Ручной метод
Это первый способ, который стали применять для очистки резервуаров от нефтешламов. С помощью ручных инструментов, например, лопат и скребков, собирают донные отложения в емкости и удаляют, используя простейшие грузоподъемные механизмы.
После очищения от твердых отложений, хранилище промывают водой с температурой 30—50° C с давлением 0,2—0,3 МПа. После промывки разжиженный остаток откачивают насосом и протирают емкость ветошью до требуемой чистоты.
Ручной метод очистки самый недорогой — не требует вложений на оборудование. Но есть существенный недостаток — опасность для жизни и здоровья работников. Также из-за трудоемкости работ хранилища углеводородов долго простаивают.
Механизированный метод
Донные отложения пропаривают с помощью машинок–гидромониторов, подающих горячую воду. Затем аппаратами абразивной обработки, управляемыми механическими скребками или жидкостью под давлением днище хранилищ очищают. Полученные отходы удаляют из резервуаров с помощью подъемных механизмов или насосами.
Удаление нефтешлама
Достоинства:
- снижается время очистки;
- уменьшается простой нефтехранилищ;
- уменьшается объем тяжелых операций.
Недостатки:
- при зачистке водой с давлением выше 2,0 МПа образуется «режущая» струя, которая снижает качество мойки и повреждает резервуар;
- при чистке механизированными скребками шлам не удаляется полностью. Также скребки могут нарушить герметичность хранилища углеводородов;
- удаление осадка абразивами пагубно влияет на конструкцию емкости;
- потери легких нефтяных фракций;
- расход тепловой энергии на подогрев воды.
Также, механизированный способ применяют, чтобы предотвратить образование осадка. Для этого используют механические устройства — миксеры, которые постоянно перемешивают нефтепродукт. Их устанавливают в нижней части нефтехранилищ.
Тепловой метод
Очищать резервуар от нефтешлама этим способом можно круглогодично, но чаще всего его применяют при отрицательных температурах. Используют два способа подогрева и разжижения шламов:
- Разогрев горячей водой
В нефтепродукт наливают жидкость температурой 80—85° C высотой, равной донному остатку. Для ускорения разогрева в нефтепродукт подают острый пар и перемешивают по схеме «хранилище—насос—хранилище». Процедура длится от 18 до 32 часов, в зависимости от температуры воздуха. Разжиженный нефтешлам откачивают и отправляют не регенерацию.
- Циркуляционный
Донный остаток заливают горячим нефтепродуктом, идентичным хранимому. Затем производят циркуляцию смеси по схеме «резервуар—теплообменник—резервуар». Температура смеси, возвращающейся в емкость, — минимум 45° C. Циркуляция длится 16—24 часа и зависит от свойств и количества нефтешлама. Полученную эмульсию откачивают в емкость для регенерации.
Химико-механизированный метод
Воздействует на нефтеостатки сразу тремя способами:
- химическим — добавляют в рабочее вещество реагенты;
- механическим — с помощью моющих машинок раствор обладает ударным воздействием;
- термическим — чистящее вещество разогревает нефтешлам.
Для совмещения способов очистки используют специальный комплекс:
Добавление реагентов повышает эффективность удаления донных отложений при относительно низких температурах от 45 до 55° C. При этом выделяется жидкий углеводород с низким содержанием воды — до 5 %.
Недостатки: использование дорогого реагента, необходимость очистки моющего раствора от нефтеостатков с последующей утилизацией. Также взаимодействие химических веществ с углеводородами может привести к образованию взрывоопасных паров.
Биологический метод
В основе метода лежит использование углеводородокисляющих микроорганизмов, которые разлагают нефтепродукты до экологически безвредных продуктов: воды, биомассы, углекислого газа.
Общая схема удаления донных отложений биологическим способом:
- Обработка нефтешлама водным раствором биопрепарата.
- Разжижение остатков углеводорода в течение 4-х суток до жидкой консистенции.
- Удаление продуктов разложения из резервуара.
- Утилизация разжиженных нефтепродуктов.
Также этот метод применяется для очистки стоков в нефтеуловителях.
Основное преимущество биологического способа зачистки — экологичность.
Недостаток — необходимость в специализированном производстве биопрепарата, которое является сложным и дорогим.
Акустический метод
Основа метода — воздействие мощным акустическим облучением на донные загрязнения. Облучение создается с помощью электромагнитного активационного вибратора, который погружают в нефтепродукт. Благодаря акустическому воздействию происходит тонкое измельчение твердых фракций (диспергирование), а также снижается вязкость нефтешламов. Обработанный осадок удаляется насосами для дальнейшей очистки от механических частиц в двухфазной центрифуге. Далее поступает в трехфазный центробежный сепаратор для разделения воды и углеводородов.
Роботизированный метод
Его преимущество — безопасность выполнения работ. Работники находятся в резервуаре короткое время — только для установки и перемещения оборудования внутри хранилища.
Процесс очистки состоит из четырех этапов:
- Робот с дистанционным управлением размывает водяной пушкой донные отложения и одновременно удаляет их встроенным насосом.
Вариант устройства робота-очистителя. 1 — самовращающееся сопло; 2 — держатель форсунки; 3, 16 — защитная крышка; 4 —светодиодный фонарь; 5 — гусеницы; 6, 13 — колеса шасси; 7 — переходное устройство; 8 — трубопровод; 9 — балка шасси; 10 — трубопровод форсунки; 11 — электродвигатель; 12 — крепление для камеры; 14 — камера; 15 — устройство для очистки камеры; 17 — гидроцилиндр.
- Размытые отложения попадают в буферную емкость, в которой тяжелые загрязнения оседают и убираются шнеками, а скиммерами собирается нефтяная пленка.
- Оставшаяся жидкость и нефтешлам из буферной емкости подается на трехфазную центрифугу, где под действием центробежных сил происходит окончательное разделение воды, нефти и механических примесей
- Заключительный этап — утилизация обезвоженного осадка (кека) и возвращение воды для дальнейшего разжижения донных загрязнений.
Благодаря такой зачистке уменьшается количество отходов, подлежащих утилизации, снижается время простоя нефтехранилищ. Также от отделенной из нефтешлама нефти получают дополнительную выгоду. Основной недостаток — высокая стоимость оборудования.
Чтобы улучшить качество очистки нефтяных резервуаров, применяют различные комбинации вышеперечисленных способов.