Подогрев высоковязких нефтепродуктов с помощью электрогрелки

Нефти и нефтепродукты со значительной вязкостью при низких температурах застывают, поэтому при сливе-наливе и перекачках их приходится подогревать. Наиболее распространенным удобным теплоносителем, используемым на нефтебазах, является водяной пар. Практически установлено, что процесс подогрева паром протекает эффективно при давлении 4—6 кгс/см2. Нефтепродукты подогревают в цистернах, емкостях или трубопроводах. Острым паром обычно подогревают топочные мазуты при сливе их из железнодорожных цистерн. В настоящее время на нефтебазах широко применяют подогрев мазута, прибывающего в железнодорожных цистернах, открытым паром. Подогреватели для подогрева открытым паром, представленные на рисунке 1, обычно состоят из трех перфорированных штанг: центральной и двух боковых. Центральная штанга вводится вертикально, боковые, имеющие изогнутую форму, — в направлении днищ цистерны. Число отверстий на штангах для выпуска пара выбирается с таким расчетом, чтобы суммарное сечение отверстий диаметром 5-6 мм было равно удвоенному сечению трубы самой штанги. Каждая штанга подключается к паропроводу с помощью парового шланга и накидной гайки.

В настоящее время на Ленинской нефтебазе Московского управления Главнефтеснаба РСФСР применяется система подогрева несколько иной конструкции (бесшланговой), смонтированной по предложению тов. Мамедова и Кондрашова, представленной на рисунке 2. Данная система разогрева мазута в железнодорожных цистернах проста и удобна в эксплуатации, требует меньшего времени на подготовку к разогреву, исключает применение дорогостоящих паровых рукавов, уменьшает расход пара и в целом сокращает время слива мазута. Следует иметь в виду, что применение такой системы эффективно только при температуре мазута 20—30° С, так как в этом случае возможно свободное погружение штанги в цистерну. Штанга с паровыми соплами и ее детали, а также крышка должны изготовляться из неискрообразующего металла.

 

 

Рисунок  - 2

 

Закрытыми трубчатыми подогревателями разогреваются все нефтепродукты, в которых недопустимы следы воды (например масла). Масла подогревают при помощи закрытых перейосных или стационарных змеевиков. Пар, проходя по системе труб-змеевиков, отдает тепло нефтепродукту через стенки, не соприкасаясь с ним непосредственно. Применяются закрытые переносные змеевики разных конструкций: системы Гластовецкого и Чекмарева, показанных на рисунке 3 и дюралюминиевые, изготовляемые по нормалям (Н-548—51) Министерства нефтяной промышленности, показанные на рисунке 4.

В емкостях нефтепродукты разогревают в основном стационарными закрытыми трубчатыми подогревателями: секционными, местными, ребристыми и в виде теплообменных аппаратов, изображенные на рисунке 5. Наиболее распространены секционные подогреватели.

Электроподогрев применяется для разогрева продуктов с высокой температурой вспышки паров и большим содержанием кокса. Для подогрева этим способом в нефтепродукт (масло) погружают грелки, показанные на рисунке 6. Электроподогрев должен проводить высококвалифицированный персонал, поэтому этот вид подогрева применяют на нефтебазах.

Водозеркалъный подогрев применяется в тех случаях, когда присутствие следов воды в нефтепродуктах не имеют особого значения. Подогрев нефтепродуктов происходит за счет тепла, отдаваемого водой, находящейся под продуктом и подогреваемой паром. Такой способ применяется редко.

Ввод в эксплуатацию железнодорожных цистерн с паровыми рубашками позволит отказаться от применения громоздких переносных подогревателей и резко сократит простои при сливе высоковязких продуктов.

Для уменьшения времени слива вязких нефтепродуктов из одиночных железнодорожных цистерн автором вместе с В. И. Черни-киным и С. А. Зернышко разработана легкая и недорогая конструкция, обеспечивающая подогрев нефтепродуктов и состоящая из съемной насадки и приставки

 

 

Рисунок 4 -

 

Рисунок 5 –

 

Рисунок 6 -

 

паровых рубашек. Общий вид крепления конструкции к цистерне приведен на рисунке 7.

Насадка , показанная на рисунке 8, представляет собой съемное устройство, предназначенное для местного (внутри сливного патрубка цистерны) подогрева нефтепродукта паром. Она состоит из стального цилиндра диаметром 148 мм с двойными стенками, образующими паровую рубашку. В комплект входят две насадки: длинная (610 мм) — для установки на патрубок сливного прибора с наконечником и короткая (410 мм) — для установки на патрубок сливного прибора без наконечника. Вдоль насадки между стенками установлена перегородка 4, предназначенная для направления движения пара. Перегородка не доходит до конца насадки, поэтому пар, проходя вдоль нее, нагревает стенки по всей длине. К корпусу насадки приварены два штуцера: для ввода свежего и выхода мятого пара. Вводной 3 и выводной 1 штуцеры служат одновременно рукоятками для установки насадки в сливной патрубок цистерны и крепления ее.

Для ускорения слива и зачистки на цистерне устанавливают наружные приставные паровые рубашки переносного типа, показанные на рисунке 9, которые изготовляют из листового железа толщиной до 1,5 мм. Приставные рубашки выпускают нескольких размеров для установки на цистернах разного типа. Они представляют собой прямоугольники, изогнутые по форме корпуса цистерны, радиусом, несколько превышающим наружный радиус котла цистерны.

Слив вязкого нефтепродукта из железнодорожных цистерн с применением насадки и приставных рубашек производится в следующей последовательности:

1 При боковом расположении сливных желобов под сливной прибор железнодорожной цистерны подставляют лоток, снабженный постоянной паровой рубашкой (двустенный лоток);

2 В сливной прибор цистерны снизу вводят насадку, наружный диаметр которой на 4—7 мм меньше внутреннего диаметра сливного 

 

 

Рисунок 8 -

 

 

 

Рисунок 9 -

 

прибора цистерны; с помощью накидных крюков и скоб насадку прикрепляют к сливному прибору или к раме цистерны;

3 Насадку через гибкий рукав, присоединенный к ее водному штуцеру, с помощью накидной гайки присоединяют к штуцеру паропровода;

4 Рукав, идущий от выводного штуцера насадки, присоединяют к паровой рубашке сливного лотка, после присоединения рукавов полностью открывают вентиль, установленный на выводном штуцере насадки;

5 Постепенно открывая вентиль, расположенный на паропроводе, пускают пар в насадку и через нее в сливной лоток;

6 Отдельно присоединяют к паропроводу паровые рубашки сливного желоба и сливной трубы от желоба к приемному резервуару;

7 Открывают люк цистерны, замеряют уровень нефтепродукта, открывают клапан сливного прибора и после начала слива приступают к установке паровых рубашек;

9 Рубашки посредством гибких рукавов и накидных гаек присоединяют к соответствующим штуцерам паропровода, после этого, постепенно открывая вентили, пускают пар; по мере разогрева стенок насадки и подплавления слоя нефтепродукта рубашками продукт, разжижаясь, начинает усиленно стекать через насадку в сливной лоток и желоб; скорость слива регулируют при помощи сливного прибора цистерны.

Во избежание разрыва стенок цистерны выход конденсата из насадки и паровых рубашек должен быть свободным, незагруженным. Замерзание конденсата в системе недопустимо. Запре-

щается пускать пар в насадку при неполном открытии вентиля на выводном патрубке, полностью закрывать вентиль на выводном патрубке и насадки в процессе слива, устанавливать рубашки с заглушённым отверстием для сброса конденсата.

Для подогрева нефтепродуктов в трубопроводах паропровод прокладывают внутри или снаружи нефтепровода параллельно с ним (наружный путевой подогрев). Последний, как правило, применяется для подогрева нефтепродуктов, в которых не допускается содержание воды.