Предотвращение накопления и размыв асфальтосмолистых и парафинистых осадков

 

В сырой нефти имеются легкие фракции способные активно испаряться. Поэтому резервуары для сырой нефти снабжают комплектом оборудования, ко­торое предусмотрено для резервуаров светлых нефтепродуктов.

Во время эксплуатации на днище резервуаров с нефтью могут скапливать­ся значительные количества осадков, состоящих в основном из парафина. Про­цесс выпадения осадка, хотя и происходит достаточно медленно, но может при­вести к образованию значительного слоя парафина, затрудняющего дальней­шую эксплуатацию и вызывающего необходимость вывода из эксплуатации и производства работ по его зачистке. Большое количество осадка может мешать опусканию плавающей крыши; осадок может забить сливное устройство, уменьшить полезно используемый объем резервуара.

Для борьбы с отложениями парафина в настоящее время широко исполь­зуются устройства предотвращения и размыва осадка (размывочные головки, устройства «Диоген», «Тайфун» и т.д.).

Предотвращение накопления и размыв парафинистого осадка на дне резер­вуара осуществляется с помощью системы размыва и предотвращения накоп­ления парафинистого осадка в нефтяных резервуарах. Эта система состоит из насосного агрегата, группы веерных кольцевых сопел, обвязывающих их тру­бопроводов, задвижки, фильтра, манометра.

Для эффективной работы систем должен быть установлен отдельный на­сосный агрегат, служащий для поочередного обслуживания всех резервуаров с системами, расположенными в резервуарном парке перекачивающей станции. В некоторых случаях могут использоваться технологические, подпорные или основные насосы самой станции.

Для подачи нефти в сопло обечайка его за счет перепада давления внутри и вне сопла приподнимается, образуя кольцевую щель, через которую нефть рас­пространяется по днищу резервуара в виде кольцевой струи. Скорость истече­ния нефти через сопло поддерживается постоянной за счет изменения высоты щели в зависимости от расхода нефти. При прекращении подачи нефти в сис­тему «обечайка - сопло» под собственным весом сопло опускается и, выполняя роль хлопушки, изолирует внутреннюю полость резервуара от трубопровода.

 

Основные параметры системы приведены в табл. 1.14.

Таблица 1.14

 

Основные параметры системы предотвращения накопления и размыва парафинистого осадка в нефтяных резервуарах (СПВК - 100М)

 

 

Основные показатели	Резервуары
РВС-500 Dp=22,8 м	РВС-10000 Dp=28,5 м	РВС-20000 Dp=45,6 м	РВС- 50000 Dp=60,7 м
1. Расход (производительно­сти закачки) нефти через сис­тему, м^3/ч	200-500	500-1250	1000-2500	2000-5000
2. Давление закачиваемой нефти (на входе в резервуар), МПа:* - При 1 м взлива, - При полном взливе	0,10-0,25 0,20-0,35	0,10-0,25 0,25-0,40	0,15-0,30 0,25-0,40	0,15-0,30
3. Потребляемая мощность (на входе в резервуар), кВт: - При 1 м взлива, - При полном взливе	5-40 15-60	15-40 35-60	15-240 80-320	100-450 180-600
4. Количество размывающих устройств (сопел пригруженных веерных кольцевых типа СПВК-100М), шт.
5. Рабочая жидкость	Нефть, закачиваемая в резервуар
6. Скорость истечения нефти из сопел, м/с: - Рабочая - Допустимая	13-24 До 67	13-24 до 46	13-24 до 40	13-24 до 33

 

В процессе длительного накопления парафинистого осадка наблюдается изменение его структуры и переход рыхлого осадка в уплотненный, время раз­мыва которого в 5-6 раз превышает время взвешивания рыхлого осадка равной высоты. Поэтому следует всячески стремится к тому, чтобы не допустить обра­зования уплотненного осадка на дне резервуара.

Возможны два способа размыва и удаления парафинистого осадка: раз­дельный и совмещенный.

Раздельный способ заключается в последовательном осуществлении опе­раций заполнения резервуара через систему и последующем опорожнении его через приемо-раздаточный патрубок. В этом случае при заполнении резервуара через систему донный осадок взвешивается, а при опорожнении удаляется из резервуара.

Совмещенный способ заключается в одновременном проведении операций заполнения резервуара через систему и опорожнения его через приемо-раздаточный патрубок. В этом случае взвешивание и удаление осадка происхо­дит одновременно.

Выбор того или иного способа размыва (предотвращения накопления) и удаления парафинистого осадка зависит от особенностей проведения техноло­гических операций приема, хранения и откачки нефти из резервуаров. Раздель­ный способ рекомендуется применять в тех случаях, когда перерыв между опе­рациями приема и откачки не превышает 4-6 часов. Наибольший эффект дости­гается, когда размыв производится перед каждой откачкой или непосредствен­но в процессе откачки.

Процесс предотвращения накопления парафинистого осадка осуществля­ется путем периодического включения системы в работу.

Периодичность включения системы размыва не реже одного раза в месяц при высоте рыхлого осадка не более 10 см.

При соблюдении этого интервала, как правило, в резервуаре уплотненный парафинистый осадок не накапливается.

Наиболее эффективный размыв рыхлого осадка происходит при расходе нефти 150-250 м³/ч на одно сопло. При этом расход на всю систему в зависимо­сти от емкости резервуара определяется по табл. 1.15.

Таблица 1.15

Оптимальный расход нефти через систему размыва (при образовании рыхлого осадка)

 

Емкость резервуара, м^3	Расход нефти на всю систему, м^3/ч
	300-500
	750-1250
	1500-2500
	3000-5000

 

Продолжительность размыва рыхлого осадка определяется по графику, по­казанному на рис. 1.46.

Если по тем или иным причинам в резервуаре все же образовался уплот­ненный осадок, размыв его осуществляется путем прокачивания нефти через систему в течение нескольких последовательных циклов заполнения и опорож­нения. Наиболее эффективный размыв достигается при расходах, приведенных в табл. 1.16

Таблица 1.16

 

Оптимальный расход нефти через систему размыва (при образовании уплотненного осадка)

 

Емкость резервуара, м^3	Расход нефти на всю систему, м^3/ч
	400-500
	1000-1500
	2000-2500
	4000-5000

 

Продолжительность размыва уплотненного осадка определяется по графи­ку, показанному рис. 1.47.

Перед пуском системы в работу необходимо:

- проверить уровень нефти в резервуаре, который должен быть не менее 1 м (минимально допустимый);

- сдренировать подтоварную воду из резервуара;

- проверить техническое состояние резервуара и трубопроводов путем ви­зуального внешнего осмотра.

Контроль за работой осуществляется по манометру, установленному на приемной трубе системы и у насоса, по расходу нефти, замеряемому по счетчи­ку или изменению уровня нефти в резервуаре.

Высоту донного осадка следует определять:

- в резервуарах со стационарной крышей через люки, расположенные в различных точках на перекрытии резервуара: одном, находящемся на горизон­тальной оси перекрытия резервуара в противоположной от ППР стороне, и двух люках, размещенных симметрично по другой оси перекрытия резервуара, перпендикулярной к первой;

- в резервуарах с понтоном или плавающей крышей рекомендуется врезка дополнительных патрубков в количестве 4 штук: 3 - по периметру пла­вающей крыши или понтона, 1 — в центре.

Высоту донного осадка в резервуаре с понтоном можно измерить непо­средственно с понтона, спускаясь на него через люк-лаз в III поясе резервуара в противогазе.

При измерении высоты донного осадка через замерный люк необходимо учесть, что этот люк расположен обычно вблизи приемо-раздаточного патруб­ка. Высота осадка, замеренная в нем, всегда меньше средней высоты осадка в резервуаре или даже может иметь нулевую величину.

Высоту донного осадка можно определить с помощью стандартного лота с прикрепленной к его нижнему торцу плоской пластинки диаметром 80-90 мм, выполненной из неискрообразующего материала.

Во избежание накопления парафинистого осадка внутри трубы в резервуа­рах с понтоном или плавающей крышей направляющая не должна доходить до днища на высоту не менее 0,5 м и устанавливается на стойках.

 

1- РВС-5000 при расходе 500 м³/ч;

2- РВС-5000 при расходе 300 м³/ч

3- РВС-10000 при расходе 1250 м³/ч

4- РВС-10000 при расходе 700 м³/ч

5- РВС-20000 при расходе 2500 м³/ч

6- РВС-20000 при расходе 1500 м³/ч

7- РВС-50000 при расходе 5000 м³/ч

8- РВС-50000 при расходе 3000 м³/ч

 

Рис. 1.46. График для определения продолжительности размыва рыхлого осадка

 

1- РВС-10000 при расходе 1250 м³/ч

2- РВС-20000 при расходе 2500 м³/ч

3- РВС-20000 при расходе 1800 м³/ч

4- РВС-50000 при расходе 5000 м³/ч

5- РВС-50000 при расходе 4400 м³/ч

6- РВС-5000 при расходе 500 м³/ч

7- РВС-5000 при расходе 380 м³/ч

 

Рис. 1.47. График для определения продолжительности размыва уплотненного осадка

 

 

На рис. 1.48 показана схема системы размыва и предотвращения накопле­ния парафинистого осадка в резервуаре РВС-50000.

 

Рис. 1.48. Схема системы размыва и предотвращения накопления

парафинистого осадка в резервуаре РВС-50000:

1-приемный патрубок; 2-фильтр; 3-задвижка; 4-манометр; 5-веерные сопла (1-20); 6-обвязывающие трубопроводы на днище резервуара; 7-резервуар; 1-16 - размывающие головки.

Размывочные головки

 

Для предотвращения выпадения осадков в резервуарах устанавливают специальные устройства - размывочные головки (рис. 1.49). Нефть и нефтепро­дукты, выходя из головки в виде веерной струи радиусом 10-11 м, смывает с днища резервуара осадок, содержащий парафин, минеральные соли, механиче­ские примеси и другие отложения. Продукт можно подавать к размывающим головкам по специально замкнутому циклу. Давление продукта для размыва осадка должно быть не менее 0.2 Мпа. Величина щели веерного сопла опреде­ляется расчетом в зависимости от количества нефти, подаваемой в резервуар.

Для перемешивания нефти в резервуаре можно применять различные пе­ремешивающие устройства (например, мешалки, грибные винты), которые ус­танавливаются в люке-лазе резервуара. Оптимальный угол наклона гребного винта к днищу резервуара составляет 20-60°. Перемешивание нефти улучшает­ся, если в период работы изменять направление и угол наклона перемешиваю­щих устройств.

 

 

Рис. 1.49. Схема размещения и конструкция размывочной головки:

1— стенка корпуса резервуара; 2 — размывочная головка; 3 - опора скользящая; 4 - приемо-раздаточный патрубок; 5 - корпус головки; 6 - днище резервуара; 7 - накладка; 8 - выходное отверстие; 9 – фланец.