Повышение экологической безопасности резервуаров

       Эксплуатация резервуаров для нефти и темных нефтепродуктов зачастую связана с накоплением в них донных осадков (нефтешламов), толщина слоя которых может достигать 3 м.
       Накопление осадка (нефтешлама) на днище резервуаров ведет к уменьшению их полезного объема, вызывает затруднения при учете нефти и нефтепродуктов, приводит к коррозионному разрушению днища. Эти нефтешламы представляют собой смеси твердых и аморфных образований, которые состоят из механических частиц и тяжелых углеводородных соединений: парафинов, битумов, смол и асфальтенов. Отложения отрицательно влияют на качество товарной продукции. Закачка чистой товарной продукции в загрязненный резервуар может привести к потере качества нефтепродукта.
       Сохранение качества нефтепродукта требует проведения такой сложной и опасной операции, как зачистка резервуара [1,2]. Зачистка резервуаров для нефти, мазутов, моторных топлив и аналогичных по физико-химическим свойствам нефтепродуктов в соответствии с нормативными документами проводиться по мере необходимости, определяемой, в том числе надежностью и безопасностью эксплуатации резервуара [2,3].
       Извлеченные при зачистке резервуаров нефтешламы перерабатываются на специальных установках в процессе зачистки или направляются на очистные сооружения предприятия. По данным АНК «Башнефть», ежегодно при переработке нефти образуется около 8,3 тыс. т нефтешламов, которые при отсутствии технологии их обезвреживания являются источниками загрязнения окружающей среды. При зачистке одного резервуара хранения нефти образуется около 200 м3 нефтешлама.
Применение различных систем предотвращения накопления и размыва донных осадков в резервуарах при хранении нефтей и нефтепродуктов с большим содержанием парафина позволяют увеличить период времени между зачистками резервуара и уменьшить количество извлекаемых нефтешламов.
       В настоящее время считается, что наиболее эффективный размыв донных отложений достигается при использовании устройств размыва донных отложений и трубной системы размыва внутри резервуара типа РВС.
Примером трубной системы размыва может служить система пригружных веерных сопел (см. Р-03-01-91 «Рекомендации по проектированию резервуарных парков»).
       Однако трубные системы размыва имеют ряд крупных недостатков:
• создание дополнительного гидравлического сопротивления в приемо-раздаточном патрубке (ПРП), если подача продукта на размыв совмещена с ним;
• наличие «мертвых» зон, в которых донные отложения не размываются;
• возможность забивания размывающих сопел, в промежутках между включениями системы;
• наличие дополнительных металлоконструкций, загромождающих внутреннее пространство резервуара, что негативно сказывается на процессах зачистки и ремонта резервуара;
• не обеспечивает полную циркуляцию жидкости в объеме резервуара.

       В отличие от них устройства размыва донных отложений лишены этих недостатков и обладают рядом преимуществ, позволяющих рекомендовать именно их для предотвращения образования донных отложений и удаления донных отложений из резервуаров с нефтью и темными нефтепродуктами.
       Принцип работы устройства размыва донных отложений заключается в том, что своим гребным винтом оно создает длинную (до 47 м) узконаправленную струю жидкости, которая за счет автоматического возвратного углового движения самого устройства, перемещается над днищем резервуара, практически охватывая всю его площадь. Струя жидкости армируется поднятыми частицами осадков и размывает придонные осадки, одновременно обеспечивая их перемешивание с основной жидкостью в резервуаре. Если в процессе размыва периодически откачивать жидкость из резервуара, то за достаточно короткий срок можно удалить из резервуара все осадки, накопленные за годы. Варьируя объемами откачки жидкости с размытыми осадками и смешивая их с основной жидкостью с последующей откачкой, можно уложиться в допустимые нормы состава товарной жидкости.
       Устройства размыва донных отложений при их периодическом включении (раз в 10 дней) на 12-14 часов позволяют предотвратить образование осадков и осуществить гомогенизацию (усреднение компонентного состава по объему) жидкости, хранящейся в резервуаре.
       Устройства размыва донных отложений можно применять для гомогенизации (создания однородности) легковоспламеняющейся жидкости в резервуаре. При автоматическом повороте устройства во время работы (1 цикл – поворот ± 60 о за 3,5 часа) жидкость интенсивно перемешивается, причем направление ее кругового движения меняется за цикл 4 раза.
       В настоящее время различными фирмами выпускаются несколько видов устройств размыва донных отложений: Тайфун-20, Тайфун-24, Диоген-500, Диоген-700.
Технологический процесс размыва и удаления донных отложений из резервуаров [4], в отличие от процесса его зачистки, экологически чист (размытый донный осадок откачивается вместе с жидкостью в трубопровод), дополнительных мер по охране окружающей среды не требуется.
       Технологический процесс по размыву и удалению донных отложений из резервуаров включает следующие операции:
• заполнение резервуара продуктом;
• разрушение донных отложений и перемешивание продукта в резервуаре с целью предотвращения образования донных отложений;
• откачку (удаление) размытых и диспергированных донных отложений в смеси с продуктом;
• контроль процесса размыва и удаления донных отложений из резервуаров.

       Основные операции технологического процесса по размыву и удалению донных отложений из резервуаров состоят в разрушении уплотненных донных осадков, образовавшихся в резервуаре в процессе длительной эксплуатации, подвижной затопленной струей продукта, формирующейся размывающим устройством и откачке (удалении) размытых и диспергированных донных отложений в смеси с продуктом.
Операции по размыву и удалению производятся в двух режимах: в режиме предотвращений образования донных отложений и в режиме размыва и удаления донных отложений из резервуаров с нефтью и темными нефтепродуктами.
       Продолжительность по времени операции размыва накопившихся сильно уплотненных донных осадков зависит от высоты слоя осадков, их физико-химических свойств (вязкости, плотности и т.д.), температуры хранения, вместимости резервуара.
       Таким образом, использование устройств размыва донных отложений позволяет: увеличить период времени между зачистками резервуара, тем самым сократить количество зачисток; уменьшить количество извлекаемых нефтешламов, и за счет этого повысить экологическую безопасность эксплуатации резервуара.
                СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. ГОСТ 1510-2022 Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.
2. Кривов М.Н. Причины аварий при зачистке резервуаров от остатков нефтепродуктов // Безопасность Труда в Промышленности. –2003 - №10. С. 23-24.
3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности складов нефти и нефтепродуктов", утв. приказом РТН от 15 декабря 2020 года № 529.
4. РД 153-39.4-057-00 Технология проведения работ по предотвращению и удалению из резервуаров донных отложений. – М.: Транснефть, 2000. -19 с.