儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統的製作方法

2023-04-26 02:49:56

專利名稱：儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統的製作方法
技術領域：
本發明提供一種儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，屬於採油和石油機械技術領域。
技術背景原油儲罐在長時間的儲運生產中，油品中的雜質、砂粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟 和瀝青質等重油性組分會囟為比重差而自然沉降，積累在油罐底部，形成又黑又稠的膠狀 物質層，即為油罐底泥。底層油泥隨著連續儲運時間的增長而增多，久而久之，致使有效 容積減小，嚴重影響油罐的儲運生產，必須定期進行清除。目前儲油罐淤積底泥清理技術方按主要有-(1) 人力手工清罐法缺點是作業工人的勞動強度大，作業環境惡劣，危險性很高， 且清罐工期長，造成的環境汙染也很大。(2) 熱油循環清罐法這種方法是採用同種原油作為溶劑油將沉積物完全覆蓋，然後 通過加熱器或熱交換器加熱，將沉積物升溫到它的溶點以上，使沉積物溶解分散到溶劑油 中，這一過程中要充分進行攪拌，以促進溶劑油的流動b該方法需要大量的熱源，不太適 合於含有大量水和泥沙的貧油油田的儲油罐。(3)機械清罐法國外搞機械清罐研究的機構有很多，比較有代表性的有如下幾種 曰本C0W清洗系統COW工藝過程是:先將被清洗原油罐內的原油全部倒到另一個油罐 內，同時將噴嘴安裝在罐頂的支柱口或罐壁的人孔上，用管道連接噴嘴、泵和供油罐。用 同種原油作為清洗劑。然後用氮氣填充罐內空間，並在清洗全過程啟用氣體濃度監視器。 通過高壓泵將清洗油泵至噴嘴，使其集中噴射，以破碎沉積物並將其溶解。回收分離溶解 後的淤渣通過排放閥和過濾器將其排除，並將分離出的清洗油打回供油罐。經過兩遍原油 噴射清洗和一遍熱水噴射清洗，罐內只剩下由砂子、鐵鏽和含碳物質形成的固態殘渣，只 需很少的手工清除工作。古一聯合站自動清罐系統對於淤積在罐底的泥砂，採用多頭管網技術(專利技術)，利
用淹沒射流激起罐底沉積的泥砂，通過吸頭將其抽出。在水力計算及對泥漿性質研究的基 礎上，制定多頭管在罐底的布局，開口方式等，在沉降罐底部鋪設多頭管網。權內管線可 以在不停產的情況下密閉運行，可靠的將罐底沉降下來的含油泥砂吸出。這套系統的特點 是在製作儲油蟻時，預先在底部設置多頭管網，在不需要罐體維護時可以實現不停產清理 部分泥沙。泰福德技術公司BLAB0系統利用其專利噴頭和交替使用的容積泵和離心泵，建立特 有的油罐體內外大循環，來實現自動清洗油權、自動清出罐底油泥。鎮海煉化公司油罐底泥清洗技術鎮海煉化公司採用國產設備配套組裝的油罐底泥處 理成套裝置採用人工清罐的方法，將油罐底泥從油罐底部推流至集泥池，用嫘杆泵送至粗 分罐進行加熱旋流粗分。綜上所述，國外應用機械化和自動化程度較高的系統，大部分是針對低含水油井區的 儲油罐維護，在資源回收和汙水處理方面具有一定的優勢，但不完全適用於水和泥砂含量 較高的油井區的儲油罐；而國內相當部分的儲油罐尚採用人工清洗工藝，達不到工期、效 率、環境、安全的工程和技術要求。 發明內容本發明的目的是提供一種能克服上述缺陷、安全、可靠、便捷、對罐體的損傷程度小、 工作性能優良的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統。其技術方案為一種儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，其特徵在於包括水陸兩用裝甲挖掘機、高 壓清洗裝置、攝像頭、泥漿泵、管線纏繞器、泥沙運載車、遠程操作控制臺、GPS顯示屏 和紅外實時成像監控器，其中攝像頭安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其輸出端經遠程操作 控制臺分別接GPS顯示屏和紅外實時成像監控裝置，高壓清洗裝置安裝在水陸兩用裝甲挖 掘機上，其噴嘴對準前方，水陸兩用裝甲挖掘機的泥沙輸出端依次經泥漿泵、管線纏繞器 連通泥沙運載車。所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，水陸兩用裝甲挖掘機包括水陸兩用裝甲車， 裝甲車的車架上分別安裝有上方敞口的泥沙集中室、迴轉臺和挖掘機，其中迴轉臺經迴轉軸承安裝在車架的前端，其頂端安裝有攝像頭，迴轉油缸的兩端分別與迴轉臺、泥砂集中 室的前外壁鉸接相聯，挖掘機採用鬥式挖掘機，包括一對安裝在支架兩端且能調節張緊力 的上滾筒和下滾筒、兩者之間的鏈條、固定在鏈條上的若干鏟鬥和安裝在上滾筒內的電機, 電機的動力輸出軸與上滾筒的轉軸固定連接，支架的一固定點與迴轉臺同軸固定，其另一
固定點與升降油缸的活塞杆端部鉸接相聯，升降油缸的另一端與迴轉臺的下端鉸接，上滾 筒位於泥沙集中室的上方，泥沙集中室的敞口承接於翻轉鏟鬥的下方。伸縮升降油缸的活 塞杆，可使挖掘機繞軸在同一垂直平面內轉動，調節挖掘的高度與深度；伸縮迴轉油缸的 活塞杆，可使迴轉臺帶動挖掘機在同一水平面內左右擺動，進而調整油挖掘機的挖掘幅面;帶鏟鬥的鏈條逆時針轉動時，將泥砂挖掘起來並輸送到泥砂集中室中，與由泥漿泵經泥漿 抽吸嘴抽吸的稀釋後的泥砂混合,再由泥漿泵通過泥漿輸送管輸送出去。所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，高壓清洗裝置包括高壓水泵、水槍、真空 泵和抽吸嘴，其中高壓水泵和真空泵均安裝在裝甲車的車架上，真空泵的輸出端連通泥沙 集中室，其輸入端接抽吸管，抽吸管設置於車架的前端，其抽吸嘴向下略高於裝甲車的底 部，與高壓水泵連接的水槍設置在車架前端，其噴嘴對準抽吸嘴的前方。水槍噴射由高壓 水泵輸送過來的高壓水，稀釋並衝^t挖掘機挖掘後剩餘的泥砂，稀釋後的泥砂由泥漿泵輸 送到泥砂集中室中，與鬥式挖掘機挖掘並輸送到泥砂集中室中的泥漿混合。所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，管線纏繞器包括軸承安裝在支架上的容器， 容器的上端側壁上設有入口，其底部設有出口，泥砂集中室的出口經泥漿泵接泥漿輸送管, 泥漿輸送管盤繞在管線纏繞器上，其末端連通容器上端側壁上的入口，容器底部的出口經 泥漿輸送管連通泥沙運載車。管線纏繞器用於纏繞泥漿輸送管，使泥漿輸送管自動跟隨挖 掘車前進、後退、轉彎，以防止油罐車清淤後退時泥漿輸送管摺疊或遭遇碾壓。所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，裝甲車採用鏈輪式行走機構，行走鏈採用 高強、高韌橡膠製做，以避免金屬行走鏈對罐底的損傷以及金屬間摩擦可能導致的火源。其工作原理為運用攝像頭、GPS顯示屏裝置和紅外實時成像監控器，在操作工遠離 儲油罐的條件下，遠程控制能夠進行坑道式作業的裝甲車進入油田儲油罐，挖掘車逆時針 轉動，淤積泥沙依次挖入鏟鬥內，鏟鬥隨鏈條運行到上滾筒，向下翻轉時挖掘的泥沙倒入 上端敞口的泥沙集中室，在泥漿泵的作用下泥沙集中室內的泥沙依次經泥漿輸送管、纏繞 器，輸送至泥沙運載車，如此將儲油罐底的淤積泥沙清理乾淨。在泥沙清理完畢後，或者 清理過程中，高壓清洗裝置將附著儲油罐底面和壁面上的淤積泥沙衝洗下來，並抽吸到泥 沙集中室內，由泥槳輸送管一同輸送到泥沙運載車7內運走，將儲油罐清洗乾淨。本發明與現有技術相比，克服了人力手工清罐法勞動強度大、作業環境惡劣、危險性 高、效率低的缺陷和熱油循環清罐法需要大量的熱源、不太適合於含有大量水和泥沙的貧 油油ffl的儲油罐清洗的缺陷，安全、可靠、便捷，對罐體的損傷程度很小，對環境汙染少,
對施工環境要求低(如不需要特別的熱源等)，效率高(每小時可以清理出泥沙10噸左右)，工作性能優良，是目前較為理想的儲油罐淤積泥沙清洗裝置。


圖l是本發明的結構示意圖 圖2是本發明管線纏繞器的結構示意圖； 圖3是本發明迴轉臺與車架經迴轉軸承安裝的結構示意圖。
具體實施方式
1、泥沙 2、儲油罐 3、裝甲車 4、攝像頭 5、泥漿泵 6、管線纏繞器 7、 泥沙運載車 8、遠程操作控制臺 9、 GPS顯示屏 10、紅外實時成像監控器 11、 信號管路 12、噴嘴 13、車架 14、泥沙集中室 15、迴轉臺 16、迴轉軸承 17、 迴轉油缸 18、31支架 19、上滾筒 20、下滾筒 21、鏈條 22、鏟鬥 23、電 機 24、升降油缸 25、固定座 26、軸 27、高壓水泵 28、水槍 29、真空泵 30 抽吸嘴 32、容器 33、入口 34、出口 35、泥漿輸送管 36、行走鏈 37、軸 承38、遊絲彈簧39、護板在圖1 3所示的實施例中水陸兩用裝甲車3的行走鏈採用高強、高韌橡膠製做，以 避免金屬行走鏈對罐底的損傷以及金屬間摩擦可能導致的火源，其車架13上分別安裝有上 方敞口的泥沙集中室14、迴轉臺15和挖掘機，其中迴轉臺15經迴轉軸承16安裝在車架 13的前端，其頂端安裝有攝像頭4，攝像頭4的輸出端經遠程操作控制臺8分別接GPS顯 示屏9和紅外實時成像監控器10，實時將儲油罐內泥沙1的挖掘、清洗情況反饋到GPS 顯示屏9和紅外實時成像監控器10，以實現遠程控制。泥砂集中室14的前外壁及迴轉臺 15的側璧上均設置有固定座25，迴轉油缸17的末端及活塞杆端分別經軸26與固定在泥砂 集中室14的前外壁及迴轉臺15側璧上的固定座25鉸接相聯，迴轉油缸17的兩端分別與 迴轉臺15、泥砂集中室14的前外壁鉸接相聯，挖掘機採用鬥式挖掘機，包括一對安裝在 支架18兩端且能調節張緊力的上滾筒19和下滾筒20、兩者之間的鏈條21、固定在鏈條 21上的若干伊鬥22和安裝在上滾筒19內的電機23,電機23的動力輸出軸與上滾筒19的 轉軸固定連接，支架18的一固定點與迴轉臺15同軸26固定，其另一固定點與升降油缸 24的活塞杆端部鉸接相聯，升降油缸24的另一端經軸26與設置在迴轉臺15下端的固定 座25鉸接相聯，上滾筒19位於泥沙集中室14的上方，泥沙集中室14的敞口承接於翻轉 鏟鬥22的下方。伸縮升降油缸24的活塞杆，可使挖掘機繞軸26在同一垂直平面內轉動，
調節挖掘的高度與深度；伸縮迴轉油缸的活塞杆，可使迴轉臺帶動挖掘機在同一水平面內 左右擺動，進而調整油挖掘機的挖擁輻面帶鏟鬥22的鏈條21逆時針轉動時，將泥砂挖 掘起來並輸送到泥砂集中室14中，高壓清洗裝置包括高壓水泵27、水槍28、真空泵29和 抽吸嘴30,其中高壓水泵27和真空泵29均安裝在裝甲車3的車架13上，真空泵29的輸 出端連通泥沙集中室l4，其輸入端接抽吸管30，抽吸管30設置於車架13的前端，其抽吸 嘴30向下略高於裝甲車3的底部，與高壓水泵27連接的水槍28設置在車架13前端，其 噴嘴12對準抽吸嘴30的前方。水槍28噴射由高壓水泵27輸送過來的高壓水，稀釋並衝 洗挖掘機挖掘後剩餘的泥砂，稀釋後的泥砂由泥槳泵5輸送到泥砂集中室14中，與鬥式挖 掘機挖掘並輸送到泥砂集中室14中的泥漿混合，由泥漿泵5通過泥漿輸送管35輸送出去。 管線纏繞器6包括經軸承37安裝在支架31上的容器32，容器32的上端倒壁上設有入口 33，其底部設有出口34，泥砂集中室14的出口經泥漿泵5接泥漿輸送管35，泥漿輸送管 35盤繞在管線纏繞器6上，其末端連通容器32上端側壁上的入口33，容器32底部的出口 34經泥漿輸送管35連通泥沙運載車7，管線纏繞器6用於纏繞泥漿輸送管35,使泥漿輸 送管35自動跟隨挖掘車前進、後退、轉彎，以防止油罐車清淤後退時泥漿輸送管35摺疊 或遭遇碾壓。
權利要求
1、一種儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，其特徵在於包括水陸兩用裝甲挖掘機、高壓清洗裝置、攝像頭(4)、泥漿泵(5)、管線纏繞器(6)、泥沙運載車(7)、遠程操作控制臺(8)、GPS顯示屏(9)和紅外實時成像監控器(10)，其中攝像頭(4)安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其輸出端經遠程操作控制臺(8)分別接GPS顯示屏(9)和紅外實時成像監控器(10)；高壓清洗裝置安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其噴嘴(12)對準前方，水陸兩用裝甲挖掘機的泥沙輸出端依次經泥漿泵(5)、管線纏繞器(6)連通泥沙運載車(7)。
2、 如權利要求1所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，其特徵在於水陸兩用裝 甲挖掘機包括水陸兩用裝甲車(3)，裝甲車(3)的車架(13)上分別安裝有上方敞口的泥 沙集中室(14)、迴轉臺(15)和挖掘機，其中迴轉臺(15)經迴轉軸承(16)安裝在車架(13)的前端，其頂端安裝有攝像頭(4),迴轉油缸(17)的兩端分別與迴轉臺(15)、泥 砂集中室(14)的前外壁7鉸接相聯，挖掘機採用鬥式挖掘機，包括一對安裝在支架(18) 兩端且能調節張緊力的上滾筒(19)和下滾筒(20)、兩者之間的鏈條(21)、固定在鏈條(21)上的若干鏟鬥(22)和安裝在上滾筒(19)內的電機(23)，電機(23)的動力輸出 軸與上滾筒(19)的轉軸固定連接，支架(18)的一固定點與迴轉臺(15)同軸固定，其 另一固定點與升降油缸(24)的活塞杆端部鉸接相聯，升降油缸(24)的另一端與迴轉臺(15)的下端鉸接，上滾筒(19)位於泥沙集中室(14.)的上方，泥沙集中室(14)的敞 口承接於翻轉鏟鬥(22)的下方。
3、 如權利要求1所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，其特徵在於高壓清洗裝 置包括高壓水泵(27)、水槍(28)、真空泵(29)和抽吸嘴(30)，其中高壓水泵(27)和 真空泵(29)均安裝在裝甲車(3)的車架(13)上，真空泵(29)的輸出端連通泥沙集中 室(14)，其輸入端接抽吸管(30),抽吸管(30)設置於車架(13)的前端，其抽吸嘴(30) 向下略高於裝甲車(3)的底部，與高壓水泵(27)連接的水槍(28)設置在車架(13)前 端，其噴嘴(12)對準抽吸嘴(30)的前方。
4、 如權利要求1所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，其特徵在於管線纏繞器 (6)包括軸承安裝在支架(31)上的容器(32)，容器(32)的上端側壁上設有入口 (33)，其底部設有出口 (34),泥砂集中室(14)的出口經泥漿泵(5)接泥漿輸送管(35),泥漿輸送管(35)盤繞在管線纏繞器(6)上，其末端連通容器(32)上端側壁上的入口 (33)，容器(32)底部的出口 (34)經泥槳輸送管(3S)連通泥沙運載車(7)。
5、如權利要求2所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，其特徵在於裝甲車(3) 採用鏈輪式行走機構，行走鏈(36)採用高強、高籾橡膠製做。
全文摘要
本發明提供一種儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統，其特徵在於包括水陸兩用裝甲挖掘機、高壓清洗裝置、攝像頭、泥漿泵、管線纏繞器、泥沙運載車、遠程操作控制臺、GPS顯示屏和紅外實時成像監控器；其中攝像頭安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其輸出端經遠程操作控制臺分別接GPS顯示屏和紅外實時成像監控器；高壓清洗裝置安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其噴嘴對準前方；水陸兩用裝甲挖掘機的泥沙輸出端依次經泥漿泵、管線纏繞器連通泥沙運載車。本發明操作安全、可靠、便捷，對罐體的損傷程度很小，對環境汙染少，對施工環境要求低(如不需要特別的熱源等)，效率高，工作性能優良，是目前較為理想的儲油罐淤積泥沙清洗裝置。
文檔編號B08B9/08GK101164709SQ20061006952
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月19日 優先權日2006年10月19日
發明者劉俊成, 王友林, 王法剛 申請人:山東理工大學