專利名稱：儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，屬于采油和石油機械技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景原油儲罐在長時間的儲運生產(chǎn)中，油品中的雜質(zhì)、砂粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟 和瀝青質(zhì)等重油性組分會囟為比重差而自然沉降，積累在油罐底部，形成又黑又稠的膠狀 物質(zhì)層，即為油罐底泥。底層油泥隨著連續(xù)儲運時間的增長而增多，久而久之，致使有效 容積減小，嚴(yán)重影響油罐的儲運生產(chǎn)，必須定期進行清除。目前儲油罐淤積底泥清理技術(shù)方按主要有-(1) 人力手工清罐法缺點是作業(yè)工人的勞動強度大，作業(yè)環(huán)境惡劣，危險性很高， 且清罐工期長，造成的環(huán)境污染也很大。(2) 熱油循環(huán)清罐法這種方法是采用同種原油作為溶劑油將沉積物完全覆蓋，然后 通過加熱器或熱交換器加熱，將沉積物升溫到它的溶點以上，使沉積物溶解分散到溶劑油 中，這一過程中要充分進行攪拌，以促進溶劑油的流動b該方法需要大量的熱源，不太適 合于含有大量水和泥沙的貧油油田的儲油罐。(3)機械清罐法國外搞機械清罐研究的機構(gòu)有很多，比較有代表性的有如下幾種 曰本C0W清洗系統(tǒng)COW工藝過程是:先將被清洗原油罐內(nèi)的原油全部倒到另一個油罐 內(nèi)，同時將噴嘴安裝在罐頂?shù)闹е诨蚬薇诘娜丝咨?，用管道連接噴嘴、泵和供油罐。用 同種原油作為清洗劑。然后用氮氣填充罐內(nèi)空間，并在清洗全過程啟用氣體濃度監(jiān)視器。 通過高壓泵將清洗油泵至噴嘴，使其集中噴射，以破碎沉積物并將其溶解?；厥辗蛛x溶解 后的淤渣通過排放閥和過濾器將其排除，并將分離出的清洗油打回供油罐。經(jīng)過兩遍原油 噴射清洗和一遍熱水噴射清洗，罐內(nèi)只剩下由砂子、鐵銹和含碳物質(zhì)形成的固態(tài)殘渣，只 需很少的手工清除工作。古一聯(lián)合站自動清罐系統(tǒng)對于淤積在罐底的泥砂，采用多頭管網(wǎng)技術(shù)(專利技術(shù))，利
用淹沒射流激起罐底沉積的泥砂，通過吸頭將其抽出。在水力計算及對泥漿性質(zhì)研究的基 礎(chǔ)上，制定多頭管在罐底的布局，開口方式等，在沉降罐底部鋪設(shè)多頭管網(wǎng)。權(quán)內(nèi)管線可 以在不停產(chǎn)的情況下密閉運行，可靠的將罐底沉降下來的含油泥砂吸出。這套系統(tǒng)的特點 是在制作儲油蟻時，預(yù)先在底部設(shè)置多頭管網(wǎng)，在不需要罐體維護時可以實現(xiàn)不停產(chǎn)清理 部分泥沙。泰福德技術(shù)公司BLAB0系統(tǒng)利用其專利噴頭和交替使用的容積泵和離心泵，建立特 有的油罐體內(nèi)外大循環(huán)，來實現(xiàn)自動清洗油權(quán)、自動清出罐底油泥。鎮(zhèn)海煉化公司油罐底泥清洗技術(shù)鎮(zhèn)海煉化公司采用國產(chǎn)設(shè)備配套組裝的油罐底泥處 理成套裝置采用人工清罐的方法，將油罐底泥從油罐底部推流至集泥池，用嫘桿泵送至粗 分罐進行加熱旋流粗分。綜上所述，國外應(yīng)用機械化和自動化程度較高的系統(tǒng)，大部分是針對低含水油井區(qū)的 儲油罐維護，在資源回收和污水處理方面具有一定的優(yōu)勢，但不完全適用于水和泥砂含量 較高的油井區(qū)的儲油罐；而國內(nèi)相當(dāng)部分的儲油罐尚采用人工清洗工藝，達不到工期、效 率、環(huán)境、安全的工程和技術(shù)要求。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、安全、可靠、便捷、對罐體的損傷程度小、 工作性能優(yōu)良的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)。其技術(shù)方案為一種儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，其特征在于包括水陸兩用裝甲挖掘機、高 壓清洗裝置、攝像頭、泥漿泵、管線纏繞器、泥沙運載車、遠程操作控制臺、GPS顯示屏 和紅外實時成像監(jiān)控器，其中攝像頭安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其輸出端經(jīng)遠程操作 控制臺分別接GPS顯示屏和紅外實時成像監(jiān)控裝置，高壓清洗裝置安裝在水陸兩用裝甲挖 掘機上，其噴嘴對準(zhǔn)前方，水陸兩用裝甲挖掘機的泥沙輸出端依次經(jīng)泥漿泵、管線纏繞器 連通泥沙運載車。所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，水陸兩用裝甲挖掘機包括水陸兩用裝甲車， 裝甲車的車架上分別安裝有上方敞口的泥沙集中室、回轉(zhuǎn)臺和挖掘機，其中回轉(zhuǎn)臺經(jīng)回轉(zhuǎn)軸承安裝在車架的前端，其頂端安裝有攝像頭，回轉(zhuǎn)油缸的兩端分別與回轉(zhuǎn)臺、泥砂集中 室的前外壁鉸接相聯(lián)，挖掘機采用斗式挖掘機，包括一對安裝在支架兩端且能調(diào)節(jié)張緊力 的上滾筒和下滾筒、兩者之間的鏈條、固定在鏈條上的若干鏟斗和安裝在上滾筒內(nèi)的電機, 電機的動力輸出軸與上滾筒的轉(zhuǎn)軸固定連接，支架的一固定點與回轉(zhuǎn)臺同軸固定，其另一
固定點與升降油缸的活塞桿端部鉸接相聯(lián)，升降油缸的另一端與回轉(zhuǎn)臺的下端鉸接，上滾 筒位于泥沙集中室的上方，泥沙集中室的敞口承接于翻轉(zhuǎn)鏟斗的下方。伸縮升降油缸的活 塞桿，可使挖掘機繞軸在同一垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)挖掘的高度與深度；伸縮回轉(zhuǎn)油缸的 活塞桿，可使回轉(zhuǎn)臺帶動挖掘機在同一水平面內(nèi)左右擺動，進而調(diào)整油挖掘機的挖掘幅面;帶鏟斗的鏈條逆時針轉(zhuǎn)動時，將泥砂挖掘起來并輸送到泥砂集中室中，與由泥漿泵經(jīng)泥漿 抽吸嘴抽吸的稀釋后的泥砂混合,再由泥漿泵通過泥漿輸送管輸送出去。所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，高壓清洗裝置包括高壓水泵、水槍、真空 泵和抽吸嘴，其中高壓水泵和真空泵均安裝在裝甲車的車架上，真空泵的輸出端連通泥沙 集中室，其輸入端接抽吸管，抽吸管設(shè)置于車架的前端，其抽吸嘴向下略高于裝甲車的底 部，與高壓水泵連接的水槍設(shè)置在車架前端，其噴嘴對準(zhǔn)抽吸嘴的前方。水槍噴射由高壓 水泵輸送過來的高壓水，稀釋并沖^t挖掘機挖掘后剩余的泥砂，稀釋后的泥砂由泥漿泵輸 送到泥砂集中室中，與斗式挖掘機挖掘并輸送到泥砂集中室中的泥漿混合。所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，管線纏繞器包括軸承安裝在支架上的容器， 容器的上端側(cè)壁上設(shè)有入口，其底部設(shè)有出口，泥砂集中室的出口經(jīng)泥漿泵接泥漿輸送管, 泥漿輸送管盤繞在管線纏繞器上，其末端連通容器上端側(cè)壁上的入口，容器底部的出口經(jīng) 泥漿輸送管連通泥沙運載車。管線纏繞器用于纏繞泥漿輸送管，使泥漿輸送管自動跟隨挖 掘車前進、后退、轉(zhuǎn)彎，以防止油罐車清淤后退時泥漿輸送管折疊或遭遇碾壓。所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，裝甲車采用鏈輪式行走機構(gòu)，行走鏈采用 高強、高韌橡膠制做，以避免金屬行走鏈對罐底的損傷以及金屬間摩擦可能導(dǎo)致的火源。其工作原理為運用攝像頭、GPS顯示屏裝置和紅外實時成像監(jiān)控器，在操作工遠離 儲油罐的條件下，遠程控制能夠進行坑道式作業(yè)的裝甲車進入油田儲油罐，挖掘車逆時針 轉(zhuǎn)動，淤積泥沙依次挖入鏟斗內(nèi)，鏟斗隨鏈條運行到上滾筒，向下翻轉(zhuǎn)時挖掘的泥沙倒入 上端敞口的泥沙集中室，在泥漿泵的作用下泥沙集中室內(nèi)的泥沙依次經(jīng)泥漿輸送管、纏繞 器，輸送至泥沙運載車，如此將儲油罐底的淤積泥沙清理干凈。在泥沙清理完畢后，或者 清理過程中，高壓清洗裝置將附著儲油罐底面和壁面上的淤積泥沙沖洗下來，并抽吸到泥 沙集中室內(nèi)，由泥槳輸送管一同輸送到泥沙運載車7內(nèi)運走，將儲油罐清洗干凈。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，克服了人力手工清罐法勞動強度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、危險性 高、效率低的缺陷和熱油循環(huán)清罐法需要大量的熱源、不太適合于含有大量水和泥沙的貧 油油ffl的儲油罐清洗的缺陷，安全、可靠、便捷，對罐體的損傷程度很小，對環(huán)境污染少,
對施工環(huán)境要求低(如不需要特別的熱源等)，效率高(每小時可以清理出泥沙10噸左右)，工作性能優(yōu)良，是目前較為理想的儲油罐淤積泥沙清洗裝置。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本發(fā)明管線纏繞器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明回轉(zhuǎn)臺與車架經(jīng)回轉(zhuǎn)軸承安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
1、泥沙 2、儲油罐 3、裝甲車 4、攝像頭 5、泥漿泵 6、管線纏繞器 7、 泥沙運載車 8、遠程操作控制臺 9、 GPS顯示屏 10、紅外實時成像監(jiān)控器 11、 信號管路 12、噴嘴 13、車架 14、泥沙集中室 15、回轉(zhuǎn)臺 16、回轉(zhuǎn)軸承 17、 回轉(zhuǎn)油缸 18、31支架 19、上滾筒 20、下滾筒 21、鏈條 22、鏟斗 23、電 機 24、升降油缸 25、固定座 26、軸 27、高壓水泵 28、水槍 29、真空泵 30 抽吸嘴 32、容器 33、入口 34、出口 35、泥漿輸送管 36、行走鏈 37、軸 承38、游絲彈簧39、護板在圖1 3所示的實施例中水陸兩用裝甲車3的行走鏈采用高強、高韌橡膠制做，以 避免金屬行走鏈對罐底的損傷以及金屬間摩擦可能導(dǎo)致的火源，其車架13上分別安裝有上 方敞口的泥沙集中室14、回轉(zhuǎn)臺15和挖掘機，其中回轉(zhuǎn)臺15經(jīng)回轉(zhuǎn)軸承16安裝在車架 13的前端，其頂端安裝有攝像頭4，攝像頭4的輸出端經(jīng)遠程操作控制臺8分別接GPS顯 示屏9和紅外實時成像監(jiān)控器10，實時將儲油罐內(nèi)泥沙1的挖掘、清洗情況反饋到GPS 顯示屏9和紅外實時成像監(jiān)控器10，以實現(xiàn)遠程控制。泥砂集中室14的前外壁及回轉(zhuǎn)臺 15的側(cè)璧上均設(shè)置有固定座25，回轉(zhuǎn)油缸17的末端及活塞桿端分別經(jīng)軸26與固定在泥砂 集中室14的前外壁及回轉(zhuǎn)臺15側(cè)璧上的固定座25鉸接相聯(lián)，回轉(zhuǎn)油缸17的兩端分別與 回轉(zhuǎn)臺15、泥砂集中室14的前外壁鉸接相聯(lián)，挖掘機采用斗式挖掘機，包括一對安裝在 支架18兩端且能調(diào)節(jié)張緊力的上滾筒19和下滾筒20、兩者之間的鏈條21、固定在鏈條 21上的若干伊斗22和安裝在上滾筒19內(nèi)的電機23,電機23的動力輸出軸與上滾筒19的 轉(zhuǎn)軸固定連接，支架18的一固定點與回轉(zhuǎn)臺15同軸26固定，其另一固定點與升降油缸 24的活塞桿端部鉸接相聯(lián)，升降油缸24的另一端經(jīng)軸26與設(shè)置在回轉(zhuǎn)臺15下端的固定 座25鉸接相聯(lián)，上滾筒19位于泥沙集中室14的上方，泥沙集中室14的敞口承接于翻轉(zhuǎn) 鏟斗22的下方。伸縮升降油缸24的活塞桿，可使挖掘機繞軸26在同一垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，
調(diào)節(jié)挖掘的高度與深度；伸縮回轉(zhuǎn)油缸的活塞桿，可使回轉(zhuǎn)臺帶動挖掘機在同一水平面內(nèi) 左右擺動，進而調(diào)整油挖掘機的挖擁輻面帶鏟斗22的鏈條21逆時針轉(zhuǎn)動時，將泥砂挖 掘起來并輸送到泥砂集中室14中，高壓清洗裝置包括高壓水泵27、水槍28、真空泵29和 抽吸嘴30,其中高壓水泵27和真空泵29均安裝在裝甲車3的車架13上，真空泵29的輸 出端連通泥沙集中室l4，其輸入端接抽吸管30，抽吸管30設(shè)置于車架13的前端，其抽吸 嘴30向下略高于裝甲車3的底部，與高壓水泵27連接的水槍28設(shè)置在車架13前端，其 噴嘴12對準(zhǔn)抽吸嘴30的前方。水槍28噴射由高壓水泵27輸送過來的高壓水，稀釋并沖 洗挖掘機挖掘后剩余的泥砂，稀釋后的泥砂由泥槳泵5輸送到泥砂集中室14中，與斗式挖 掘機挖掘并輸送到泥砂集中室14中的泥漿混合，由泥漿泵5通過泥漿輸送管35輸送出去。 管線纏繞器6包括經(jīng)軸承37安裝在支架31上的容器32，容器32的上端倒壁上設(shè)有入口 33，其底部設(shè)有出口34，泥砂集中室14的出口經(jīng)泥漿泵5接泥漿輸送管35，泥漿輸送管 35盤繞在管線纏繞器6上，其末端連通容器32上端側(cè)壁上的入口33，容器32底部的出口 34經(jīng)泥漿輸送管35連通泥沙運載車7，管線纏繞器6用于纏繞泥漿輸送管35,使泥漿輸 送管35自動跟隨挖掘車前進、后退、轉(zhuǎn)彎，以防止油罐車清淤后退時泥漿輸送管35折疊 或遭遇碾壓。
權(quán)利要求
1、一種儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，其特征在于包括水陸兩用裝甲挖掘機、高壓清洗裝置、攝像頭(4)、泥漿泵(5)、管線纏繞器(6)、泥沙運載車(7)、遠程操作控制臺(8)、GPS顯示屏(9)和紅外實時成像監(jiān)控器(10)，其中攝像頭(4)安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其輸出端經(jīng)遠程操作控制臺(8)分別接GPS顯示屏(9)和紅外實時成像監(jiān)控器(10)；高壓清洗裝置安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其噴嘴(12)對準(zhǔn)前方，水陸兩用裝甲挖掘機的泥沙輸出端依次經(jīng)泥漿泵(5)、管線纏繞器(6)連通泥沙運載車(7)。
2、 如權(quán)利要求1所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，其特征在于水陸兩用裝 甲挖掘機包括水陸兩用裝甲車(3)，裝甲車(3)的車架(13)上分別安裝有上方敞口的泥 沙集中室(14)、回轉(zhuǎn)臺(15)和挖掘機，其中回轉(zhuǎn)臺(15)經(jīng)回轉(zhuǎn)軸承(16)安裝在車架(13)的前端，其頂端安裝有攝像頭(4),回轉(zhuǎn)油缸(17)的兩端分別與回轉(zhuǎn)臺(15)、泥 砂集中室(14)的前外壁7鉸接相聯(lián)，挖掘機采用斗式挖掘機，包括一對安裝在支架(18) 兩端且能調(diào)節(jié)張緊力的上滾筒(19)和下滾筒(20)、兩者之間的鏈條(21)、固定在鏈條(21)上的若干鏟斗(22)和安裝在上滾筒(19)內(nèi)的電機(23)，電機(23)的動力輸出 軸與上滾筒(19)的轉(zhuǎn)軸固定連接，支架(18)的一固定點與回轉(zhuǎn)臺(15)同軸固定，其 另一固定點與升降油缸(24)的活塞桿端部鉸接相聯(lián)，升降油缸(24)的另一端與回轉(zhuǎn)臺(15)的下端鉸接，上滾筒(19)位于泥沙集中室(14.)的上方，泥沙集中室(14)的敞 口承接于翻轉(zhuǎn)鏟斗(22)的下方。
3、 如權(quán)利要求1所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，其特征在于高壓清洗裝 置包括高壓水泵(27)、水槍(28)、真空泵(29)和抽吸嘴(30)，其中高壓水泵(27)和 真空泵(29)均安裝在裝甲車(3)的車架(13)上，真空泵(29)的輸出端連通泥沙集中 室(14)，其輸入端接抽吸管(30),抽吸管(30)設(shè)置于車架(13)的前端，其抽吸嘴(30) 向下略高于裝甲車(3)的底部，與高壓水泵(27)連接的水槍(28)設(shè)置在車架(13)前 端，其噴嘴(12)對準(zhǔn)抽吸嘴(30)的前方。
4、 如權(quán)利要求1所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，其特征在于管線纏繞器 (6)包括軸承安裝在支架(31)上的容器(32)，容器(32)的上端側(cè)壁上設(shè)有入口 (33)，其底部設(shè)有出口 (34),泥砂集中室(14)的出口經(jīng)泥漿泵(5)接泥漿輸送管(35),泥漿輸送管(35)盤繞在管線纏繞器(6)上，其末端連通容器(32)上端側(cè)壁上的入口 (33)，容器(32)底部的出口 (34)經(jīng)泥槳輸送管(3S)連通泥沙運載車(7)。
5、如權(quán)利要求2所述的儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，其特征在于裝甲車(3) 采用鏈輪式行走機構(gòu)，行走鏈(36)采用高強、高籾橡膠制做。
全文摘要
本發(fā)明提供一種儲油罐底淤積泥沙機械化清理系統(tǒng)，其特征在于包括水陸兩用裝甲挖掘機、高壓清洗裝置、攝像頭、泥漿泵、管線纏繞器、泥沙運載車、遠程操作控制臺、GPS顯示屏和紅外實時成像監(jiān)控器；其中攝像頭安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其輸出端經(jīng)遠程操作控制臺分別接GPS顯示屏和紅外實時成像監(jiān)控器；高壓清洗裝置安裝在水陸兩用裝甲挖掘機上，其噴嘴對準(zhǔn)前方；水陸兩用裝甲挖掘機的泥沙輸出端依次經(jīng)泥漿泵、管線纏繞器連通泥沙運載車。本發(fā)明操作安全、可靠、便捷，對罐體的損傷程度很小，對環(huán)境污染少，對施工環(huán)境要求低(如不需要特別的熱源等)，效率高，工作性能優(yōu)良，是目前較為理想的儲油罐淤積泥沙清洗裝置。
文檔編號B08B9/08GK101164709SQ20061006952
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者劉俊成, 王友林, 王法剛 申請人:山東理工大學(xué)