В нефтехимической промышленности одной из первостепенных задач является обслуживание резервуаров, что позволяет значительно продлить срок их службы. И здесь очистка резервуаров играет важную роль: она предотвращает износ, который часто влечёт за собой дорогостоящий ремонт оборудования.
На обычную очистку часто требуется много труда и времени, к тому же она может приводить к проблемам со здоровьем и являться небезопасной для работников. Преимущества автоматизированной очистки резервуара над обычными способами включают в себя уменьшение времени простоя, увеличение количества извлекаемых углеводородов, предотвращение несчастных случаев, а также улучшенные экологические показатели воздействия на окружающую среду.
Британская компания Трэйдби Рифайнери Сервисез (Tradebe Refinery Services), известная ранее как Вилласи Ойл Сервисез (Willacy Oil Services), которая занимается определением количества осадка на дне резервуаров, его удалением и переработкой, разработала различные виды оборудования для автоматизированной очистки резервуаров.
С помощью новейшей технологии по определению профиля осадка нефтяных резервуаров (Sludge Profiler of Oil Tanks, SPOT) клиенты могут узнать точный объём, а также получить трёхмерное изображение осадка, накопившегося в резервуарах для хранения сырой нефти.
Автоматизированная очистка резервуаров включает в себя:
• Снижение необходимости в доступе персонала внутрь резервуара
• Меньшая угроза их здоровью и безопасности
• Улучшенные экологические показатели
• Уменьшение времени простоя
• Больший объём извлеченной из осадка нефти
• Снижение стоимости отходов
• Увеличение срока службы
Диапазон луча сонара равен примерно 30 метрам, и, посылая около 240 тыс. звуковых импульсов, он исследует поверхность осадка. Обработанные отражённые сигналы создают точный трёхмерный образ осадка. Анализ резервуара можно выполнить за один рабочий день, после чего разрабатывается точный план удаления осадка и очистки.
Использовавшиеся ранее способы определения количества осадка являются и ненадёжными, и небезопасными: работник, воспользовавшись служебным лазом на крыше резервуара, должен был погружать мерный щуп. Это медленный способ, требующий наличия профессионального дыхательного аппарата, при этом работа осуществляется в опасном замкнутом пространстве. Но система SPOT — это экономичный способ, при использовании которого уменьшается время простоя, повышается точность, а также снижается угроза здоровью и безопасности работников.
Процедура очистки начинается с повторного подъёма краёв осадка, определённых системой SPOT. Трэйдби Рефайнери Сервисез разработала систему со струйным соплом, которая устанавливается на крышу резервуара и помещается в имеющийся служебный люк, таким образом отпадает необходимость в холодной резке резервуара либо азотной подушке. Данный способ безопаснее обычных, а также позволяет избежать вредных воздействий на окружающую среду, связанных с выбросом в атмосферу углеводородов. Кроме того, отпадает необходимость в приобретении какого-либо азота. Струйное сопло гидравлическим методом вытягивает из резервуара осадок и повторно пропускает его через циркуляционную систему со скоростью 300 кубических метров в час под давлением 6-7 атмосфер. Вязкий осадок проходит через теплообменник, в результате чего повышается температура осадка, а углеводороды поднимаются наверх. Тем временем жидкость проходит через двух- либо трёхфазную декантерную центрифугу, в которой, для эффективного отделения жидкости от осадка, используются центробежные силы. Оставшуюся нефть можно очистить и обратно поместить в резервуар. В некоторых случаях, когда в резервуар возвращается большой объём нефти, можно добиться полной самоокупаемости процесса.
При обычных способах очистки в удаляемом осадке может содержаться большое количество нефти. Это не только отрицательно влияет на окружающую среду, но и ведёт к увеличению издержек, связанных с утилизацией отходов и потерей дорогостоящей нефти. Автоматизация же процесса позволяет эффективнее отделять углеводороды от органических отходов, а также снизить объём отходов, утилизация которых довольно затратна.
В некоторых случаях в процессе очистки резевуара необходим доступ работника внутрь ёмкости. А автоматизация данного процесса ведёт к повышению эффективности и снижению задействованного персонала. Трэйдби Рифайнери Сервисез разработала технологию, а именно гидродозер, предназначенную для эффективного удаления осадка из резервуара. Данное оборудование можно демонтировать и установить в резервуаре. Управление гидродозером может осуществляться как снаружи служебного лаза, так и вручную опытным водителем, что эффективнее 10 человек с резиновыми швабрами.
Решение о способе очистке резервуара — ручном либо автоматизированном — принимает валделец , которому необходимо учесть все затраты на первый либо второй процессы. Если решение принимается в пользу автоматизированной очистки, то в этом случае, чтобы успешнее справиться с задачей, команде инженеров компании, которая занимается очисткой, необходимо выбрать наиболее подходящую технологию.
Сферический резервуар
Обычно, топливный резервуар представляет собой большой резервуар цилиндрической формы с плоским днищем, стоящий перпендикулярно земле. Однако резервуары бывают и сферическими, и тогда необходим индивидуальный подбор технологий очистки. Одним из таких резервуаров, который нужно было очистить, была ёмкость диаметром 24 метра, использовавшаяся для хранения сырой нефти. За время эксплуатации на дне резервуара накопилось около 100 кубических метров тяжёлого песка и грязи. Во время процесса откачки неожиданно обнаружили большой объём твердых примесей, что усложнило работу системы откачки и озадачило команду компании. Тогда в сфере установили замкнутую циклическую систему с промывкой горячей водой. Система проработала 10 дней и очистила от твердых примесей внутреннюю поверхность сферы, удалив их в контейенеры для отходов. Сопло, которое поместили внутрь через служебный лаз сверху ёмкости, вращалось вокруг своей оси и охватывало всю внутреннюю часть резервуара. После того как убрали служебный лаз и заглянули внутрь, то увидели, что вся поверхность очищена.
Удаление осадка «на горячую»
Недавно компания столкнулась с задачей удаления осадка из резервуара для хранения сырой нефти диаметром 76 метров. В нём накопилось более 4 метров тяжёлого осадка, что усложняло работу нефтеперерабытывающего предприятия как по закачке, так и откачке нефти из резервуара. И поскольку ёмкость во время очистки находилась в рабочем состоянии, то в этом случае удаление осадка производилось «на горячую». Такой процесс очистки, когда резервуар находится в рабочем состоянии, крайне выгоден клиенту ввиду отстуствия издержек на простой.
На первом этапе необходимо было узнать точную высоту краёв осадка для того, чтобы безопасно опустить крышу, не зацепив сам осадок. Для этого, а также для определения толщины слоя, команда воспользовалась системой SPOT. В данной системе применяется трёхмерный звуковой излучатель, который помещают в резервуар с нефтью. Излучая во все стороны звуковые импульсы, SPOT собирает данные отражённых от поверхности сигналов. Эти данные передаются в соответствующую программу, которая создаёт трёхмерное изображение с 99% точностью.
В этом случае не было необходимости в изолировании резервуара, равно как и проделывании отверстий в крыше либо выполнении горячей врезки в корпус ёмкости.
После 28 дней работ сделали замеры в трёх областях резервуара, которые показали, что уровни осадка упали с изначальных 4,5 метров до 5, 130 и 40 миллиметров. Повторно полученную взвесь углеводородов подали в установки по очистке, а резервуар продолжил свою работу.
Для нефтеперерабатывающих предприятий данный проект открыл потрясающие возможности: можно выполнять удаление осадка, не останавливая, если только того не требуют предписания по обслуживанию и проверке, работу резервуаров.
