Автоматизированный универсальный автономный модуль для разогрева и нижнего/верхнего слива вязких нефтепродуктов из ж/д вагонов-цистерн МНСМ-1 — ECOARM

Модуль МНСМ-1 «ВИХРЬ» предназначен для автоматизированного высокоскоростного автономного разогрева и слива вязких нефтепродуктов из железнодорожных вагонов-цистерн.

Принцип работы модуля основан на подаче под необходимым давлением нагретого до расчетной температуры продукта внутрь цистерны с одновременной откачкой продукта из цистерны – т.е. рециркуляции продукта между цистерной и модулем.

В состав модуля «ВИХРЬ» входят:

• обогреваемая расходная емкость (РЕ) для обеспечения стартового запаса продукта. В РЕ находится около 1,2 куб.м. продукта, который при помощи системы автоматизированного электрообогрева постоянно подогревается до температуры, обеспечивающей достаточную для использования насосными агрегатами текучесть. РЕ оборудована фильтром, исключающим попадание посторонних предметов из ж.д. цистерны, 2-мя датчиками уровня ДУ1-2 и датчиком температуры ДТ1, покрыта слоем теплоизоляции и оцинкованным листом.
• группа рециркуляционных насосных агрегатов (ГРН) для забора продукта из РЕ, прокачки через теплообменник и подачи под давлением 10 кг/кв.см. через блок гидромониторов установки УСН-Ш(ГМ) в ж.д. цистерну.
• пластинчатый теплообменник ТО для догрева продукта из РЕ до расчетной температуры для обеспечения эффективного разогрева продукта внутри ж.д. цистерны.
• откачивающий насосный агрегат (ОН) для откачки поступающего из цистерны продукта в коллектор и далее в резервуарный парк с давлением 6 кг/кв.см.
• группа частотно-регулируемых приводов (ЧРП) для обеспечения плавного пуска насосных агрегатов, защиты от перегрузки и управления производительностью насосов в зависимости от температуры (по нелинейному графику) по командам программируемого логического контроллера.
• трубопроводная арматура (ТА), состоящая из задвижек клиновых, затворов обратных, клапана обратного поворотного, задвижки с электроприводом.
• парорегулирующая арматура (ПА) с электроуправляемым клапаном для управления процессами теплообмена и обеспечения возврата чистого конденсата в сеть теплоносителя.
• датчики температуры (ДТ2) и давления (ДД) нагнетательного трубопровода.
• шкаф управления КИПиА, состоящий из секции силового питания ГРН и ОН, секции электрообогрева РЕ и ТА, секции управления на основе программируемого логического контроллера (ПЛК).

После присоединения УСН-Ш(ГМ) к цистерне оператор нажимает кнопку «пуск» и запускает модуль в автоматический режим работы. ГРН забирает из РЕ продукт и прокачивает его через ТО, где продукт догревается, а затем через гидромониторы УСН-Ш(ГМ) подаёт его в цистерну. Специальная конструкция и внутренний профиль гидромониторов формирует внутри цистерны устойчивый гидродинамический поток, оказывающий максимальное кинематическое воздействие на продукт внутри цистерны и обеспечивающий максимальное пятно контакта для эффективной передачи тепла от нагнетаемого продукта продукту внутри цистерны. Происходит придонный разогрев продукта и его слив через днищевый патрубок цистерны, откуда продукт через сливную часть УСН-Ш(ГМ) возвращается в РЕ. Цикл рециркуляции повторяется. Вместе с первоначальным объёмом продукта в РЕ начинает поступать продукт, непосредственно захваченный потоком из цистерны. Приращение объёма продукта в РЕ фиксируется датчиком уровня ДУ2 – «верхний уровень продукта в РЕ». ПЛК на основе анализа данных от ДУ2 и ДТ1 дает команду на плавный пуск ОН и выбирает его производительность по графику в зависимости от показаний ДТ1. Продукт начинает откачиваться в коллектор и в резервуарный парк. После пропадания сигнала «верхнего уровня в РЕ» ОН останавливается. После повторного появления – запускается вновь, а затем, при наступлении теплового баланса теплообмена внутри цистерны, переходит в непрерывный режим работы на полной производительности, что свидетельствует о том, что процесс передачи тепла продукту внутри цистерны становится энергетически избыточным. ПЛК дает команду на открытие ускорительного байпаса – задвижки с электроприводом, которая позволяет перенаправить часть производительности ГРН с рециркуляции на увеличение производительности по откачке в дополнение к производительности ОН.

Парорегулирующая арматура ПА контролирует тепловой режим при помощи датчика температуры ДТ2, по показаниям которого ПЛК выдает команды на электроуправляемый клапан, регулирующий количество пара, подаваемого на ТО.

На завершающем этапе слива специально профилированные струи из сопел гидромониторов давлением 10 кг/кв.см. и при высокой температуре эффективно взламывают и растворяют донные отложения внутри цистерны и замывают цистерну, включая её торцевые части.

По окончанию слива продукта в РЕ начинается понижение уровня, срабатывает ДУ2 и ОН останавливается. Через 2 минуты, по окончанию замывки цистерны, модуль автоматически выключается и оператор отключает УСН-Ш(ГМ) от цистерны и переводит её в гаражное положение. Модуль готов к разгрузке новой цистерны.

В составе модуля предусмотрен технологический байпас РЕ и задвижка перекрытия нагнетательного трубопровода к УСН-Ш(ГМ). Перекрыв нагнетательный трубопровод и открыв технологический байпас, мы можем при сервисном обслуживании провести полную проверку работоспособности модуля при работе «на себя» через расходную ёмкость РЁ без подачи ж.д. цистерны. Данный режим также обеспечивает быстрый разогрев продукта в РЕ после длительного отключения питания с модуля.

Для обеспечения слива цистерн с неисправным днищевым сливным устройством (или при отсутствии такового в конструкции цистерны) выпускается модификация МНСМ-1 «ВИХРЬ – ECOARM» совместно с финской компанией, производящей устройства верхнего слива с электрогидравлическим управлением ECOARM. В этом случае в состав МНСМ-1 дополнительно вводятся верхнее сливное устройство, гидравлическая станция управления, станция подогрева термального масла (при необходимости), арматура переключения трубопроводной обвязки модуля с нижнего слива (через УСН-Ш(ГМ) на верхний (через ECOARM).

При поступлении цистерны с неисправным днищевым клапаном оператор переключает модуль с нижнего на верхний разогрев и слив при помощи задвижек, затем опускает ECOARM в цистерну через верхний люк. Управление ECOARMом производится с гидравлического пульта. Прохождение устройства через твердую застывшую поверхность продукта обеспечивается тепловой коронкой, находящейся в нижней части опускной трубы (теплоноситель – термомасло, поступающее от станции подогрева термального масла). После позиционирования устройства в рабочем положении, оператор запускает режим «Верхний». При этом гидромотор начинает вращать встроенный в нижнюю часть опускной трубы погружной насос ALWEILER, поднимающий расплавленный тепловой коронкой продукт из цистерны и направляющий его в теплообменник модуля. Догретый в теплообменнике до расчетной температуры продукт возвращается в ECOARM и впрыскивается под давлением через его гидромониторы внутрь цистерны. Контроль температуры поднимаемого продукта производится датчиком температуры ДТ3, температуры продукта после теплообменника – датчиком температуры ДТ4, данные от которых поступают в контроллер модуля МНСМ-1. Контроллер управляет парорегулирующей арматурой ПА с электроуправляемым клапаном для поддержания необходимой температуры продукта для рециркуляции, а также производительностью погружного насосного агрегата. При достижении заданной производительности насосного агрегата контроллер даёт команду на открытие электроуправляемого клапана, переключающего часть производительности насосного агрегата с рециркуляции на откачку продукта в коллектор. Начинается верхний слив цистерны. По мере роста температуры поднимаемого продукта увеличивается производительность насосного агрегата и, соответственно, происходит увеличение его производительности на слив. После осушения цистерны контроллер дает команду на перекрытие подачи пара на ТО и прекращение работы погружного насоса. Оператор выводит ECOARM из цистерны и переводит его в гаражное положение.

Характеристики модуля МНСМ-1 «ВИХРЬ» («ВИХРЬ – ECOARM»):

1. Время слива 72-кубовой ж.д. цистерны с мазутом марки М-100 – не более 3-9 часов в зависимости от температуры продукта и температуры окружающей среды, а также способа слива (нижний/верхний).
2. Электропотребление максимальное – 25 кВт.
3. Расход пара от 500 до 800 кг пара в час при давлении 7 – 8 кг/кв.см. (температура 165 – 170 град.С).

Модуль имеет Сертификат соответствия Росстандарта и Разрешение на применение Ростехнадзора РФ.

Модуль МНСМ-1 «ВИХРЬ», установка нижнего слива с гидромонитором УСН-Ш(ГМ) и устройство «ECOARM» защищены российскими и финскими патентами.

Разработчик, производитель и правообладатель ТУ модуля для разогрева и нижнего слива вязких нефтепродуктов – ООО «АРП-Комплект – Технологии нефтеналива», 196084, СПб, ул.Заставская, дом 7, офис 311, www.arp-komplekt.ru, info@arp-komplekt.ru.