В нефтегазовой промышленности качество нефти и производимых нефтепродуктов напрямую связано с чистотой внутренней поверхности резервуаров. Присутствие различного рода отложений – смол, асфальтенов, пирофоидных отложений – существенным образом влияет на производственный процесс: помимо постепенного уменьшения объема резервуарного парка происходит прогрессирующее ухудшение качества нефти и нефтепродуктов, что, безусловно, сказывается на их цене, а также влечет за собой негативное воздействие на окружающую среду.
Практика показывает, что в настоящее время различные отложения и остатки (так называемый «мертвый» объем) занимают до 10-15% общего объема резервуаров, используемых в нефтяном хозяйстве. Эксплуатация неочищенных вертикальных стальных резервуаров (РВС) приводит к коррозионному износу трубопроводов, насосов, теплообменников и другого технологического оборудования, а также к ухудшению их техникоэксплуатационных характеристик, в том числе, к снижению рабочих диаметров за счет накопления остатков.
Традиционные методы оказываются малоэффективными
Очистка РВС от донных отложений традиционными методами – весьма трудоемкая, дорогостоящая и опасная для здоровья обслуживающего персонала процедура. Она характеризуется высокой вероятностью возникновения пожаров и взрывов и связана с использованием большого количества ручного труда. Кроме того, эта операция сопряжена с существенным риском для здоровья обслуживающего персонала: в связи с эмиссией углеводородов в атмосферу работы можно выполнять только в противогазах.
Применение традиционных методов очистки РВС приводит к загрязнению окружающей среды в зоне объекта очистки, а также к долговременному простою емкостей. Дело в то что для очистки резервуара большого объема приходится вывести его из оборота на несколько месяцев, так как необходимо извлечь донные остатки, высота которых иногда достигает 2,5 м. В соответствии с требованиями техники пожаро- и взрывобезопасности обычно эта операция выполняется вручную с помощью деревянных лопат. При этом для разогревания смол и асфальтенов, накопившихся на стенках и днище резервуара, часто используется пар, подающийся под большим давлением через шланги.
Внутри резервуара обслуживающий персонал размывает донные отложения струей воды, одновременно откачивая суспензию в амбар. До утилизации с объекта откаченный шлам несколько месяцев хранится в амбарах на открытом воздухе, а предприятие вынуждено оплачивать вывоз шлама с территории производственных объектов (ДНС, КСП).
Кроме того, необходимо отметить, что существующие в России методы очистки емкостного оборудования (ручной и пропаривание) неэффективны при очистке от битумных отложений внутри резервуаров.
Таким образом, очевидно, что эффективность традиционных способов невелика в связи с низкой скоростью очистки и недостаточным качеством очищенных поверхностей, а также из-за повышенной опасности для жизни персонала, непосредственно занятого при проведении работ по очистке резервуарного парка.
Безотходная и безопасная технология
Внедрение безотходных технологий является наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов предприятий. Для повышения экологической и промышленной безопасности, а также для сокращения финансовых затрат и снижения негативного влияния среды на персонал, зачищающий резервуар, была предложена технология очистки емкостного оборудования механизированным способом.
Она основана на размыве донных отложений при помощи специальных устройств-пропеллерных мешалок, а настенных отложений – при помощи силы реактивной струи, направленной от гидромониторных головок, с использованием энергии воды высокого давления. Благодаря включению в обработку верхних ярусов резервуара площадь очищаемой поверхности значительно увеличится, что позволит повысить срок службы резервуаров за счет снижения скорости коррозии стенок.
Далее производственный процесс предусматривает сепарацию суспензии для разделения нефтяного шлама, воды и нефти. Очищенная жидкость возвращается в рабочий цикл. Таким образом, создается замкнутая система водопотребления, что позволит снизить производственные расходы предприятия за счет сокращения потребления воды. Нефтяной шлам удаляется в промежуточную емкость для дальнейшей утилизации. По сравнению с традиционными методами зачистки резервуаров в открытые амбары поступает шлам более высокой степени очистки и в значительно меньшем объеме. Таким образом, очистка емкостного оборудования механизированным способом позволяет существенно сократить выбросы вредных веществ в атмосферу и уменьшить площадь загрязнения вокруг резервуаров и амбаров, что также способствует повышению уровня промышленной безопасности на производственных объектах.
Использование предлагаемой технологии позволяет полностью механизировать процесс зачистки резервуара – присутствие обслуживающего персонала необходимо только при пусконаладочных работах технологического оборудования и конечной очистке маточников и стоков. Специалисты компании «Импульс 3А» (www.impuls3a.ru) осуществляющие пуско-наладку, имеют большой профессиональный опыт не только при работе с резервуарным оборудованием, но и способны провести пусконаладочные работы оборудования для металлорежущего и токарного производства (токарные и фрезерные станки с ЧПУ).
Существенное сокращение времени нахождения работников внутри РВС во время его зачистки позволит значительно снизить воздействие вредных веществ на обслуживающий персонал. В свою очередь, это приводит к улучшению условий труда рабочих, снижению уровня травматизма и числа профессиональных заболеваний.
Предлагаемая технология очистки резервуаров от нефтяных отложений механизированным способом позволит ликвидировать потери нефти за счет возврата «мертвого остатка», увеличить прибыль предприятия от реализации возвращенной нефти, а также сокращения использования ручного труда при зачистке резервуаров. Всего затраты на приобретение оборудования для зачистки резервуара объемом 10 000 м3 составят около 140 тыс. руб. Вместе с тем, в оборот будет возвращен объем резервуара, который был занят «мертвым остатком» – для РСВ-10000 он составляет примерно 468 м3. Кроме того, ограничение использования ручного труда при зачистке резервуаров позволит сократить производственные расходы предприятия. Расчеты показали, что экономический эффект от внедрения данного проекта при зачистке только одного РВС-10000 механическим способом составит 3 млн руб. Таким образом, применение предлагаемой технологии очистки резервуарного парка позволит сэкономить финансовые ресурсы предприятия, сократить время простоя зачищаемых резервуаров, снизить количество вредных выбросов в атмосферу.
В настоящий момент предложенная технология в полном объеме нигде не применяется. Но есть предприятия, которые уже весьма успешно используют пропеллерные мешалки для зачистки донных отложений, а мониторные головки – для очистки железнодорожных цистерн. Ведь данное оборудование можно использовать не только для капитальной зачистки резервуаров, но и для профилактики борьбы с отложениями.
