《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》是合肥通用機械研究院於2011年5月24日申請的發明專利，該專利申請號為2011101342981，公布號為CN102319709A，專利公布日為2012年1月18日，發明人是陳正文、薛勝雄、王永強、巴勝富、蘇吉鑫、韓彩紅、任啟樂。
《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》公開了一種儲油罐油泥液炮破碎清洗方法。該發明同等能量的液炮要比同等能量的連續射流發揮出強得多的破碎清洗功效，能量的突然釋放所產生的功效要遠大於逐漸釋放所產生的功效，可降低能耗及機組裝備功率。
2017年12月11日，《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：儲油罐油泥液炮破碎清洗方法
- 公布號：CN102319709A
- 公布日：2012年1月18日
- 申請號：2011101342981
- 申請日：2011年5月24日
- 申請人：合肥通用機械研究院
- 地址：安徽省合肥市長江西路888號
- 發明人：陳正文、薛勝雄、王永強、巴勝富、蘇吉鑫、韓彩紅、任啟樂
- 代理機構：安徽合肥華信智慧財產權代理有限公司
- 代理人：余成俊
- Int.Cl.：B08B9/08（2006.01）I、B08B9/093（2006.01）I、B08B13/00（2006.01）I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
原油儲備最普遍的存儲設備是大型儲油罐，2005年前以5萬立方米以下儲罐為主，之後則以10萬立方米以上為主。由於原油的組成和特性，油罐底泥的產生不可避免，而且數量可觀（一般為罐容的2.5%）。如此大量油泥沉積得不到利用，既浪費能源又降低了有效庫容，而且由於儲罐有必須的6年檢收周期，到期必須清除油泥、清洗罐壁以便檢測檢收。如何清理回收這些油泥，一直是一項難題工程。傳統的人工清理方法被淘汰，各種機械自動清洗工藝相繼出現。而其中的射流清洗工藝成為發展主流。但由於傳統連續射流工藝為使射流產生基本的有效射程（10米左右）和衝擊力，必須有一定的壓力和流量（一般為0.5～0.7兆帕，單槍60～80立方米/小時），即使這樣還必須配備布置多支槍（5萬立方米罐一般為18支，10萬立方米罐一般為28支），配備大功率的動力泵機組（75千瓦以上），一次只能採用兩支槍同時作業。此外再加上其它不可缺少的惰性氣體發生及動力氣源系統、回收循環系統、分離系統等，因而使得設備機組龐大，耗能也大。
發明內容
技術方案
《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》的技術方案如下：
a.油泥破碎回收階段，即以同質油介質的液炮破碎、攪拌、稀釋油泥，使油泥變成可流動的液態原油，完成油泥有效回收：
1）供液及回收泵機組先從另一同質儲油罐中抽吸原油給液炮裝置供液，而動力氣源系統給液炮裝置提供動力氣源，同時惰性氣體產生系統不斷向罐內填充惰性氣體，使罐內氧氣含量始終控制在8%以下。
2）當罐中部分油泥被破碎稀釋成一定量的液體原油時，此時通過切換管路控制閥，供油及回收泵機組開始從被清洗油罐抽吸回收原油，一部分原油繼續供給液炮作業，一部分輸送到分離及污水循環系統處理，油中固體雜質被分離，原油則輸送到另一同質油儲油罐，此時作業進入自循環油泥破碎回收作業階段。
b.罐壁清洗、余油回收階段，即以水介質液炮沖洗罐壁，同時依靠分離及污水處理循環系統，完成剩餘原油回收，最後達到管壁清洗乾淨、污水達標排放、固體殘渣含油量低於3%並收集處理，具體分成以下兩個階段。
1）清洗階段，當油泥全部被破碎、稀釋成液態原油並被回收後，通過切換管路控制閥使供液及回收泵機組開始抽吸普通清水給液炮供液。
2）循環清洗階段，當被清洗罐中水量達到一定量後，此時通過切換管路控制閥，停止外部供水，供油及回收泵機組開始從被清洗油罐吸水，一部分水繼續供給液泡作業，一部分輸送到分離及污水處理循環系統處理後再抽吸到供液及回收泵機組系統。
c.污水處理、達標排階段，當循環水中油含量越來越低，而罐壁已清洗乾淨時，則可停止液炮作業，通過切換管路閥門，回收泵機組從大罐回收污水，再送至分離及污水處理循環系統處理，最後達標排放。
所述的分離及污水處理循環系統中安裝有蒸汽加熱換熱裝置，並接通外部蒸汽源。破碎、稀釋油泥並清洗罐壁，“蓄能驟放”是“液炮”的核心理念，同等能量的液炮要比同等能量的連續射流發揮出強得多的破碎清洗功效。因為，對破碎沖洗類作業，能量的突然釋放所產生的功效要遠大於逐漸釋放所產生的功效。換言之，採用“液炮”破碎沖洗作業，可降低能耗及機組裝備功率。
《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》以同質油為介質的液炮衝擊到油泥表面，其衝擊力、液團破碎液體飛濺的沖刷剪下力等，將有效破碎、攪拌、稀釋油泥，使油泥很快變成可流動的液態原油，然後即可用泵吸抽送到其他油罐。當油泥清理完畢，再用水介質液炮沖洗罐壁，其沖刷力又可將罐壁的污垢沖洗乾淨。只要控制好液炮發射動力，其衝擊力是無法對鋼質的罐體產生任何破壞的。對2011年5月之前已有的10萬立方米大罐只需安裝4台60米有效射程的液炮即可覆蓋罐內所有位置。
改善效果
《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》由於採用了側周向稍偏炮筒前腔向的進液方向及蝸旋進液流道，使得液體以貼壁旋轉略偏向炮筒前腔的運動方向進入前腔，使進液連續流暢。更重要的是，當炮口水平或斜向下時，這種旋向運動離心力再加活塞向後運動使前腔產生的負壓吸力，能保證液體只向前腔流動，而不會先從噴嘴炮口流出，從而保證了供液的有效性和連續性。而另一方面當液體從前腔噴嘴口噴出時又可帶動部分液體一起從噴嘴（炮口）噴出，增加“液弾”流量。同等能量的液炮要比同等能量的連續射流發揮出強得多的破碎清洗功效，能量的突然釋放所產生的功效要遠大於逐漸釋放所產生的功效，可降低能耗及機組裝備功率。
附圖說明
圖1是《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》工藝流程示意圖。
圖1
權利要求
1.《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》包括有以下操作步驟：
a.油泥破碎回收階段，即以同質油介質的液炮破碎、攪拌、稀釋油泥，使油泥變成可流動的液態原油，完成油泥有效回收：
1）供液及回收泵機組先從另一同質儲油罐中抽吸原油給液炮裝置供液，而動力氣源系統給液炮裝置提供動力氣源，同時惰性氣體產生系統不斷向罐內填充惰性氣體，使罐內氧氣含量始終控制在8%以下。
2）當罐中部分油泥被破碎稀釋成一定量的液體原油時，此時通過切換管路控制閥，供油及回收泵機組開始從被清洗油罐抽吸回收原油，一部分原油繼續供給液炮作業，一部分輸送到分離及污水循環系統處理，油中固體雜質被分離，原油則輸送到另一同質油儲油罐，此時作業進入自循環油泥破碎回收作業階段。
b.罐壁清洗、余油回收階段，即以水介質液炮沖洗罐壁，同時依靠分離及污水處理循環系統，完成剩餘原油回收，最後達到管壁清洗乾淨、污水達標排放、固體殘渣含油量低於3%並收集處理，具體分成以下兩個階段：
1）清洗階段，當油泥全部被破碎、稀釋成液態原油並被回收後，通過切換管路控制閥使供液及回收泵機組開始抽吸普通清水給液炮供液。
2）循環清洗階段，當被清洗罐中水量達到一定量後，此時通過切換管路控制閥，停止外部供水，供油及回收泵機組開始從被清洗油罐吸水，一部分水繼續供給液泡作業，一部分輸送到分離及污水處理循環系統處理後再抽吸到供液及回收泵機組系統。
C．污水處理、達標排階段，當循環水中油含量越來越低，而罐壁已清洗乾淨時，則可停止液炮作業，通過切換管路閥門，回收泵機組從大罐回收污水，再送至分離及污水處理循環系統處理，最後達標排放。
2.根據權利要求1所述的儲油罐油泥液炮破碎清洗方法，其特徵在於：所述的分離及污水處理循環系統中安裝有蒸汽加熱換熱裝置，並接通外部蒸汽源。
實施方式
《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》具體實施方式包括以下操作步驟：
a.油泥破碎回收階段，即以同質油介質的液炮破碎、攪拌、稀釋油泥，使油泥變成可流動的液態原油，完成油泥有效回收。
1）供液及回收泵機組2先從另一同質儲油罐中抽吸原油給液炮裝置供液，而動力氣源系統給液炮裝置1提供動力氣源，同時惰性氣體產生系統4不斷向罐內填充惰性氣體，使罐內氧氣含量始終控制在8%以下。
2）當罐中部分油泥被破碎稀釋成一定量的液體原油時，此時通過切換管路控制閥，供油及回收泵機組開始從被清洗油罐抽吸回收原油，一部分原油繼續供給液炮作業，一部分輸送到分離及污水循環系統處理，油中固體雜質被分離，原油則輸送到另一同質油儲油罐，此時作業進入自循環油泥破碎回收作業階段。
b.罐壁清洗、余油回收階段，即以水介質液炮沖洗罐壁，同時依靠分離及污水處理循環系統3，完成剩餘原油回收，最後達到管壁清洗乾淨、污水達標排放、固體殘渣含油量低於3%並收集處理，具體分成以下兩個階段：
1）清洗階段，當油泥全部被破碎、稀釋成液態原油並被回收後，通過切換管路控制閥使供液及回收泵機組開始抽吸普通清水給液炮供液。
2）循環清洗階段，當被清洗罐中水量達到一定量後，此時通過切換管路控制閥，停止外部供水，供油及回收泵機組開始從被清洗油罐吸水，一部分水繼續供給液泡作業，一部分輸送到分離及污水處理循環系統處理後再抽吸到供液及回收泵機組系統，分離及污水處理循環系統3中安裝有蒸汽加熱換熱裝置，並接通外部蒸汽源。
C．污水處理、達標排階段，當循環水中油含量越來越低，而罐壁已清洗乾淨時，則可停止液炮作業，通過切換管路閥門，回收泵機組從大罐回收污水，再送至分離及污水處理循環系統處理，最後達標排放。
榮譽表彰
2017年12月11日，《儲油罐油泥液炮破碎清洗方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
