МЕТОДЫ И СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ЕМКОСТЕЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К РЕМОНТУ

АННОТАЦИЯ

В статье проанализированы современные методы и способы очистки резервуаров от донных нефтяных отложений. Также автором предложен наиболее эффективный метод очистки резервуаров от нефтяных остатков.

ABSTRACT

The article analyzes modern methods and techniques for cleaning tanks from bottom oil deposits. The author also proposed the most effective method for cleaning tanks from oil residues.

Ключевые слова: резервуар, очистка, размыв осадка, нефтешлам, разогрев, моющее средство, дегазация, отбор, загрязнение, нефть.

Keywords: reservoir, cleaning, sediment erosion, oil sludge, heating, detergent, degassing, selection, pollution, oil.

В нефтепродуктах, хранимых в резервуарах и таре, а также транспортируемых в автомобильных и железнодорожных цистер­нах, с течением времени происходят изменения компонентного со­става, что способствует выделению и накоплению углеводородных нефтяных отложений с механическими примесями и водно-эмуль­сионными образованиями на внутренних поверхностях емко­стей [1]. Поэтому при подготовке емкостей к ремонту возникает необходимость очистки наружных и внутренних поверхностей от остатков нефтепродуктов и их дегазации для безопасного прове­дения огневых работ.

Очистка емкостей - трудоемкий процесс. На ремонтных предприятиях службы для этих целей применяют традиционные техно­логические операции (пропаривание, промывка горячей водой, очистка ручным способом), а также широкую гамму нефтепродук­тов и препаратов на их основе (бензин, керосин, дизельное топливо). Пропаривание не только длительный, но и энергоемкий процесс. Автоцистерна вместимостью 8 м³ про­паривается в течение 10-12 ч. При этом расход пара составляем 800-1000 кг.

В последние годы появились новые способы очистки емкостей. Наиболее прогрессивный из них химико-механизированный, сочетающий применение химических препаратов и гидравлических устройств. Он позволяет повысить качество и значительно сокра­тить время очистки [1].

В качестве химических препаратов, интенсифицирующих про­цесс очистки, используются синтетические моющие средства (СМС), представляющие собой многокомпонентные смеси поверх­ностно-активных веществ и ряда органических и неорганических активных добавок (кальцинированная сода, силикаты, фосфаты и др.). В состав СМС, кроме того, вводят ингибиторы коррозии, пенообразователи и другие дополнительные компоненты. Наибо­лее эффективными для очистки емкостей признаны Лабомид-101, МС-8, МЛ-72, ИМФ-1, Темп-100. Указанные СМС выпускают в виде сыпучего порошка (Лабомид, МС, Темп) или жидкости (МЛ, ИМФ), Они не горючи, пожаробезопасны, не токсичны, не вызы­вают коррозии металлов, не разрушают резину и пластмассы, хорошо растворяются в воде. Рабочая концентрация СМС в раство­ре составляет: для порошкообразных—10—20 г/л, для жидких — 0,5—2 г/л. Характерной особенностью растворов СМС являются высокие смачивающие свойства и способность образовывать мало­устойчивые эмульсии, самопроизвольно расслаивающиеся на моющий раствор и нефтепродукт [2].

В целях совершенствования оборудования для химико-механи­зированной очистки и дегазации емкостей при подготовке их к ремонтным работам складах войсковой частью разработаны ком­плекты оборудования для мойки емкостей (автомобильных средств заправки и транспортирования, передвижных металлических гори­зонтальных резервуаров и бочек), включенные в состав дополни­тельного комплекта подвижной ремонтной мастерской. Оборудова­ние можно использовать в полевых условиях и в условиях ремонт­ных предприятий. С помощью комплекта для мойки автоцистерн (рис. 1) можно очищать струйным способом наружные и внутрен­ние поверхности емкостей, промывать моющими растворами трубопроводные коммуникации автоцистерн, откачивать из емко­стей образовавшиеся эмульсии с остатками нефтепродуктов, подо­гревать моющий раствор. Для этих целей комплект оснащен рези­нотканевым резервуаром
МР-4 в качестве емкости для моющего раствора, моечной машинкой ММП - 2/6 с диаметрами сопел 6 или 7 мм (рис. 2.), специальной крышкой, предназначенной для гер­метизации горловин цистерн с патрубком для установки моечной машинки, пробкой для подключения напорного рукава к разъемам и патрубкам трубопроводных коммуникаций автоцистерн и автотопливозаправщиков, водоэжектором для откачивания из емкостей водных эмульсий с остатками нефтепродуктов, теплообменником для подогрева моющего раствора с помощью паровых котлов (передвижных и стационарных). Для подачи моющего раствора на моечную машинку и водоэжектор используется мотопома МП-800Б.

Подготовка автоцистерн к очистке заключается в полном освобождении цистерн, агрегатов и коммуникаций от остатков нефтепродуктов путем их слива через патрубки, пробки и запорную арматуру в специальную тару. У автоцистерн и резервуаров снимаются крышки горловин, демонтируются волнорезы, устанавливаются крышки с закрепленными на них моечными машинками и водоэжекторы с напорными и откачивающими рукавами.

Комплект оборудования для мойки бочек (рис. 3) дополнительно включает желоб, оборудованный приспособлениями для установки четырех бочек и коммуникаций трубопроводов с вращающимися насадками.

Результаты проведенных испытаний комплектов оборудования показали высокую эффективность этих средств. Качественная очистка внутренних поверхностей емкостей достигается за 20-30 мин. Причем данный способ очистки не требует дополнительной принудительной вентиляции емкостей, поскольку концентрация паров нефтепродуктов снижается с 5000 до 50 мг/м³, т. с. становится значительно ниже предельно допустимой.

Рисунок 1. Комплект оборудованния для мойки ёмкостей:

1 – цистерна; 2 – моечная машинка; 3 – унверсальная крышка; 4 – водоэжектор; 5 – резервуар с моещим раствором; 6 – теплообменник; 7 – насосная установка

В то же время для обеспечения широкого внедрения этих средств в войсках необходимо решить ряд научно-теоретических и инженерно-технических проблем. Наиболее важными из них яв­ляются: оптимизация технологических режимов очистки; регенера­ция загрязненных моющих растворов; утилизация отмытых загрязнений.

Рисунок 2. Моечная машинка ММП-2/6 и её гидравлическая характеристика

Проблема оптимизации технологических режимов очистки различных типоразмеров резервуаров заключается в выборе наиболее эффективных значений гидродинамических параметров моечного оборудования в сочетании с химическим, температурным и временным воздействием моющих препаратов.

Проблема регенерации моющих растворов решается за счет увеличения объема и количества резервуаров, необходимых для отстаивания эмульгированных смесей, состоящих из нефтепродуктов и моющих растворов, загрязненных механическими примесями, с последующим их разделением. Это значительно снижает производительность очистки и приводит к неоправданному увеличению вспомогательного резервуарного парка. Основными путями повышения эффективности регенерационного процесса являются использование моющих препаратов с деэмульгирующими добавками, ускоряющими процесс отстаивания, разработка способов разделения эмульсий в потоке. Последний способ считается наиболее прогрессивным и эффективным.

Проблема утилизации отмытых загрязнений приобретает все большую актуальность в связи с возрастающими требованиями к экологической чистоте технологических процессов и к снижению загрязнений окружающей среды отходами этих процессов. Войсковая практика уничтожения нефтепродуктов осадков не отвечает этим требованиям.

Рисунок 3. Комплект оборудованния для мойки ёмкостей:

1 – желоб; 2 – струйная головка; 3 – напорный колектор; 4 – бочка; 5 – бочка держатель 6 – резервуар с моещим раствором; 7 – теплообменник; 8 - насосная установка

Таким образом, эффективность способов очистки емкостей из-за под нефтепродуктов следует рассматривать в комплексе всех решаемых проблем.

В этом случае применяют различные способы очистки. И наиболее эффективным методом очистки является химико-механизированный, заключающийся в использовании растворителя парафина в сочетании с перемешиванием и подогревом осадков. Подобная технология сокращает затраты времени и труда и позволяет извлекать из осадков углеводородную часть.

Список литературы:

1. Очистка резервуаров от остатков и отложений нефтепродуктов: Темати­ческий обзор ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. М., 2008.
2. Рекомендации по применению моющих средств для очистки машин и детали при ремонте. М.: ГОСНИТИ, 2011.
3. Кононов, О. В. Анализ и классификация существующих способов борьбы с отложениями в нефтяных емкостях / О. В. Кононов, Б. Н. Мастобаев // История науки и техники.— 2010.— № 6.— С.60–68.
4. Способ очистки резервуаров, предназначенных для хранения и транспортировки нефти и нефтепродуктов при отрицательных температурах окружающей среды: пат. 2548077 Рос. Федерация: МПК7:
5. Лерке, Г. Э. Исследование и разработка системы размыва и предотвращения накопления парафинистого осадка в нефтяных резервуарах большой емкости: автореф. дис. канд. техн. наук. — Уфа: ВНИИСПТнефть, 1981.—25 с.
6. Совершенствование систем предотвращения накопления донных нефтяных отложений в резервуарах большой вместимости / В. Н. Александров, В. А. Галканов, Б. Н. Мастобаев [и др.] // Нефтяное хозяйство. 2001.—№ 2.— с. 70–72.