Эксплуатация резервуаров товарной нефти в течение длительного времени приводит к образованию донных отложений и осадков (рисунок 1), которые приводят к уменьшению полезного объема резервуара и отсутствию возможности точно замерять фактическое количество товарной нефти в резервуаре. В связи с этим, требуется периодическая очистка резервуаров товарной нефти от скопившихся отложений и осадков.
Рис. 1. Донные отложения в резервуаре для товарной нефти
Период очистки товарных резервуаров от отложений и осадков устанавливается ГОСТ 1510–84 [1], в соответствии с которым резервуары товарной нефти, мазутов, моторных топлив и аналогичных по физико-химическим свойствам нефтепродуктов, следует зачищать по мере необходимости определяемой условиями сохранения их качества, надежностью эксплуатации резервуаров и оборудования, но не менее чем один раз в два года.
В настоящее время разработано большое количество методов очистки резервуаров товарной нефти от донных отложений. Выбор того или иного метода зависит от характера отложений, конструктивных особенностей резервуара, рентабельности и т. д. Минимальный и максимальный состав донных отложений резервуаров в процентах показан на рисунке 2.
Рис. 2. Состав донных отложений: 1 — углеводороды, 2 — вода, 3 — твердые частицы
В Российской Федерации для очистки товарных резервуаров применяются следующие методы:
– Ручной метод очистки резервуаров (рисунок 3), при котором с помощью ручного инструмента отложения очищаются, извлекаются и вывозятся для ликвидации, после чего емкость промывают водой температурой 30–50 0С под давлением 0,2–0,3 МПа откачивая ее насосом вместе со шламом. Данный метод является наиболее дешевым с точки зрения затрат на оборудование, но приводит к длительным простоям резервуаров и требует серьезных организационно-технических мероприятий по обеспечению безопасности и снижению вреда для здоровья рабочих.
Рис. 3. Ручная очистка резервуаров
– Механизированный способ очистки резервуаров (рисунок 4) с помощью механических моечных машин и роботов позволяет сократить время простоя резервуаров и значительно снизить последствия вреда здоровью рабочего персонала. Однако механизированный способ очистки резервуаров имеет существенный недостаток заключающийся в возникновении «режущего» эффекта моющей струи что снижает эффективность очистки и приводит к разрушению резервуара [2].
Рис. 4. Робот для механизированной очистки
– Химико-механизированный способ очистки заключается в использовании специально подобранных моющих средств распыляемых моечными машинами при температуре раствора 45–50 0С. Основным достоинством данного способа, помимо использования низкотемпературных растворов, является возможность выделить жидкий углеводород с содержанием 5 % воды. К основным недостаткам данного способа относятся необходимость вымывания остатков отложений разбавлением их нефтью, поскольку при смешивании с моющими растворами они активизируются и могут изменить состав газовой среды в резервуаре и привести к образованию высоких концентраций взрывоопасных паров в воздухе.
В сравнении с очисткой резервуаров, приводящей к простоям, более перспективным является применение стационарных устройств для размыва донных отложений, перемешивающих осадки и примеси (рисунок 5), которые взвешиваются в общей массе и удаляются при откачивании нефти из резервуара. Среди таких устройств наибольшее применение в РФ нашли устройства «Тайфун» и «Диоген».
Рис. 5. Устройство размыва донных отложений
В таблице 1 представлено экономическое сравнение средней стоимости работ по очистке резервуаров объемом 10000 м3 различными способами и стоимость устройства размыва донных отложений.
Таблица 1
Экономическое сравнение средней стоимости работ по очистке резервуаров объемом 10000 м3 различными способами
|
Показатель |
Ручная очистка |
Роботизированный комплекс «Мегамакс» |
Химико-механизированный |
Диоген-700 |
|
Стоимость работ с учетом НДС, тыс. руб. |
907,46 |
3176,1 |
1361,2 |
554,2 |
Таким образом, сравнивая стоимость работ по очистке резервуаров объемом 10000 м3 и стоимость устройства для размыва отложений, можно заключить, что применение последнего с экономической точки зрения более целесообразно.
Литература:
- ГОСТ 1510–84. «Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение».
- Холманов В. М., Логинов В. Ю.Установка для обслуживания резервуаров нефтекомплектов // Разраб. эффектив. ресурсосберег. технол. в с.-х. пр-ве. Ульян. гос. с.-х. акад. Ульяновск. 1997 г.
- МегаМАКС — отчет о работе комплекса в ОАО «Самотлорнефтегаз», 2011.
- 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.
- Чурикова Л. А. Обзор современных методов очистки резервуаров от нефтяных остатков / Л. А. Чурикова, Е. А. Конашева, А. Т. Утегалиев // Технические науки в России и за рубежом: материалы V Mеждунар. науч. конф. (г. Москва, январь 2016 г.). — М.: Буки-Веди, 2016. — iv, 86 с.
