida dos desenhos
A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:
Figura 1 - é uma vista em seção transversal frontal de um vaso de armazenamento de fluido, no qual está instalado um dispositivo para recuperação de resíduos e recirculação de fluido de acordo com a invenção;
Figura 1 .a - é uma vista ampliada do dispositivo instalado no vaso da figura 1 ;
Figura 2 - é uma vista em uma primeira perspectiva lateral de uma modalidade de dispositivo para recuperação de resíduos e homogeneização de fluido de acordo com a invenção; e
Figura 3 - é uma vista em uma segunda perspectiva lateral do dispositivo mostrado na figura 2.
Descrição detalhada das figuras
A invenção aqui descrita se refere a um dispositivo de para recuperação de resíduos e circulação de fluido aplicado a um vaso. Por vaso deve ser entendido qualquer recipiente de contenção de fluido, aqui incluídos vasos para armazenamento e/ou transporte de fluidos, tanques usados apenas para armazenamento e/ou para o processamento de fluidos, entre outros.
A figura 1 ilustra um vaso 2 de processamento ou armazenamento de fluido que, de acordo com uma modalidade da invenção, pode ser usado para armazenar petróleo (óleo bruto) e seus derivados, compreendendo pelo menos uma parede 21 periférica circular, uma tampa ou teto 22 e um fundo 23 associados entre si formando um ambiente de armazenamento fechado. Esse vaso, normalmente possui um volume muito grande e é usado continuamente e por períodos prolongados para armazenar e homogeneizar hidrocarbonetos em geral, gerando acúmulo de impurezas e resíduos, tais como a borra, que pode ser reaproveitada. Por isso, o uso de um dispositivo 1 para recuperação de resíduos e circulação de fluido é especialmente vantajoso para esse tipo de aplicação na indústria. A presente invenção pode ser aplicada a tanques e vasos de armazenamento ou processamento de qualquer outro tipo de fluido em qualquer tipo de instalação, inclusive embarcações e plataformas para produção e transporte de petróleo.
O dispositivo 1 para recuperação de resíduos e homogeneização de fluido, o qual é mostrado mais claramente no detalhe da figura 1 .a, e nas figuras 2 e 3, compreende pelo menos um meio condutor de fluido 3 com uma entrada e uma saída de fluido, através do qual um fluido pressurizado é injetado no interior do tanque 2. O fluido pode consistir no próprio produto armazenado dentro do tanque, quais sejam petróleo, água, produtos químicos ou qualquer líquido que permite a remoção de resíduos sólidos ou líquidos, como, por exemplo, incrustações, lodo ou "borra", que podem estar presentes em qualquer porção interna do tanque (superfície interna de sua parede 21 , tampa ou teto 22 ou fundo 23).
É sabido, pela teoria de engenharia de fluídos, que o fluxo em regime laminar proporciona baixa perda de carga e consequente maior conservação de energia. Para que este mecanismo de fluxo ocorra, deve haver um comprimento reto mínimo após cada acessório instalado na tubulação (redução, joelho, te etc.) para que o fluxo laminar se restabeleça após atravessar esse acessório. A depender do tipo de acessório, este comprimento é de até 7 vezes o diâmetro da tubulação utilizada.
Para que ocorra a eficiente homogeneização do fluido existente no vaso, bem como a solubilização ou remoção da borra existente, exige-se uma força muito elevada para mover e revolver toda a massa existente, que por vezes equivale a varias toneladas de produto armazenado.
Portanto, comparativamente a outras tecnologias que adotam misturadores tridimensionais de baixo volume e elevada perda de carga, devido à presença de pecas móveis, como é o caso dos equipamentos mostrados nos documentos EP 1 106269 e PCT/BR2009/000242, o dispositivo de acordo com a invenção permite o bombeio laminar em grandes diâmetros, proporcionando um fluxo de alto empuxo, com máximo aproveitamento de energia.
O meio condutor de fluido 3 é preferivelmente um conduto que possui um comprimento pelo menos 7 vezes maior do que o seu diâmetro, para proporcionar um fluxo laminar do fluido pressurizado na saída do dispositivo. Por exemplo, se o meio de condução for constituído por uma tubulação que tem 5 polegadas de diâmetro (12,7 cm), então ele deve possuir um comprimento maior ou igual a 35 polegadas (88,9 cm) ou mais. Essa configuração do meio condutor de fluido com comprimento longo permite alcançar uma maior potência do jato, o que aumenta a eficiência do dispositivo, uma vez que quando é usado para homogeneizar o fluido ou remover a borra de um tanque e recuperar o resíduo resultante, a força do jato e a agitação são os requisitos mais importantes para fazer a borra se dissolver melhor. Portanto, o jato de fluido de saída do dispositivo precisa ter pressão, vazão e ser um jato direcíonai longo, sem perda de carga. Todos esses efeitos somente são alcançados usando-se um meio de condução longo com proporção entre comprimento e diâmetro de 7: 1 ou maior, o que não é alcançado com os equipamentos do estado da técnica.
Preferivelmente, o meio condutor de fluido 3 é uma mangueira flexível para facilitar os movimentos de rotação e articulação realizados pelo dispositivo de acordo com a invenção. Esse meio condutor de fluido flexível permite um giro de 180° no eixo vertical que, associado à rotação de 360° no eixo horizontal, possibilita que o jato dírecional do dispositivo atinja até mesmo a porção do vaso localizado atrás do dispositivo, proporcionando que o fluído atinja toda a extensão interna do tanque ou do vaso (fundo, teto e parede).
Esse meio condutor de fluido flexível se estende no interior da parte que realiza esses movimentos de rotação e articulação do dispositivo de acordo com a invenção. A entrada do meio condutor de fluido se comunica com uma fonte de fluido (não ilustrada nas figuras), a qual provê o fluido pressurizado ao dispositivo 1 . A fonte de fluido consiste preferencialmente em uma bomba que, por sua vez, tem a sua entrada associada, por exemplo, ao próprio tanque 2, o que permite a circulação e homogeneização do fluido armazenado do tanque 2. Opcionalmente, a fonte de fluido (ex: bomba) pode ter a sua entrada associada a um reservatório de água ou algum tipo de produto químico adequado. Em alguns casos, esvazia~se o tanque 2 e aplica-se óleo diesel ou outro produto químico em seu interior, a fim de dissolver a "borra".
A comunicação entre a entrada de fluido do meio condutor de fluido 3 e a fonte é feita por meio de tubos, dutos e/ou conectores rígidos, dispostos fora do tanque e que não serão movidos junto com o movimento do dispositivo 1 .
Essa também é mais uma vantagem sobre os documentos de patente EP 1 106269 e PCT/BR2009/000242, nos quais, para girar a esfera, exige~se o uso de mangueiras flexíveis que atritam no chão, sujeitando o equipamento a danos com potencial risco de vazamentos desastrosos ao meio ambiente.
A saída do meio condutor de fluido 3 é conectada a peio menos um bico ínjetor 15, através do qual o fluído é injetado e distribuído de forma pressurizada ao interior do vaso 2.
Conforme pode ser visto nas figuras 2 e 3, o dispositivo 1 para recuperação de resíduos e recirculação de fluido compreende ainda uma base de suporte 5, por meio da qual o dispositivo é fixado internamente ao vaso. Essa base de suporte possui um furo central que se comunica com a entrada de fluido do meio condutor de fluido 3 do dispositivo e com a fonte de fluido pressurizado, de modo que o fluido pressurizado é alimentado ao dispositivo 1 através desse furo e fluí através do meio condutor de fluido 3 para ser injetado no tanque.
A base de suporte 5 possui uma peça fixa 6 para ser rigidamente presa ao tanque, uma peça móvel 7 acoplada rotativamente à peça fixa 6 e uma estrutura de guia 8 para o meio condutor de fluido 3 acoplado à peça móvel 7.
A peça fixa 6 da base de suporte 5 compreende um fiange 9 circular que possui furos de parafusamento para o fiange ser parafusado ao vaso, possibilitando a instalação permanente no vaso, não havendo a necessidade de instalar e desinstalar o dispositivo diversas vezes de acordo com a demanda de uso. Caso o dispositivo seja soldado diretamente à parede do tanque, não há necessidade de furos de parafusamento no flange.
A necessidade de componentes de vedação entre o dispositivo e o tanque é eliminada por meio dessa construção. A fixação da base de suporte 5 na superfície interna do vaso 2 pode ser feita diretamente por meio parafusos, rebites ou qualquer meio mecânico adequado, ou ainda por meio de solda, não havendo necessidade de outros meios ou peças de vedação para evitar vazamento de fluido.
Esse fato constitui uma nova vantagem comparativamente aos documentos de patente EP 1 106269 e PCT/BR2009/000242, uma vez que não são expostas partes rotativas fora do tanque, eliminando assim o risco de vazamentos ao meio ambiente, potencialmente ocasionados por falhas de vedação (gaxetas) da esfera existente naqueles dispositivos.
A base de suporte possui ainda uma porção tubular 10 que se estende a partir do flange 9 para o interior do tanque, quando o dispositivo está instalado. Essa porção tubular 10 pode ser soldada ou moldada junto com o flange 5, também para garantir a estanqueidade do dispositivo. A porção tubular 10, preferivelmente, possui meios de encaixe rotativo na sua extremidade oposta ao flange, onde é acoplada a peça móvel da base de suporte. Esses meios de encaixe rotativo são preferivelmente dispostos na superfície interna da porção tubular e podem ser qualquer tipo de conexão ou elemento que permita um movimento rotativo da peça móvel 7 em relação à peça fixa 6, ou, por exemplo, um elemento de batente que fica em contato com os meios de encaixe rotativo da peça móvel que será descrita a seguir.
A peça móvel 7 é constituída por um segmento de tubo que é acoplado rotativamente à porção tubular da peça fixa 6. Na modalidade da invenção mostrada nas figuras 2 e 3, esse segmento de tubo possui um diâmetro externo compatível com o diâmetro interno da porção tubular 10 da peça fixa 6, de modo que uma extremidade do segmento de tubo da peça móvel 7 fica encaixada na extremidade da porção tubular 10 oposta ao flange 9 da peça fixa 6. Essa extremidade de encaixe do segmento de tubo da peça móvel 7 com a porção tubular 10 possui meios de encaixe rotativo acopláveis e cooperantes com meios de encaixe da porção tubular 10 da peça fixa 6, como, por exemplo, rolamentos ou mancais de deslizamento, ou qualquer outro modelo de conexão de encaixe que permita o movimento rotativo entre as duas peças. Caso necessário, pode ser acoplado um anel de vedação na conexão entre a peça móvel e a peça fixa, para evitar vazamento de fluido.
A estrutura de guia 8 da peça de base 5 possui dois braços paralelos 81 , 82 com uma extremidade presa à peça móvel 7, chamados de braços proximais. Preferivelmente essa fixação dos braços proximais 81 , 82 é feita de forma rígida, à prova de rotação e sem articulação, por meio de solda, pinos ou parafusos que são presos à extremidade do segmento de tubo da peça móvel 7 oposta ao seu acoplamento com a peça fixa 6.
A estrutura de guia 8 possui ainda mais dois braços chamados de distais 83, 84, os quais também se estendem paralelos um ao outro. Esses dois braços distais 83, 84 são presos, cada um, a um respectivo braço proximal 81 , 82, através de uma articulação 1 1 , que permite um movimento articulado dos braços proximais 81 , 82 em relação aos braços distais 83, 84. Na modalidade da invenção mostrada nas figuras 2 e 3, essa articulação é na forma de um pino ou equivalente que atravessa um orifício na extremidade de cada um dos braços proximais 81 , 82 e um orifício na extremidade do respectivo braço distai 83, 84, sendo os dois orifícios alinhados entre si. As articulações dos braços proximais 81 , 82 com seus respectivos braços distais 83, 84 são alinhadas entre si, formando um eixo geométrico de articulação. Um único pino ou haste pode ser usado para fixar os dois braços proximais aos respectivos braços distais, atravessando a estrutura de guia e constituindo o próprio eixo de articulação. Alternativamente podem ser usados outros tipos de articulações que permitam esse mesmo movimento articulado entre os braços proximais 81 , 82 e seus respectivos braços distais 83, 84. Essa articulação permite que a estrutura de guia seja articulável em até 180° grau s em torno do referido eixo geométrico da articulação.
Os braços paralelos 81 , 82, 83, 84 da estrutura de guia 8 formam um caminho entre eles que servirá como guia e sustentação para o meio condutor de fluido 3 que fica acomodado se estendendo entre esses braços proximais e distais com a entrada de fluido voltada para a peça fixa 6 e para o segmento de tubo da peça móvel 7, e a saída de fluido voltada para as extremidades dos braços distais 83, 84 opostas à articulação 1 1 com os braços proximais 81 , 82. Essa estrutura com braços permite acomodar com o suporte necessário um meio condutor de fluido 3 sensivelmente longo e que possa ser articulado, o que viabiliza o uso de um meio condutor de fluido cujo comprimento é maior ou igual a 7 vezes o seu diâmetro. Para adequar o dispositivo de acordo com a invenção a variações de comprimento do meio condutor de fluido 3, basta modificar o comprimento dos braços 81 , 82, 83, 84.
Como pode ser visto nas figuras 2 e 3, preferivelmente um elemento de suporte 12 para o bico 15 do meio condutor de fluido é preso às extremidades dos braços distais 83, 84 opostas à articulação. O bico 15 fica encaixado e apoiado nesse elemento de suporte 12 que, preferivelmente, é em forma de anel. Como o meio condutor de fluido é acoplado ao bico 15, isso garante que a estrutura de guia conduzirá devidamente o meio condutor de fluido e o jato de saída de fluido por toda a extensão do movimento de articulação.
Um acionador de articulação 13 é acoplado à estrutura de guia 8 para acionar o movimento de articulação da estrutura de guia 8. O acionador de articulação 13 pode ser um cilindro hidráulico, pneumático ou eiétrico, com uma extremidade acoplada à peça móvel ou à estrutura de guia do lado dos braços proximais 81 , 82 e uma extremidade oposta presa à articulação 1 1 . Para facilitar o acoplamento do cilindro, nessa modalidade da invenção, dois braços de fixação 1 1 1 , 1 12 são acoplados à articulação 1 1 da estrutura de guia 8, aos quais é presa uma das extremidades do cilindro 13. O acionamento da articulação 1 1 por meio do cilindro 13 permite movimentar a saída de fluido do dispositivo para frente e para trás no intervalo de 180° o que possibilita direcionar o jato também para o teto 21 e para as paredes laterais 22 do tanque.
O acionador de articulação pode usar um acionamento pneumático, eiétrico, ou até manual. Em uma modalidade alternativa da invenção (não ilustrada), o acionador de articulação consiste em uma haste com uma extremidade presa a um ou aos dois braços distais e a extremidade oposta se estende em direção ao exterior do tanque. Essa extremidade oposta da haste pode ser livre ou acoplada a uma manivela, por meio da qual um operador aciona manualmente o movimento articular da estrutura de guia ao redor do eixo de articulação e direciona o jato de fluido na orientação desejada.
Além do movimento de articulação, o dispositivo de acordo com a invenção realiza um movimento de rotação ao redor do eixo geométrico da peça fixa 6 da base de suporte 5, devido à rotação da peça móvel 7 em relação à peça fixa 6. Para proporcionar esse movimento, um acionador de rotação é acoplado à peça móvel 7 para fazê-ia girar juntamente com a estrutura de guia 8 em até 360° em torno do eixo ge ométrico da peça fixa 6 da base de suporte 5. Esse acionador de rotação também pode ser acionado de qualquer forma, por exemplo, de forma elétrica, manual, hidráulica, pneumática ou mecânica, entre outros, desde que possibilite a rotação completa de 360° da peça móvel em relação à peça fixa.
Preferivelmente, o acionador de rotação é simultaneamente acoplado à peça fixa 6 e à peça móvel 7 da base de suporte, e possui um mecanismo de acionamento por engrenagem, corrente ou correia de acionamento para rotação da peça móvel em relação à peça fixa, em que uma parte acionadora está conectada à peça fixa, e uma parte acionada está disposta na peça móvel. A parte acionadora é controlada por um controle eiétrico, hidráulico ou pneumático, também fixado na peça fixa 6 da base de suporte, e essa parte acionadora é acoplada na parte acionada da peça móvel 7. Essa parte acionada pode ser formada integralmente na superfície externa da peça móvel, por exemplo, na forma de dentes de engrenagem, ou pode ser uma engrenagem acoplada à peça móvel.
Na modalidade da invenção mostrada nas figuras 2 e 3, uma engrenagem acionadora 17 controlada pelo motor de controle elétrico 18 é acoplada à peça fixa 6, e uma corrente dentada 18 é acoplada a essa engrenagem acionadora e à engrenagem acionada da peça móvel (por exemplo, dentes de engrenagem na superfície externa da peça móvel), e é responsável por transferir o movimento de rotação da engrenagem acionadora 17 para a peça móvel 7. Essa disposição simples e pouco custosa é bastante eficiente para fazer a peça móvel girar 360o em torno do eixo geométrico da peça fixa. Além disso, como o meio condutor de fluido se estende apenas dentro dos componentes móveis do dispositivo (preferivelmente apenas dentro da estrutura de guia 8), ele pode ser girado livremente quantas voltas forem necessárias, sem causar torção ou danos à sua estrutura. Além disso, o meio condutor de fluido 3 é, preferivelmente, constituído de material flexível e eventualmente sanfonado, portanto, de peso leve, de modo que não interfere sensivelmente na potência necessária para movimentar a parte móvel do dispositivo de acordo com a invenção tanto no movimento de rotação quanto na articulação.
Na modalidade da invenção mostrada nas figuras 2 e 3, os braços proximais 81 , 82 da estrutura de guia são fixados ao segmento de tubo da peça móvel 7 alinhados com o eixo geométrico axial dessa peça móvel, ao passo que a articulação 1 1 da estrutura de guia é formada em torno de um eixo geométrico perpendicular aos referidos braços proximais 81 , 82. Dessa forma, o eixo de articulação é perpendicular ao eixo de rotação do dispositivo. Assim, a associação do movimento de rotação em 360o com o movimento de articulação em 180o em eixos perpendiculares permite que o direcionamento do jato de fluido alcance e cubra toda a área interna do tanque. Esse efeito técnico não foi alcançado por nenhum dos equipamentos do estado da técnica, pois todos eles apresentam limitações angulares de deslocamento. Além disso, como o meio condutor de fluido 3 é separado e independente do condutor de fluido da fonte de fluido pressurizado, isso permite que ele seja movimentado e girado de forma também independente e sem causar rotação do condutor da fonte de fluido. Consequentemente, ele pode constituído de um material diferente e com estrutura também distinta, flexível e/ou sanfonado, em relação ao condutor da fonte.
A combinação dos fatores acima descritos também viabiliza a construção de um dispositivo com meio condutor de fluido cujo comprimento é 7 vezes ou mais o tamanho do diâmetro, obtendo-se, assim, um fluxo laminar de fluido com maior potência e direcionamento do que aqueles obtidos no estado da técnica, e que pode ser direcionado para qualquer ponto da área interna do tanque, provendo fluido pressurizado em partes antes inatingíveis do tanque.
A presente invenção se refere também a um vaso 2 de armazenamento de fluido que compreende peio menos um dispositivo 1 para recuperação de resíduos e recirculação de fluído do tipo aqui descrito, o qual é instalado no interior do tanque, com a peça fixa da base de suporte 5 sendo rigidamente presa ao tanque. Então, a entrada de fluido do meio condutor de fluido 3 do dispositivo 1 se comunica com uma fonte de fluido pressurizada externa ao tanque.
O dispositivo 1 de acordo com a invenção pode ser usado tanto para a circulação do fluido contido no tanque, de forma a atuar como um misturador, como também para a limpeza das porções internas do tanque, e para dissolução da borra acumulada no tanque, a qual é, em seguida, vazada do tanque, processada e recuperada, para ser aproveitada como outro derivado do petróleo.
O uso desse dispositivo como misturador é particularmente vantajoso na indústria de processamento de petróleo, pois, em refinarias, o tanque pode receber diferentes tipos de petróleo e dentro deles é preciso fazer uma mistura (blend) homogénea dos tipos de petróleo para posteriormente submetê-los ao refino. O dispositivo de acordo com a invenção pode ser usado em circuito fechado no vaso, para reinjetar o conteúdo do tanque dentro dele de forma pressurizada, causando um movimento do fluido dentro do tanque, o que ajuda a homogeneizar a mistura. A homogeneização é ainda melhorada devido à possibilidade de se direcionar o jato de fluido em todas as direções, e dessa forma é possível controlar o movimento de fluxo dentro da mistura de forma mais eficiente.
O dispositivo de acordo com a invenção pode ser usado para manutenção e limpeza do tanque em momentos determinados, sendo instalado e desinstaíado de acordo com a conveniência de forma fácil, pois dispensa a necessidade de vedações complexas. O dispositivo pode, ainda, ficar instalado de forma permanente dentro do vaso, uma vez que todo o equipamento fica localizado dentro do vaso, sendo apenas necessária uma válvula disposta externamente ao tanque para conexão da fonte de fluido pressurizado.
Muito embora o dispositivo 1 da presente invenção seja aplicado preferencialmente em vasos para armazenamento de petróleo, ele pode ser utilizado para demais tipos de vasos e tanques que armazenam ou processam outros tipos de fluidos, incluindo até tanques instalados em embarcações. Inclusive, pode-se utilizar o dispositivo 1 para limpeza de equipamentos em geral.
O dispositivo de acordo com a invenção pode ser controlado remotamente, por exemplo, através de sinais de comando enviados por uma centrai de controle remota que determinam e controlam os movimentos de rotação e de articulação de forma combinada de acordo com a funcionalidade desejada do dispositivo, seja para misturar e homogeneizar o conteúdo do tanque, seja para limpá-lo e recuperar os resíduos no interior do tanque. O controle da operação do dispositivo pode ser realizado de forma automatizada, por meio de uma rotina preestabelecida. Esse controle remoto e automático somente é possível, pois o dispositivo de acordo com a invenção permite que o meio de condução de fluido 3 seja girado de forma independente do tubo de alimentação de fluido pressurizado e, dessa forma, não há necessidade de controlar também a movimentação desse tubo de alimentação. Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente peio teor das reivindicações apensas, onde são incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

1 . Dispositivo (1 ) para recuperação de resíduos e homogeneização de fluidos em um vaso, o dispositivo (1 ) compreendendo pelo menos:
- um meio de condução de fluido (3) com uma entrada e uma saída de fluido, através do qual um fluido pressurizado é injetado no interior do vaso (2);
- uma base de suporte (5) para ser fixada ao vaso, a qual é provida de um furo central que se comunica com a entrada de fluido do meio de condução de fluido (3),
caracterizado pelo fato de que:
- o meio de condução de fluido (3) é flexível;
- a base de suporte (5) possui uma peça fixa (6) para ser rigidamente presa ao vaso, uma peça móvel (7) acoplada rotativamente à peça fixa e uma estrutura de guia (8) para o meio de condução de fluido (3) acoplado à peça móvel;
- um acionador de rotação é acoplado à peça móvel (7) para fazê-la girar juntamente com a estrutura de guia (8) em até 360° em torno do eixo geométrico da base de suporte (5);
- a estrutura de guia (8) possui uma articulação (1 1 ) por meio da qual a estrutura de guia é articulável em até 180° graus em torno de um eixo da referida articulação; e
- um acionador de articulação é acoplado à estrutura de guia (8) para acionar o movimento de articulação da estrutura de guia.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o acionador de articulação é um dentre um acionamento pneumático, um acionamento hidráulico, um acionamento eiétrico e um acionamento manual com uma extremidade acoplada à peça móvel (7) e uma extremidade presa à articulação (1 1 ).
3. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de guia possui dois braços proximais (81 , 82) paralelos presos à peça móvel (7) e dois braços distais (83, 84) paralelos presos, cada um, a um braço proxímai, através da referida articulação (1 1 ), sendo que os meios de condução de fluido (3) se estendem entre os braços proximais (81 , 82) e distais (83, 84) da estrutura de guia (8), e sua saída de fluido é acoplada a extremidades dos braços distais (83, 84) opostas à articulação com os braços proximais.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o acionador de articulação é uma haste com uma extremidade presa a um dos braços distais (83, 84) e uma extremidade oposta se estendendo em direção ao exterior do vaso, acoplada a uma manivela.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado peio fato de que a peça fixa (8) da base de suporte (5) compreende:
um flange (9) fixado diretamente à superfície interna do vaso por meio de um dentre parafusos, rebites e solda, e
uma porção tubular (10) que se estende a partir do flange (9), e a peça móvel (7) possui um segmento de tubo que é acoplado rotativamente à porção tubular (10) da peça fixa (6).
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado peio fato de que o acionador de rotação é acoplado à peça fixa (6) e à peça móvel (7) da base de suporte (5) e possui um mecanismo de acionamento, o qual compreende um controle elétrico, pneumático ou hidráulico e um dentre engrenagem, correia e corrente de acionamento para rotação da peça móvel em relação à peça fixa, o qual engrena em um mecanismo de engrenagem da peça móvel (7).
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o acionador de rotação possui um controle elétrico (16) fixado à peça fixa (6), e uma corrente de engrenagem (18) acionada pelo controle elétrico, a qual se acopla com dentes de engrenagem na superfície externa da peça móvel (7).
8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o meio de condução de fluido (3) possui um comprimento pelo menos 7 vezes maior do que o seu diâmetro.
9. Vaso (2) de armazenamento de fluido, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um dispositivo (1 ) para recuperação de resíduos e homogeneização de fluido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, o qual é instalado no interior do vaso, com a peça fixa da base de suporte (5) sendo rigidamente presa ao vaso.
10. Vaso de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a entrada de fluido do meio de condução de fluido (3) do dispositivo (1 ) se comunica com uma fonte de fluido pressurizada externa ao vaso através de um tubo rígido.
1 1 . Vaso de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado peio fato de ser um tanque de processamento ou armazenamento de hidrocarbonetos.
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