АктуальностьОбразующиеся в процессе эксплуатации нефтеналивных танкеров и топливных танков судов осадочные отложения, "мертвые запасы" (нефтешламы) по своему составу чрезвычайно разнообразны и представляют собой сложные системы, состоящие из нефтепродуктов, воды и механических примесей, соотношение которых колеблется в очень широких пределах. Состав и дислокация шламов
могут существенно различаться.
С течением времени происходит старение осадочных отложений за счет "вымывания" легких фракций, окисления и осмоления нефти, перехода асфальтенов и смол в другое качество, образования коллоидно - мицеллярных конгломератов, попадания дополнительных механических примесей органического и неорганического происхождения. Устойчивость к разрушению таких сложных многокомпонентных дисперсных систем многократно возрастает, а обработка и утилизация их представляют одну из труднейших задач.
Проблемные вопросы традиционных технологий- традиционная технология зачистки топливных танков включает в себя обязательную протирку емкостей острым паром в течение 10 - 30 часов, затем проветривание и непосредственно зачистку (замывку) силами персонала;
- известный гидродинамический метод очистки, при котором осуществляется механическое воздействие струи высокого давления, также не позволяет сочетать высокую производительность процесса и высокое качество;
- для работ с инженерными системами - ни один из традиционных методов не позволяет удалять сплошные пробки - кирпичи из серы, парафинов, карбонатов металлов и солей кальция в трубах.
Предлагаемая технология универсальна, при этом исключает все недостатки, присущие традиционным методам очистки - механическим (трудоемкость, порча поверхности аппаратуры), химическим (малая производительность, экологическая нагрузка) и др.
Возможности системы- без использования паровой обработки снижать вязкость донных отложений и осуществлять их откачку;
- эффективно, с высокой скоростью и качеством зачищать внутренние поверхности цистерн и подсланевые пространства от любых отложений, в т. ч. битумных, с возможностью удаления последних;
- осуществлять очистку топливопроводов, трубок теплообменной аппаратуры, в т. ч. полностью перекрытых отложениями, как вязкими (жиры, парафины), так и высокотвердыми (соли металлов);
- осуществлять очистку корпуса судна от бионаростов, ржавчины, остатков краски и грунта как при доковании, так и на плаву, включая подводную часть (специальная комплектация).
Гидрокавитационный метод воздействия на материал (объект) заключается в использовании работы кавитирующих пузырьков, создаваемых в струе жидкости специальными насадками. Последние преобразуют гидродинамический напор жидкости в двухфазный поток (кавитационные пузырьки - жидкость).
Разрушение (схлопывание) кавитационного пузырька при соприкосновении с поверхностью объекта влечет образование кумулятивной струйки. Скорость кумулятивной струйки может достигать одного километра в секунду и развивать давление при ударе о твердую поверхность сотни МПа (сотни тысяч атмосфер). В зависимости от механических параметров подвергаемого воздействию материала (его когезионных и адгезионных свойств), применяются насадки, обеспечивающие оптимальное отношение количества кавитационных пузырьков, их размера и объема жидкости. А также создают необходимый динамический напор жидкости, фокусировку и частоту ультразвуковых волн. Количество кумулятивных струек, воздействующих на один сантиметр за секунду, может превышать десятки тысяч. Глубина проникновения кумулятивной струйки регулируется от миллиметров до микрон. Кавитирующая струя имеет диапазон фокусировки от единиц квадратных миллиметров до сотен квадратных сантиметров.
Теоретически не существует материала, который не смог бы разрушить (обработать) инструмент, созданный на основе данной разработки, при том с высокой скоростью и относительно малыми энергозатратами.
При применении ГК технологии, несмотря на использование в системе насоса высокого давления, сам объект очистки воздействия высокого давления не испытывает, кавитационный эффект способен разрушать, в т. ч. высокотвердые отложения, такие, как карбонат железа, не разрушая и не повреждая внутренней поверхности даже ветхих труб. В отличие от метода промывки труб высоким давлением воды или продувки сжатым воздухом полностью исключается повреждение или засорение запорной арматуры.
Гидрокавитационная технология позволяет снимать отложения до чистого металла, при этом выполняются все требования заказчиков относительно сохранения оксидной пленки, предохраняющей трубы от коррозии. Режим кавитационного воздействия подбирается так, чтобы кумулятивная струйка не могла повредить металл, но ее энергии достаточно, чтобы разрушить отложения.
Проектируемая система значительно автоматизирована, сокращены энергоемкость и сроки работ - исключена необходимость затрат времени и топлива на поднятие высокой температуры в танках при откачке, также уменьшено парообразование нефтепродуктов при производстве работ.
Использование гидроприводов и гидравлического
управления рабочими органами отвечает целям пожаро - взрывобезонасности объекта. Привод насосной станции при необходимости также можно запроектировать от судовой (портовой) гидравлической или воздушной системы.
Производительность: 3 - 25 м3/час - по откачке жидких шламов; 520 м2/час - применительно к ровной поверхности.
Основные элементы и узлы
