Результат интеллектуальной деятельности: Мобильный технологический комплекс зачистки и мойки жестких резервуаров

Изобретение относится к устройствам для зачистки полых изделий от отложений и может быть использовано на складах и базах горючего при эксплуатации вертикальных резервуаров.

Известен технологический комплекс для проведения зачистки внутренней поверхности резервуара от отложений, содержащий связанные трубопроводами зачищаемый резервуар, систему подачи моющей жидкости и систему для откачивания размытых отложений в резервуар-отстойник. Система подачи моющей жидкости включает нагнетательный насос и подающий моющую жидкость трубопровод с устройством струйной отмывки. В качестве моющей жидкости используется подаваемая под давлением не больше 0,4 МПа (4 кгс/см²) неподогреваемая вода, при этом трубопровод, подающий воду в резервуар, подключен к магистральной водопроводной сети или резервуару с водой и снабжен устройством контроля и регулировки давления воды, подаваемой к размывающим соплам.

Система откачивания размытых отложений в резервуар-сборник включает установку откачивания и трубопровод. В качестве установки откачивания используется оседиагональный насос марки УОДН-290. Между насосом и резервуаром-отстойником установлены последовательно соединенные щелевые фильтры (RU П №60008 U1, кл. В08В 9/08, 9/093, 24.07.2006).

Недостатками этого технологического комплекса являются:

- низкое качество очистки поверхности при низком давлении воды (не более 0,4 МПа);

- большой расход воды, для отстаивания которой требуются отстойники большой вместимости и длительное время отделения от нее нефтепродуктов и механических примесей.

Известны комплект оборудования для механизированной зачистки резервуаров ОМЗР и установка для механизации работ по очистке донных отложений нефти и нефтепродуктов в наземных и подземных резервуарах УЗР-1 («Очистка емкостей от остатков нефтепродуктов». Нестерова М.П., Кочкин П.И. Обзор. Серия «Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья», М., ЦНИИТЭнефтехим, 1975, 82 с.).

В состав комплекта оборудования ОМЗР и установки УЗР-1 входят насос с приводом от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности, моечные машинки, водоэжекторы, трубы и рукава для подачи моющего раствора и откачки эмульсии. Производительность насосов от 65 до 130 м³/ч, давление (напор) от 0,9 до 1,2 МПа.

Недостатками комплекта ОМЗР и установки УЗР-1 являются большой расход воды и образование большого объема эмульсии, которую необходимо дополнительно отстаивать.

Известны технологические комплексы для зачистки внутренней поверхности резервуаров от отложений. Они содержат системы откачивания размытых отложений и подачи моющей жидкости, установку гравитационного разделения загрязненной жидкости, установку доочистки нефтепродуктов, установку доочистки воды, установку утилизации твердых и желеобразных отходов (RU П №2391152 С1, кл. В08В 9/093 15.04.2009, RU ПМ №86506 U1, кл. В08В 9/08, 9/093, 19.05.2009).

Недостатками указанных технологических комплексов являются: обязательное присутствие оператора внутри резервуара для ручного перемещения захватывающего устройства по днищу резервуара и ручного перемещения размывающего сопла при мойке стенки резервуара.

Известно также устройство механизированной мойки вертикальных стальных резервуаров - УММ («Инструкция по зачистке резервуаров от остатков нефтепродуктов», утв. Главнефтепродуктом ГП «Роснефть» 22.09.1995 г.).

Установка УММ состоит из трехсекционного трубопровода с закрепленным шарниром в передней части на двух колесах, рычага, штанги с моечной машинкой, съемных рукавов и лебедки. Установка в резервуаре передвигается на колесах. Ввод установки в резервуар производится через люк-лаз.

Для зачистки резервуаров используется насос подачи промывочной воды с производительностью 25-50 м³/ч, напор (давление) - 0,8 МПа и насос для откачки продуктов промывки с гидроэжектором.

Недостатком устройства УММ является громоздкость конструкции и большой расход воды.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности и взятой за прототип является вакуумная установка непрерывного действия для зачистки резервуаров от остатков нефтепродуктов и донных отложений. Она содержит захватывающее устройство, выполненное в виде диффузора, с гибким шлангом для отвода загрязненных остатков и донных отложений, размещенным на роликах, резервуары-сборники, параллельно подключенные к вакуумному насосу системой трубопроводов с запорными клапанами. Механизм перемещения захватывающего устройства выполнен в виде тележки, размещенной за скребком. Блок подачи моющего раствора соединен гибким трубопроводом с трубкой с запорным краном, на конце которой установлено сопло (RU П №58958 U1, кл. В08В 9/08, 09.08.2006 - прототип).

Недостатком этого технического решения является то, что перемещение захватывающего устройства и мойка внутренней поверхности корпуса резервуара производится вручную оператором, находящимся внутри резервуара.

Технический результат изобретения - повышение эффективности зачистки и мойки резервуаров за счет обеспечения мойки внутренней поверхности корпуса и днища резервуара и удаления продуктов зачистки резервуаров без присутствия оператора внутри резервуара.

Этот технический результат достигается тем, что мобильный технологический комплекс зачистки и мойки жестких резервуаров, выполненный на автомобильном шасси и содержащий вакуумный насос и бак-сборник продуктов зачистки, подключенный гибким трубопроводом к соединенной с тележкой и имеющей запорный клапан всасывающей трубе, вход которой выполнен в виде диффузора, за которым размещен скребок, объемный насос подачи из индивидуального бака моющей жидкости по гибкому шлангу к размещенной на той же тележке второй трубе с запорным клапаном и распылительным приспособлением на ее торце, согласно предлагаемому изобретению тележка выполнена в виде подвижно сочлененной рамной конструкции, закрепленной на всасывающей трубе, имеющей площадку для установки аппаратуры управления, каждая колесная пара тележки выполнена в виде гусеничной передачи с ведомым и ведущим колесами, закрепленными в углах рамной конструкции, а комплекс дополнительно содержит закрепленную на тележке с возможностью поворота в вертикальной плоскости жесткую штангу, состоящую из съемных секций, к каждой из которых жестко прикреплена гребенка с форсунками, нижний торец каждой гребенки гибким шлангом соединен с источником подачи моющей жидкости через дополнительно введенный золотниковый распределитель, гидропривод, источником энергии которого является объемный насос, подключенный всасывающей линией к баку с рабочей жидкостью, а напорной - к гидромоторам, каждый из которых установлен на рамной конструкции и связан с соответствующим ведущим колесом тележки, к гидроцилиндру разведения (сведения) колесных пар и к гидроцилиндру, управляющему поворотом штанги в вертикальной плоскости, при этом в качестве аппаратуры управления гидропривода использованы дроссели и золотниковые распределители рабочей жидкости, установленные на площадке всасывающей трубы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема мобильного технологического комплекса зачистки и мойки жестких резервуаров;

фиг. 2 - тележка с разведенными колесными парами и установленными на ней всасывающей трубой и распылительными приспособлениями (в аксонометрии);

фиг. 3 - тележка со сведенными колесными парами и штангой в горизонтальном положении (в аксонометрии);

фиг. 4 - схема подачи рабочей жидкости к механизмам передачи энергии;

фиг. 5 - схема подачи моющей жидкости к форсункам.

Мобильный технологический комплекс зачистки и мойки жестких резервуаров содержит объемный насос 1 подачи моющей жидкости из индивидуального бака 2. Напорная линия насоса 1 снабжена перепускным клапаном 3 и гибким шлангом 4, подключенным через аппаратуру управления, размещенную на тележке (без позиции) к трубе 5. Объемный насос 1 и бак 2 размещены на раме и в комплекте с электродвигателем (не показаны) составляют моечную установку, снабженную барабаном (не показан) для намотки гибкого шланга 4. Гидропривод, включающий объемный насос 6, являющийся источником энергии, подключен всасывающей линией к баку 7 с рабочей жидкостью, а напорной, снабженной перепускным клапаном 8, через гибкий шланг 9 и аппаратуру управления - к гидромоторам 10 и 11 и к гидроцилиндрам 12 и 13. Сливная линия, выполненная из гибкого шланга 14, соединена с аппаратурой управления и баком 7. Объемный насос 6 и бак 7 размещены на раме (не показана) и в комплекте с электродвигателем составляют гидропривод, снабженный двумя барабанами (не показаны) для намотки гибких шлангов 9 и 14. Вакуумный насос 15 соединен с баком-сборником 16 продуктов зачистки. Бак-сборник 16 гибким трубопроводом 17 подключен к всасывающей трубе 18, снабженной нормально открытым гидроклапаном 19 и диффузором 20, за которым расположен скребок (без позиции). Вакуумный насос 15 и бак-сборник 16 продуктов зачистки размещены на раме (не показана) и в комплекте с электродвигателем составляют вакуумную установку.

На всасывающей трубе 18 закреплена тележка, выполненная в виде подвижно сочлененной рамной конструкции. Каждая колесная пара (без позиций) тележки выполнена в виде гусеничной передачи с ведомыми и ведущими колесами, закрепленными в углах рамной конструкции. Гусеницы колесных пар выполнены из эластичного маслобензостойкого материала. Каждая колесная пара закреплена на раме 21. На каждой раме 21 колесной пары жестко закреплены реверсивные гидромоторы 10 и 11, которые связаны с ведущими колесами цепной передачей. Рамы 21 колесных пар соединены между собой подвижно с помощью передних и задних поворотных рычагов (без позиций). На всасывающей трубе 18 жестко закреплена площадка 22 для размещения аппаратуры управления 23.

На тележке с возможностью поворота в вертикальной плоскости закреплена жесткая штанга 24, состоящая из съемных секций. К каждой съемной секции жестко прикреплена гребенка 25 с форсунками. Количество съемных секций зависит от высоты резервуара. Нижний торец каждой гребенки 25 гибким шлангом (не показан) соединен с источником подачи моющей жидкости через соответствующий золотниковый распределитель аппаратуры управления. Труба 5, по которой моющая жидкость подается к распылительному приспособлению 26, подключена к соответствующему золотниковому распределителю аппаратуры управления. В отличие от прототипа распылительное приспособление 26 выполнено в виде гребенки с форсунками.

Гидроцилиндр 12 разведения (сведения) колесных пар размещен под всасывающей трубой 18. Шток гидроцилиндра 12 соединен с передними поворотными рычагами колесных пар.

В качестве аппаратуры управления 23 используются дроссели и золотниковые распределители:

для гидромоторов 10 и 11 используются регулируемые дроссели 27 и 28 и трехпозиционные золотниковые распределители 29 и 30;

для гидроцилиндра 12 используется нерегулируемый дроссель 31 и двухпозиционные золотниковые распределители 32 и 33;

для поворота жесткой штанги 24 используется нерегулируемый дроссель 34 и двухпозиционные золотниковые распределители 35 и 36. В качестве гидроцилиндра 13 для поворота жесткой штанги 24 в вертикальной плоскости используется поворотный однолопастной гидроцилиндр (Башта Т.М. «Гидравлика, гидропривод», 1982. 418 с.).

Для запорного нормально открытого гидроклапана 19 используется нерегулируемый дроссель 37 и двухпозиционный золотниковый распределитель 38.

Для управления потоком моющей жидкости к форсункам используются двухпозиционные золотниковые распределители 39-43 (фиг. 5).

Для управления золотниковыми распределителями используется электромагнитный привод.

Золотниковые распределители 29 и 30 имеют три положения (фиг. 4):

- положение (А) - нейтральное, при котором рабочая жидкость не поступает к гидромоторам 10 и 11;

- положение Б, при котором рабочая жидкость поступает к гидромоторам 10 и 11, обеспечивая движение тележки вперед;

- положение В, при котором рабочая жидкость вращает гидромоторы 10 и 11 в обратную сторону (движение тележки назад).

Для гидроцилиндров 12 и 13 используются два двухпозиционных золотниковых распределителя, один из которых (32 или 35) включает или выключает подачу рабочей жидкости к гидроцилиндрам, а золотниковый распределитель 33 или 36 обеспечивает реверсивную подачу рабочей жидкости к гидроцилиндрам.

Регулируемые дроссели 27 и 28 позволяют изменять объем подаваемой рабочей жидкости и, следовательно, изменять скорость движения тележки.

Для обеспечения безопасного выполнения работ и наблюдения за процессом мойки и зачистки на крыше резервуара на одном из световых люков закреплен вентилятор, а на другом световом люке на кронштейнах - прожектор и видеокамера.

Все технологическое оборудование комплекса размещено на автомобиле типа КАМАЗ с индивидуальным крановым устройством.

Источник энергообеспечения комплекса (генератор переменного тока) подключен через коробку отбора мощности к двигателю транспортного средства.

Пульт управления электромагнитными переключателями положения золотниковых распределителей размещен на автомобиле.

Мобильный технологический комплекс зачистки и мойки жестких резервуаров эксплуатируется следующим образом.

Автомобиль с установленным на нем оборудованием подъезжает к зачищаемому резервуару. Тележку с размещенным на ней оборудованием снимают с автомобиля с помощью индивидуального кранового устройства и устанавливают вблизи люка-лаза. На нижнюю поверхность люка-лаза внутри и снаружи устанавливают деревянный настил с боковыми ограничителями (не показан). На деревянный настил устанавливают тележку с оборудованием. Гибкий трубопровод 17 подсоединяют к всасывающей трубе 18, а гибкие шланги 4, 9 и 14 моечной установки и гидропривода подсоединяют к соответствующим штуцерам аппаратуры управления 23. Гибкий трубопровод 17 и гибкие шланги 4, 9 и 14 собирают в пучок и закрепляют на тележках (не показаны) с поворотными колесами.

На световые люки устанавливают вентилятор, прожектор и видеокамеру. Включают вентилятор и проветривают резервуар до безопасных норм концентрации паров нефтепродукта.

На вторую секцию штанги навертывают последующие секции штанги в зависимости от высоты резервуара. К нижнему торцу второй и последующих гребенок 25 подсоединяют гибкие шланги, вторые концы которых подключают к соответствующим золотниковым распределителям аппаратуры управления. Далее оператор включает прожектор, видеокамеру и гидропривод и с помощью пульта управления устанавливает золотниковые распределители 29 и 30 в положение движения гусениц вперед (гусеницы находятся в сложенном положении) и перемещает тележку через люк-лаз внутрь резервуара. Затем оператор с помощью пульта управления разводит гусеницы, перемещает тележку к стенке резервуара, включает моечную и вакуумную установки и поочередно или одновременно включает гребенки с форсунками для мойки стенки и днища резервуара и отсоса с днища продуктов зачистки. Оператор перемещает тележку по внутреннему периметру резервуара и одновременно периодически включает отсос продуктов зачистки. После завершения мойки корпуса резервуара оператор отключает гребенки с форсунками на секциях штанги и, продолжая перемещать тележку по днищу, производит окончательную мойку днища и отсос продуктов зачистки.

Наблюдение за качеством мойки и зачистки оператор производит с помощью видеокамеры.

После завершения процесса зачистки оператор выключает моечную и вакуумную установки и подводит тележку к деревянному настилу, устанавливает штангу 24 в горизонтальное положение, сводит гусеницы к всасывающей трубе 18 тележки и выкатывает ее из резервуара. Выключает гидропривод, вентилятор, прожектор и видеокамеру. После этого от всасывающей трубы 18 отсоединяют гибкий трубопровод 17, а гибкие шланги 4, 9 и 14 отсоединяют от аппаратуры управления 23, размещенной на всасывающей трубе 18. Отсоединяют от аппаратуры 23 гибкие шланги подачи моющей жидкости к гребенкам с форсунками на секциях штанги и отсоединяют секции штанги, кроме первой и второй.

Тележку в сложенном положении с помощью индивидуального кранового устройства устанавливают на автомобиль. Гибкий трубопровод 17 укладывают на выделенное для него место. Гибкий шланг 4 моечной установки и гибкие шлаги 9 и 14 гидропривода наматывают на соответствующие барабаны этих установок.

Далее со световых люков снимают вентилятор, прожектор и видеокамеру и укладывают их в выделенные для них отсеки на автомобиле. Световые люки и люк-лаз закрывают крышками. Резервуар готов к эксплуатации.

Применение изобретения позволит исключить присутствие людей внутри резервуара в процессе зачистки и повысить эффективность и качество зачистки.