УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРА НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ Российский патент 1999 года по МПК E02B15/04 

Изобретение относится к устройствам сбора нефтяных шламов из шламонакопителей нефтепромыслов и нефтеперерабатывающих заводов, а также при аварийных разливах нефти.

Известны установки сбора и перекачивания нефтешлама УСПН-15/05; УСПН-50/05 ВНИИнефтемаш, Москва.

Такие установки содержат насосный агрегат, смонтированный на неподвижной платформе, установленной в шламонакопителе. Источником энергии для насосных агрегатов является пневмо- или гидросистема, расположенная на берегу и соединенная с насосными агрегатами гибкими рукавами.

Известно, что шламонакопители содержат поверхностный шлам в виде жидкой или консистентной смеси нефтяных шламов, а также донные отложения, которые представляют собой мелкие частицы песка или глины, заэмульсированные нефтяными продуктами и водой. Исходя из этого, очевидным становятся основные недостатки этих установок. Во-первых, данные механизмы пригодны только для сбора жидкой смеси нефтяных шламов с поверхности шламонакопителей. Во-вторых, из-за ограниченной длины стрелы подъемного крана, на которой смонтирована платформа, у этих установок уменьшен маневр, т.е. ограничена площадь сбора консистентных нефтепродуктов с поверхностей нефтенакопителей.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому объекту является сборщик нефти TDS фирмы Foilex, Норвегия, который содержит раму с поплавками, закрепленные на ней насосы со шламозаборниками, соединенные гибкими рукавами с энергетической установкой и шламонакопителем.

Основным недостатками данного устройства являются, во-первых, непригодность его для сбора нефтешламов по всей площади шламонакопителя из-за малой маневренности, во-вторых, конструкция насоса не рассчитана для сбора донных нефтешламов, в-третьих, устройство не позволяет производить сбор верхнего консистентного нефтешлама, который плавает отдельными кусками по всей площади зеркала шламонакопителя, кроме того, данная конструкция характеризуется большой энергоемкостью, так как требует два вида энергоносителей: водяного пара для снижения вязкости нефтешлама и гидроэнергии для питания гидромоторов насосов. К другим недостаткам можно отнести наличие четырех гибких рукавов (2 рукава - гидроэнергия, 1 рукав - шламопровод, 1 рукав - водяной пар), которые, будучи подведены к плавающему сборщику, не обеспечивают необходимую маневренность из-за высокой жесткости жгута. Кроме того, техническое обслуживание такого устройства можно осуществлять только на берегу или судне, что резко снижает эффективное применение, а наличие множества трущихся деталей в насосе в условиях абразивного износа приводит к часному ремонту насосов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы путем достижения большей маневренности и обеспечения сбора донного нефтешлама.

Указанная цель достигается тем, что в установке, состоящей из укрепленной на поплавках плавающей рамы, насосов со шламозаборниками, соединительных рукавов и источников энергопитания, плавающая рама соединена тросами с лебедками, расположенными в разных местах зеркала шламонакопителя и укрепленными на винтовых якорях с возможностью поворота вокруг продольных осей, насосы выполнены в виде пароводяных эжекторов, а источник энергопитания представлен парогенератором, кроме того, установка снабжена донным шламозаборником, выполненным в виде насаженных на ось двух дисков с радиальным пазом каждый и размещенного на оси между дисками с возможностью поворота полого полуцилиндра с концентрическими отверстиями и решетчатой нижней стенкой, снабженной плоскими ножами, расположенным вдоль образующих полого полуцилиндра, причем через радиальные пазы и концентрические отверстия пропущена ось, закрепленная на фитинге центрального эжектора, всасывающих гибкие патрубки которого соединены с внутренней полостью полого полуцилиндра, а парогенератор, поплавки и дренажная труба связаны гибкими рукавами последовательно.

Анализ патентных, информационных и каталожных материалов по устройствам и установкам сбора нефтяных шламов по фондам областной научно-технической универсальной библиотеки г. Саратова позволяет сделать вывод, что предлагаемое устройство не известно на уровня техники, т.е. оно является новым.

Кроме того, предлагаемая установка не следует явным образом из анализируемых источников, т.е. имеет изобретательский уровень.

Рассматриваемая установка для сбора нефтяных шламов вызвана к жизни практикой эксплуатации, а именно: все подобные конструкции не обеспечивают сбор консистентных и донных нефтяных шламов из-за отсутствия возможности перемещения на всей поверхности зеркала шламонакопителя и донного шламозаборника. Кроме того известные устройства громоздки и энергоемкости, не обеспечивают подогрев нефтешламов. Предлагаемая конструкция проста и универсальна, т.к. работоспособна на любых шламонакопителях. Установка имеет четыре степени свободы, может перемещаться по всей поверхности шламонакопителя или водоема и способна собирать как поверхностный, так и донный нефтешламы. Это свидетельствует о том, данная установка обладает промышленной полезностью.

Установка для сбора нефтяных шламов поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вид сверху; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 - вид сбоку; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2 - донный шламозаборник; на фиг. 4 - разрез по Г-Г на фиг. 2 - центральный эжектор; на фиг. 5 - разрез по Д-Д на фиг. 1 - понтон; на фиг. 6 - вид В на фиг. 3 - донный шламозаборник.

Установка для сбора нефтяных шламов содержит укрепленную на поплавках 1 плавающую раму 2, пароводяной коллектор 3, шламовый коллектор 4, центральный эжектор 5, два горизонтальных эжектора 6, соединенных с пароводяным коллектором 3 гибкими рукавами 7 и шламовым коллектором 4 гибкими рукавами 8. Шламовый 4 и пароводяной 3 коллекторы соединены с шламонакопителем и парогенератором (на чертеже не показаны) гибкими рукавами 9, которые закреплены на понтонах 10 хомутами 11, причем следует указать, что поплавки 1, выполненные с возможностью осевого перемещения, соединены между собой, а также с пароводяным коллектором 3 и дренажной паровой трубой 12 гибкими рукавами 13 последовательно; донный шламозаборник, состоящий из насаженных на ось 14 двух дисков 15, имеющих радиальные пазы 16 каждый. Между дисками 15 закреплена дренажная паровая труба 12, а на оси 14 установлен с возможностью поворота полый полицилиндр 17, имеющий на решетчатой нижней стенке 18 плоские ножи 19 вдоль образующих полого полуцилиндра 17, причем на торцовых поверхностях выполнены концентрические отверстия 20, через которые вместе с радиальными пазами 16 пропущена ось 21, жестко закрепленная на фитинге центрального эжектора 5. Внутренняя полость полуцилиндра 17 соединена с всасывающими патрубками центрального эжектора 5 гибкими рукавами 22, а нагнетательный - с вертикальной трубой 23, установленной в направляющих 24 плавающей рамы 2 и зафиксированной зажимом 25. Под настилом плавающей рамы 2 установлены шламозаборники 26 горизонтальных эжекторов 6. Плавающая рама 2 соединена тросами с лебедками 27, закрепленными на винтовых якорях 28 с возможностью поворота вокруг их продольных осей.

Установка для сбора нефтяных шламов работает следующим образом. Укрепив на тросах плавающую раму 2, устанавливают донный шламозаборник на необходимую толщину среза донного осадка и фиксируют вертикальную трубу 23 центрального эжектора 5 зажимом 25. В гибкий рукав 9 от парогенератора (на чертеже не показан) подают под давлением водяной пар в пароводяной коллектор 3, из которого пар попадает в центральный 5 и горизонтальные 6 эжекторы, а также во внутренние полости поплавков 1 с целью подогрева поверхностного нефтешлама. Из последнего поплавка 1 пар выходит в дренажную паровую трубу 12 на донном шламозаборнике и выбрасывается наружу через отверстия в дренажной трубе 12. При движении плавающей рамы 2 с помощью лебедок 27, например, вправо, диски 15 вместе с донным шламозаборником, поворачиваясь на оси 21 в радиальных пазах 16 в направлении движения, заставляют донный шламозаборник срезать донный нефтешлам. При этом плоские ножи 19 на решетчатой нижней стенке 18 срезают донные растения, при их наличии, которые потом прокатываются через полый полуцилиндр 17. Полый полуцилиндр 17 поворачивается на оси 14 по концентрическим отверстиям 20 в противоположном направлении движению, обеспечивая заданный угол раскрытия донного шламозаборника. Донный нефтешлам взмучивается под действием пара, выходящего из дренажной паровой трубы 12 и посредством центрального эжектора 5 подается через шламовый коллектор 4 и гибкий рукав 9 в шламонакопитель (на чертеже не показан). При изменении направления движения плавающей рамы 2, например, влево, ось 21, скользя по радиальным пазам 16 дисков 15, разворачивает донный шламозаборник в направлении движения плавающей рамы 1, а полый полуцилиндр 17 поворачивается на оси 14 в обратную сторону. Разогретый горячими поплавками 1 поверхностный нефтешлам через шламозаборники 26 горизонтальными эжекторами 6 также подается в шламонакопитель (на чертеже не показан). Понтоны 10 удерживают гибкий рукав 9 на плаву и способствуют увеличению маневренности установки.

Изобретение предназначено для сбора нефтяных шламов из шламонакопителей нефтепромыслов и нефтеперерабатывающих заводов, а также при аварийных разливах нефти. Плавающая рама установки, закрепленная на поплавках, соединена тросами с лебедками, расположенными в разных местах зеркала шламонакопителя и укрепленными на винтовых якорях с возможностью поворота вокруг продольных осей. Установка имеет сообщенные с парогенератором пароводяные эжекторы со шламозаборниками и донный шламозаборник, состоящий из насаженных на ось двух дисков и размещенного на оси между дисками с возможностью поворота полого полуцилиндра с решетчатой нижней стенкой, снабженной плоскими ножами, расположенными вдоль образующих полуцилиндра. Всасывающие патрубки центрального эжектора соединены с внутренней полостью полуцилиндра. Парогенератор, поплавки и дренажная труба последовательно связаны гибкими рукавами. Такая конструкция установки обеспечивает высокую эффективность ее работы за счет ее большой маневренности и возможности сбора поверхностного и донного нефтешлама. 6 ил.

Установка для сбора нефтяных шламов, состоящая из укрепленной на поплавках плавающей рамы, насосов со шламозаборниками, соединительных рукавов и источников энергопитания, отличающаяся тем, что плавающая рама соединена тросами с лебедками, расположенными в разных местах зеркала шламонакопителя и укрепленными на винтовых якорях с возможностью поворота вокруг продольных осей, насосы выполнены в виде пароводяных эжекторов, а источник энергопитания представлен парогенератором, кроме того, установка снабжена донным шламозаборником, выполненным в виде насаженных на ось двух дисков с радиальным пазом каждый и размещенного на оси между дисками с возможностью поворота полого полуцилиндра с концентрическими отверстиями и решетчатой нижней стенкой, снабженной плоскими ножами, расположенными вдоль образующих полого полуцилиндра, причем через радиальные пазы и концентрические отверстия пропущена ось, закрепленная на фитинге центрального эжектора, всасывающие гибкие патрубки которого соединены с внутренней полостью полого полуцилиндра, а парогенератор, поплавки и дренажная труба связаны гибкими рукавами последовательно.