Патент на изобретение №2220013

(54) СПОСОБ ОТМЫВКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам очистки емкостей, загрязненных нефтепродуктами, с использованием жидкости, обладающей химическими действиями. Способ отмывки железнодорожных цистерн от нефтепродуктов заключается в струйной обработке их внутренних поверхностей моющим раствором, разделении образовавшейся эмульсии на моющий раствор и загрязнения, удалении загрязнений и повторном использовании моющего раствора. В способе струйную обработку проводят в два этапа: сначала проводят черновую обработку, начиная ее с нижних внутренних поверхностей цистерны, переходя постепенно по мере отмыва на верхние поверхности, при этом наполняют цистерну образовавшейся эмульсией на глубину не менее минимального уровня расслоения раствора и загрязнений, отстаивают образовавшуюся эмульсию внутри отмываемой цистерны до разделения моющего раствора и загрязнений, удаляют верхние слои с высокой концентрацией загрязнений, нижние направляют на хранение, при необходимости цикл повторяют, а затем проводят чистовую обработку, при которой моющий раствор используют для отмывки в строго дозированных объемах, образовавшуюся эмульсию сразу после обработки направляют в разделитель с объемом, равным упомянутому дозированному объему используемого моющего раствора, отстаивают ее до расслоения, а затем удаляют излишки объема жидкости, находящиеся в верхних слоях в виде загрязнений, а оставшийся моющий раствор направляют на хранение или при необходимости на повторную обработку. Устройство для осуществления способа содержит моечную машинку, устанавливаемую внутри отмываемой цистерны, соединенную трубопроводом с насосом для нагнетания моющего раствора, емкость для хранения моющего раствора и емкость для сбора загрязнений. Кроме того, оно содержит закрепленный на верхней горловине цистерны приемник загрязнений, установленный внутри отмываемой цистерны, соединенный через откачивающий насос с емкостью для сбора загрязнений, а также заборное приспособление для удаления из цистерны отстоявшегося моющего раствора, содержащее откачивающий насос, соединенный трубопроводом с емкостью для хранения моющего раствора, разделитель, выполненный в виде емкости с объемом, равным объему дозы моющего раствора для чистовой обработки, снабженный входными патрубками, один из которых соединен с нагнетающей магистралью насоса моющей машинки, а другой – с трубопроводом откачивающего насоса заборного приспособления моющего раствора, и выходными патрубками, один из которых расположен в нижней части разделителя, снабжен запорным вентилем и соединен с емкостью для хранения моющего раствора, а также сливным патрубком, установленным на верхней границе дозированного объема, снабженным запорным вентилем и соединенным с емкостью для сбора загрязнений. Изобретение обеспечивает повышение качества отмывки за счет более тонкого разделения моющего раствора и загрязнений и возможность осуществления отмывки в полевых условиях вследствие упрощения конструкции. 2 с. и 9 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам очистки емкостей, загрязненных нефтепродуктами, с использованием жидкости, обладающей химическим действием.

Известен [1] способ очистки поверхности от углеводородных загрязнений водным раствором моющего средства, образующим с загрязнениями неустойчивую эмульсию, что позволяет с помощью дополнительного технологического оборудования осуществлять фазовое разделение эмульсии и возвращать раствор моющего средства на повторное использование. Способ обеспечивает высокую степень очистки только при правильно подобранном объемном соотношении “органические загрязнения” и “моющий раствор” – не менее 1:2. При невыполнении указанного условия используемый в составе моющего раствора полиэлектролит может образовывать полимер-коллоидные комплексы, т.е. на отмываемой поверхности образуется гель и возникают проблемы как удаления его с очищаемой поверхности, так и последующей регенерации моющего раствора. Тем самым нарушается технологичность процесса. Поскольку предварительная оценка объема загрязнений промышленных резервуаров и цистерн, в отличие от лабораторных опытов, всегда будет приблизительной, во избежание возникновения указанной проблемы используют заведомо завышенные количества моющего раствора, что приводит к повышенному его расходу, удорожанию процесса его последующей очистки и всей технологической цепочки.

Известен [2] способ очистки твердых поверхностей от различных загрязнений струйной обработкой поверхности моющим средством. Использование моющего средства в виде струи обеспечивает сплошное омывание жидкостью поверхности при минимальном ее расходе, при этом химическое воздействие на загрязнения дополняется еще и механическим воздействием, что обеспечивает высокую степень очистки. Однако в способе не предусмотрена возможность повторного использования моющего средства. Известен [3] способ очистки твердой поверхности, включающий струйную обработку поверхности моющим средством, отличающийся тем, что в качестве моющего средства используют 2-10%-ный водный раствор композиции, образующей на очищенной поверхности пленку, предотвращающую испарение остатков загрязнений и позволяющую проведение огневых ремонтных и других взрывоопасных работ после очистки поверхности без проведения дегазации и использования дегазационного и вентиляционного оборудования; струйную обработку осуществляют моечными машинками под давлением 4-40 атм при температуре раствора 20-90^oС в две стадии, при этом объем подачи раствора к поверхности и объем отвода смеси раствор – отмываемые загрязнения регулируют таким образом, чтобы на первой стадии накопление образующейся смеси в очищаемой емкости не превышало 1/3 ее объема, а на второй стадии накопление смеси полностью отсутствовало; выводят в сборную емкость смесь раствор – загрязнения и непрерывно разделяют ее путем отбора плавающих на поверхности раствора загрязнений, которые подают потребителю, и осуществляя возврат раствора на очистку поверхности. При этом в сборную емкость через отверстия расположенного в нижней ее части трубопровода подают воздух под давлением 0,1-5 атм. В качестве моющего средства используют 2-10%-ный водный раствор композиции, образующей на очищенной поверхности пленку, предотвращающую испарение остатков загрязнений и позволяющую проведение огневых ремонтных и других взрывоопасных работ после очистки поверхности без проведения дегазации и использования дегазационного и вентиляционного оборудования; струйную обработку осуществляют моечными машинками под давлением 4-40 атм при температуре раствора 20-90^oС, выводят в сборную емкость смесь раствор – загрязнения и непрерывно разделяют ее путем отбора плавающих на поверхности раствора загрязнений, которые подают потребителю, и осуществляя возврат раствора на очистку поверхности.

Моющая композиция осуществления способа характеризуется тем, что она имеет состав, мас. %:
Алкилбензольфонат натрия (радикал “алкил” с количеством углеродных атомов 11-13) – 5,5-7,0
Неонол – 2,0-7,0
Полиэтиленгликоль – 3,0-11,0
Карбонат и/или бикарбонат натрия – Остальное
Недостаток его заключается в том, что для разделения образующейся смеси моющего раствора и загрязнений используют специальную емкость, в которую направляется весь объем моющего раствора и непрерывно осуществляется отбор загрязнений. При этом вместе с загрязнениями удаляется и часть моющего раствора, что приводит к неоправданным потерям и ухудшению “качества” загрязнений в случае их утилизации в виде нефтепродуктов.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является упрощение конструкции, т.к. разделение моющего раствора и загрязнений производят в отмываемой емкости, что позволяет осуществлять отмывку поверхности даже в полевых условиях, а также повысить качество отмывки путем более тонкого разделения моющего раствора и загрязнений.

Для решения этой задачи предлагается следующий способ и устройство для его реализации.

Способ отмывки сильно загрязненных железнодорожных цистерн от нефтепродуктов, заключающийся в струйной обработке их внутренних поверхностей моющим раствором, разделении образовавшейся эмульсии на моющий раствор и загрязнения, удалении загрязнений и повторном использовании моющего раствора. При этом струйную обработку проводят в два этапа: сначала проводят черновую обработку, начиная ее с нижних внутренних поверхностей цистерны, переходя постепенно по мере отмыва на верхние поверхности, при этом наполняют цистерну образовавшейся эмульсией на глубину не менее минимального уровня расслоения раствора и загрязнений, отстаивают образовавшуюся эмульсию внутри отмываемой цистерны до разделения моющего раствора и загрязнений, удаляют верхние слои с высокой концентрацией загрязнений, нижние направляют на хранение, при необходимости цикл повторяют, а затем проводят чистовую обработку, при которой моющий раствор используют для отмывки в строго дозированных объемах, образовавшуюся эмульсию сразу после обработки направляют в разделитель с объемом, равным упомянутому дозированному объему используемого моющего раствора, отстаивают ее до расслоения, а затем удаляют излишки объема жидкости, находящиеся в верхних слоях в виде загрязнений, а оставшийся моющий раствор направляют на хранение или при необходимости на повторную обработку. Кроме того, моющий раствор при необходимости нагревают и фильтруют.

Предлагаемое устройство для отмывки железнодорожных цистерн от нефтепродуктов содержит моечную машинку, устанавливаемую внутри отмываемой цистерны, соединенную трубопроводом с насосом для нагнетания моющего раствора, емкость для хранения моющего раствора и емкость для сбора загрязнений. При этом оно содержит закрепленный на верхней горловине цистерны приемник загрязнений, установленный внутри отмываемой цистерны, соединенный через откачивающий насос с емкостью для сбора загрязнений, а также заборное приспособление для удаления из цистерны отстоявшегося моющего раствора, содержащее откачивающий насос, соединенный трубопроводом с емкостью для хранения моющего раствора, разделитель, выполненный в виде емкости с объемом, равным объему дозы моющего раствора для чистовой обработки, снабженный входными патрубками, один из которых соединен с нагнетающей магистралью насоса моющей машинки, а другой с трубопроводом откачивающего насоса заборного приспособления моющего раствора и выходными патрубками, один из которых расположен в нижней части разделителя, снабжен запорным вентилем и соединен с емкостью для хранения моющего раствора, а также сливным патрубком, установленным на верхней границе дозированного объема, снабженным запорным вентилем и соединенным с емкостью для сбора загрязнений. Приемник загрязнений выполнен в виде J-образной трубы, содержащей вертикальные длинный и короткий патрубки, причем длинный патрубок соединен с откачивающим насосом, а короткий снабжен заборной воронкой, закрепленной на поплавковом устройстве с возможностью вертикального перемещения относительно короткого патрубка при изменении уровня жидкости в цистерне и притопленной в жидкость на толщину слоя загрязнений. Заборная горловина соединена с коротким патрубком гибким шлангом, например сильфоном.

Заборное приспособление для удаления из отмываемой цистерны отстоявшегося моющего раствора выполнено в виде трубы, устанавливаемой через верхнюю горловину цистерны, входное отверстие которой находится вблизи дна цистерны, а выходное через откачивающий насос соединено с емкостью для моющего раствора.

Для цистерн с донным люком заборное приспособление для удаления из отмываемой цистерны отстоявшегося моющего раствора выполнено в виде трубы, установленной в донное сливное отверстие цистерны. Разделитель выполнен в виде вертикальной емкости с сужением в верхней части.

На фиг.1 изображена схема устройства, а на фиг.2 – конструкция приемника загрязнений.

Предлагаемое устройство для отмывки железнодорожной цистерны состоит из моечной машины 1, установленной внутри отмываемой цистерны 2 и соединенной трубопроводом 3 с насосом 4 через вентиль 32 для нагнетающего моющего раствора, емкость 5 для хранения моющего раствора и емкость 6 для сбора загрязнений, приемник загрязнений 7, закрепленный на верхней горловине цистерны 2 и установленной вертикально внутри отмываемой цистерны 2 и соединенный трубопроводом 9 через откачивающий насос 8 с емкостью 6 для сбора загрязнений. Приемник загрязнений 7 выполнен из J-образной трубы 10, закрепленной на верхней горловине цистерны 2 и длинным концом соединенный с трубопроводом 9. Короткий конец упомянутой трубы 10 через гибкий шланг 11 соединен с плавучим заборником загрязнений 12, состоящим из притопленной в эмульсию воронки 13, закрепленной на понтоне 14 таким образом, чтобы верхний край приемной воронки 13 был постоянно погружен в отстаиваемую эмульсию на глубину слоя загрязнений.

Заборное приспособление 15 служит для удаления из цистерны 2 отстоявшегося моющего раствора и состоит из приемной трубы 16 с заборным отверстием на конце, установленной вертикально через горловину цистерны 2. При этом ее заборное отверстие располагается вблизи дна цистерны 2. Верхний конец трубы 16 через трубопровод 17 соединен через откачивающий насос 18 с разделителем 19. Для цистерн, оборудованных донным люком 20, предусмотрен сливной трубопровод 21, снабженный запорным вентилем 22 и соединенный с разделителем 19.

Разделитель 19 выполнен в виде вертикальной емкости дозированного объема, на верхней границе которого расположен сливной трубопровод 23 с вентилем 24, соединенный с емкостью 6 для сбора загрязнений. В средней части осуществлен подвод трубопровода 17, подводящего отработанную эмульсию из цистерны 2, а также трубопровод 30 с вентилем 31 для подачи моющего раствора из емкости 5, в нижней части установлен трубопровод 25, снабженный вентилем 26, соединенный со всасывающей магистралью 27 насоса 4. Магистраль 27 оборудована запорным вентилем 28. В разделителе установлен подогреватель 33 и фильтр 34.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от степени загрязнений отмывку осуществляют двумя этапами: с отстоем загрязнений внутри цистерны 2 с последующим их отбором (черновой) или без него (чистовой).

На первом этапе в случае сильного загрязнения (слой оставленного мазута может достигать 1/3 объема цистерны, особенно в зимнее время) мойку осуществляют, удаляя основную массу загрязнений.

Для этого струйную обработку с помощью моющей машины 1 начинают с нижних внутренних поверхностей цистерны, размывая слои нефтепродукта, скопившиеся на дне, подавая моющий раствор из емкости 5 насосом 4, открыв вентиль 28 при закрытых вентилях 26 и 31. По мере заполнения цистерны образовывавшейся эмульсией отмыв переносят на верхние поверхности, которые, как правило, загрязнены гораздо меньше. Мойку продолжают до тех пор, пока образовывающийся слой эмульсии не достигнет глубины минимального слоя расслоения моющего раствора и загрязнений. Отстаивают образовавшуюся эмульсию до расслоения моющего раствора и загрязнений внутри отмываемой цистерны 2. Образовавшийся слой загрязнений откачивают насосом 8 по трубопроводу 9, используя приемник загрязнений 7, который состоит из j-образной трубы 10, на коротком конце которой установлен на гибком шланге установлен заборник загрязнений 12 в виде притопленной в эмульсию воронки 13, закрепленной на понтоне 14, плавучесть которого выбирается из условия, чтобы верхний край приемной воронки 13 постоянно был погружен в отстаиваемую эмульсию на глубину слоя загрязнений (см. фиг.2). Регулировка погружения достигается установкой или удалением регулировочных грузов 29. Загрязнения сливаются в воронку 13 и насосом 8 откачиваются в емкость 6. Затем цикл по необходимости повторяют. Когда же уровень загрязнения уменьшается до приемлемых пределов, переходят ко второму этапу, суть которого сводится к тому, что отмывку цистерны осуществляют строго дозированным количеством моющего раствора, из предварительно заполненного разделителя 19 насосом 4, закрыв вентили 28 и 31 и открыв вентили 26 и 32. Затем образовывающуюся эмульсию направляют в разделитель 19, где она отстаивается. Ввиду того, что сливное отверстие разделителя выполнено на высоте, равной верхней границе дозированного объема моющего раствора, отстоявшиеся загрязнения в виде жидких нефтепродуктов сливаются в емкость 6, а оставшийся моющий раствор в том же дозированном количестве направляют на повторную чистовую отмывку. При необходимости моющий раствор нагревают нагревателем 33 и фильтруют фильтром 34.

Заявителем изготовлен опытный образец заявленного устройства, который подтвердил заявленные преимущества предлагаемого способа.

Литература
1. Патент РФ 2135404, 1999 г.

2. А.С. СССР 618406, 1978 г.

3. Заявка 2000121945 (решение о выдаче 12.03.01) (прототип).

Формула изобретения

1. Способ отмывки железнодорожных цистерн от нефтепродуктов, заключающийся в струйной обработке их внутренних поверхностей моющим раствором, разделении образовавшейся эмульсии на моющий раствор и загрязнения, удалении загрязнений и повторном использовании моющего раствора, отличающийся тем, что струйную обработку проводят в два этапа: сначала проводят черновую обработку, начиная ее с нижних внутренних поверхностей цистерны, переходя постепенно по мере отмыва на верхние поверхности, при этом наполняют цистерну образовавшейся эмульсией на глубину не менее минимального уровня расслоения раствора и загрязнений, отстаивают образовавшуюся эмульсию внутри отмываемой цистерны до разделения моющего раствора и загрязнений, удаляют верхние слои с высокой концентрацией загрязнений, нижние направляют на хранение, при необходимости цикл повторяют, а затем проводят чистовую обработку, при которой моющий раствор используют для отмывки в строго дозированных объемах, образовавшуюся эмульсию сразу после обработки направляют в разделитель объемом, равным упомянутому дозированному объему используемого моющего раствора, отстаивают ее до расслоения, а затем удаляют излишки объема жидкости, находящиеся в верхних слоях в виде загрязнений, а оставшийся моющий раствор направляют на хранение или при необходимости на повторную обработку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что моющий раствор нагревают.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что моющий раствор фильтруют.

4. Устройство для отмывки железнодорожных цистерн от нефтепродуктов, содержащее моечную машинку, устанавливаемую внутри отмываемой цистерны, соединенную трубопроводом с насосом для нагнетания моющего раствора, емкость для хранения моющего раствора и емкость для сбора загрязнений, отличающееся тем, что оно содержит закрепленный на верхней горловине цистерны приемник загрязнений, установленный внутри отмываемой цистерны, соединенный через откачивающий насос с емкостью для сбора загрязнений, а также заборное приспособление для удаления из цистерны отстоявшегося моющего раствора, содержащее откачивающий насос, соединенный трубопроводом с емкостью для хранения моющего раствора, разделитель, выполненный в виде емкости с объемом, равным объему дозы моющего раствора для чистовой обработки, снабженный входными патрубками, один из которых соединен с нагнетающей магистралью насоса моющей машинки, а другой – с трубопроводом откачивающего насоса заборного приспособления моющего раствора и выходными патрубками, один из которых расположен в нижней части разделителя, снабжен запорным вентилем и соединен с емкостью для хранения моющего раствора, а также сливным патрубком, установленным на верхней границе дозированного объема, снабженным запорным вентилем и соединенным с емкостью для сбора загрязнений.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что приемник загрязнений выполнен в виде J-образной трубы, содержащей вертикальные длинный и короткий патрубки, причем длинный патрубок соединен с откачивающим насосом, а короткий снабжен заборной воронкой, закрепленной на поплавковом устройстве с возможностью вертикального перемещения относительно короткого патрубка при изменении уровня жидкости в цистерне и притопленной в жидкость на толщину слоя загрязнений.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что заборная воронка соединена с коротким патрубком гибким шлангом, например сильфоном, и установлена на понтоне с регулируемой плавучестью, например, посредством регулировочных грузов.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что заборное приспособление для удаления из отмываемой цистерны отстоявшегося моющего раствора выполнено в виде трубы, устанавливаемой через верхнюю горловину цистерны, входное отверстие которой находится вблизи дна цистерны, а выходное через откачивающий насос соединено с емкостью для моющего раствора.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что заборное приспособление для удаления из отмываемой цистерны отстоявшегося моющего раствора выполнено в виде трубы, установленной в донное сливное отверстие цистерны.

9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что разделитель выполнен в виде вертикальной емкости с сужением в верхней части.

10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что разделитель снабжен встроенным подогревателем.

11. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно снабжено фильтром.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.07.2005

Извещение опубликовано: 10.06.2006 БИ: 16/2006