0
0
0

Подогрев битума в стационарных ёмкостях, перекачка и доставка к месту использования

Подогрев битума в стационарных ёмкостях, перекачка и доставка к месту использования

Битум является сложным органическим продуктом, в состав которого входят углеводороды, сернистые, металлические, водородные, азотные и кислородные компоненты. Аморфное вещество в зависимости от окружающих условий бывает вязким и полутвёрдым. Твёрдость ему придают парафины и асфальгены, нестабильность структуры – смолы, а жирную плёнку – маслянистые включения.

Нефтепродукты при стационарном хранении в резервуарах увеличивают значение вязкости. Их тяжело куда-то перелить, а также освободить ёмкости для дальнейшего наполнения. Налипающие на внутреннюю часть остатки сложно удалить, к тому же они снижают полезный объём хранилища. Причём это не зависит от размера и формы резервуаров, которые могут быть вертикальными, горизонтальными, наклонными, располагаться под землёй или на её поверхности.

Чтобы заниматься хранением и дозированным отпуском битума, следует построить специальный терминал. Отдельные его секции обеспечат приём материала, сберегание, выдачу из хранилищ.

Bitym.jpg (174 KB)

Что предлагается

Нагревание содержимого ёмкостей электрическим кабелем позволит увеличить текучесть продукта, который к тому же является взрывоопасным. Кабель располагается в горизонтальном направлении или создаёт витки по диаметру. Его помещают в тонкую трубу, привариваемую к оборудованию для транспортирования.

На ограниченных участках довольно успешно применяют гибкие нагревательные ленты особой плотности. Они производятся из стекловолокна, а внутри имеют каналы с токопроводящей проволокой. ЭНГЛ-2 препятствует замерзанию ёмкостей и поддерживает температуру до +60⁰С. Для трубопроводов используют стекловолоконный канат ЭНГЛ-1 способен нагреваться до +180⁰С (в отдельных случаях возможно изготовление с термическим потенциалом в +250⁰С). Лента наматывается на трубу, после чего закрывается слоем термоизоляции. Завершает конструкцию подключение к источнику тока через клеммы.

ГНЭ для обогрева трубопроводов и цистерн

Когда требуется осуществлять в течение суток отгрузку нефтепродуктов из железнодорожных ёмкостей, зачастую процесс происходит с прерыванием. Что-то переливают утром, что-то днём или ночью. Отгрузка выполняется в подъезжающие спецавтомобили или перекачивается в другую ёмкость по трубам. 

Нагрев нефтепродуктов можно производить паровым способом или электрическим. Оценим, какой метод является более выгодным.

  • Паровой метод заключается в подведении к битуму, мазуту горячего пара. После достижения нужной температуры нефтепродукт становится менее вязким и готов к дальнейшему перемещению. Лишний конденсат повышает водность продукта, поэтому от неё приходится дальше избавляться. После отключения паровой установки следует пропустить по системе горячий воздух, чтобы убрать капли. Они способны при холодной погоде привести к обледенению запорной арматуры и отсека для нагрева.
  • Благодаря электрическому способу нагревания удаётся включать и выключать ток в любое время, без необходимости дополнительных действий по содержанию системы в нужном состоянии. Конструкция подачи энергии более простая, можно планировать термические процессы без лишних денежных затрат. Правильно смонтированная система работает без сложностей, причём позволяет осуществлять корректировку температуры нагрева.

Bitym 4.jpg (85 KB)

Советы по усовершенствованию подачи нефтепродуктов в тару

Создать комфортные условия для дозированного распределения вязких смесей помогут следующие действия: 

- выделить участок, включающий зону хранения и разлива;

- края горизонтальных резервуаров разместить в постройке с обратной к фасаду стороне. Толщина вертикальной стены предлагается 0,7м и более;

- поблизости расположить площадку для погрузки и выгрузки нефтепродуктов; 

- чтобы бочки не пришлось вручную подкатывать к баку, надо поставить весы и наполнять ёмкости, сразу взвешивая.

Рекомендации при заливке продукта в автотанкер 

Первый этап повышения температуры проходит при наличии мазута в наземной ёмкости. Вторая стадия термического процесса начинается после помещения его в подземное хранилище. Такой подход был выработан после строительства экспериментального объекта, о котором расскажем ниже. 

Пилотный вариант создания мазутно-битумного узла

Первым экспериментальным объектом, на котором был опробован способ заливки мазута в автотанкер, был комплекс, вмещавший 6т продукта. Он проработал без серьёзных сбоев около четверти века. Термический потенциал обеспечивали стационарные, врезные и погружные ТЭНы.

Из танкеров мазут переливали в резервуары, затем он поступал в 2 расходных подземных бака. И первое, и второе хранилище обогревалось. Начальный термический эффект был необходим, чтобы застывшая масса смогла изменить своё физическое состояние и приобрести способность перемещаться по трубам с обогревом. После попадания в цистерну температура продукта увеличивалась до +60⁰С. Битум медленно нагревался, чтобы не изменились исходные характеристики, и через 4 часа был готов к транспортировке. Столько же времени уходило на переливание мазута к дальнейшей выдаче.

Bitym 5.jpg (133 KB)

Все процессы контролировал один человек. Он находился в кабине диспетчера и периодически проверял параметры нагрева. Удалённое управление обеспечивал автоматический электрощит, куда подключали все силовые провода, контакторы с управляющими ключами. Была создана схема зоны с нумерацией ёмкостей, кнопками пуска и завершения нагрева. 

Благодаря столь проработанной схеме удалённого управления оператор подключал лишь те нагревательные единицы, которые участвовали в подогреве битума или мазута в конкретной цистерне. Как только полуметровый слой продукта поступал в ёмкость, подключались к работе нагреватели этих баков. 

Когда требовалось перелить битум в автоцистерну, точно также подогревалась поверхность отпускной трубы и помпы. Насосы для битума имели двойной кожух, между частями которого функционировал теплоноситель. Его задача – не допустить затвердевания перекачиваемого состава.

Работа экспериментального объекта помогла увидеть действенность организованной загрузочно-отпускной линии, оценить долговечность и результативность её работы, а также понять, что нужно усовершенствовать в пилотном варианте.

Для битума условия хранения, разогрева и переливания должны быть чётко обозначены. Здесь не подходит паровой способ разогрева. Вода способна вызвать «закипание» продукта. Температура разжиженного битума – около +200⁰С, а вода закипает при +100⁰С. Возникает интенсивное бурление. Если жидкость окажется в битумовозе, то он фонтаном выльется наружу.

Разные типы электрических ТЭНов показали эффективность и безопасность их применения. Встроенные и погружные, кабельные и гибкие, они отлично решают поставленные задачи, не нуждаются в сложном обслуживании и хорошо поддерживают заданные термические значения.

Bitym 2.jpg (35 KB)Особенность ёмкостей с подогревом

Чтобы выбрать правильный температурный показатель, нужно учесть решение задач:

  • увеличение термического значения всего объёма продукта нефтепереработки или его части;
  • обеспечение необходимой скорости разогрева;
  • создание оптимальных условий для хранения и перемещения битума под заливку;
  • перемешивание подогретого остатка и новой партии прибывшего углеводородного материала.

При выгрузке материала из железнодорожных вагонов достаточно температуры +50…+65⁰С, чтобы он получил достаточную вязкость и под действием силы тяжести начал перетекать в хранилище. 

При работе с небольшими партиями битума достаточно разогреть его до +95…+110⁰С. 

Когда нужно хорошо смешать разные партии продукта, быстро переместить его в другое место, следует придерживаться диапазона нагрева +145…+175⁰С. 

При этом надо подобрать такие устройства, чтобы их использование было финансово выгодно и не требовало частой замены. На резервуаре для хранения устанавливают сам нагреватель, датчик отслеживания температуры, измерители уровня налива и остатка на дне, датчик проверки соответствия нефтепродукта нужному качеству.

Подробный разбор битумного терминала

За всё время существования битумной темы использовали 4 типа нагревателей.

  • Пар. Его пропускают по змеевикам, уложенным по дну резервуара, в калорифере. На 1т битума требуется порядка 300-350т пара, подаваемого под давлением в 8 атмосфер. Метод не оправдывает себя, когда нужно нагреть продукт до t = +140…+160⁰С.
  • Масло. Оно способно выдерживать температуру до +250⁰С в течение длительного времени. Однако коксование требует периодической очистки теплового устройства, замены секций печи.
  • Газ. Позволяет выпарить влагу из битума и одновременно подогреть продуцируемым теплом сам нефтепродукт. То есть, энергия сгорания газа используется очень продуктивно. Однако при таком теплоносителе повышается опасность появления возгораний.
  • Ток. Этот вид особенно удобен при наличии недорогой электроэнергии. ТЭНы рассчитаны на длительную и беспроблемную эксплуатацию.

Что ещё задействовано в битумном терминале и доставке продукта к месту использования

Bitym 3.jpg (102 KB)

Насосы шестерёнчатого типа для принудительного перемещения битума с подогреваемым корпусом. Они участвуют в первичном закачивании, периодической выкачке продукта в другую ёмкость (для исключения коксования нижних слоёв) и наполнении разогретым материалом машин для транспортировки нефтепродукта на объект.

Автобитумовозы. Наполняются чёрной массой, перевозят её в конечную точку использования, перекачивают для слива. При перемещении транспорта следует поддерживать температуру, не позволяющую битуму твердеть.

Гудронатор автомобильного типа. Он используется в дорожном строительстве. С помощью техники создаётся подгрунтовка из битума, на который впоследствии укладывается асфальт. Набрызг под давлением формирует ровный слой, но при этом битум должен быть разогретым.

Чтобы получить качественный битум, следует обеспечивать правильные термические процессы. Помощь в этом деле готова оказать компания Intmax.