Разогрев и слив битума из цистерн

Транспортировка битума в больших объемах осуществляется в железнодорожных цистернах с паровой рубашкой. Применяемые для изготовления асфальтобетона марки битума при обычной температуре (около 20°С) имеют высокую вязкость, поэтому выгрузка битума была и остается сложной инженерной задачей. Для ее решения необходимо разогревать битум до температуры 110-120°С. Наряду с проблемами по разогреву и сливу битума существует давняя задача эффективного слива мазута, а также других темных нефтепродуктов.

Распространенные в настоящее время технологии для решения задач разогрева и слива битума осуществляются следующими способами: разогрев паром, непосредственно через паровую рубашку ж/д цистерны; разогрев при помощи электрической погружной горелки ГЖЭ-55; комплексы для разогрева и нижнего слива; комплексы для разогрева и верхнего слива нефтепродуктов. Эти технологии имеют существенные недостатки:

• требуется сложная инженерная инфраструктура (Обусловлена применением пара в качестве теплоносителя);
• большие потери тепла через внешние поверхности цистерны;
• большая длительность процесса разогрева;
• относительно высокая стоимость оборудования;
• наличие остатков в цистерне (около 2-х тонн битума);
• невозможность слива неисправных цистерн;
• сложность конструкции системы слива нефтепродукта является фактором, повышающим стоимость и снижающим надежность установки.

Российскими специалистами был разработан и применен на практике новый комплекс для разогрева и слива битума, мазута, нефти и других темных нефтепродуктов из ж/д цистерн. Принцип действия комплекса основан на комбинированном использовании конвективного разогрева и струйно-механического перемешивания битума в пределах всего объема ж/д цистерны и дополнительного нагрева битума в системе внешних теплообменников.

• простота конструкции;
• сравнительно невысокая стоимость;
• быстрое время разогрева, за счет обеспечиваемой циркуляции разогретого нефтепродукта в ж/д цистерне, и слива по сравнению с применяемыми в настоящее время способами, в т.ч. импортного производства 20-25%;
• модульная конструкция комплекса (есть возможность осуществлять свободное расположение отдельных элементов – маслонагревательной станции, теплообменника, устройства «игла» и вспомогательной арматуры на площадке растаривания);
• возможность организации слива без инженерных коммуникаций (Отсутствие необходимости в строительстве эстакады со всей инфраструктурой, достаточно наличие ж/д тупика);
• возможность слива продукта через верхний люк цистерны (без установки нижнего слива);
• обеспечение слива битума с требуемыми температурными параметрами (90-150°С) напрямую потребителю;
• комплектация комплекса оборудованием импортного производства обеспечивает высокие экономические и экологические показатели;
• минимальное количество обслуживающего персонала (один оператор в смену);
• возможность автоматизации управления установки по требованию Заказчика;
• поставляется собранным и готовым к эксплуатации.
• при масляном разогреве теплоноситель обладает постоянными параметрами в отличие от пара, параметры которого могут меняться;
• использование масла, как теплоносителя, дает возможность объединять битумное хранилище, битумоплавительные котлы, битумопроводы и другое потребное оборудование в одну систему по теплоносителю и тем самым увеличить КПД системы.

Последовательность работы комплекса разогрева и слива битума и других вязких нефтепродуктов следующая:

• В ж/д цистерну при помощи специального механизма опускается через верхнюю горловину устройство «игла», подогреваемое контуром горячего термального масла.
• При температурном воздействии на твердый битум «игла» опускается внутрь цистерны и разогревает вокруг себя необходимый технический объем битума.
• Разогретый до температуры текучести (100-110 градусов) битум выкачивается из цистерны и прогоняется через внешний теплообменник (работающий также на горячем термальном масле), в котором температура битума достигается 150-160 градусов и возвращается по отдельному контуру через форсунки в «игле» обратно в ж/д цистерну.
• После этого, во время процесса циркуляции битума из ж/д цистерны через внешний теплообменник обратно в цистерну устройство «игла» раскрывается внутри разогреваемой емкости, ускоряя процесс разогрева битума, и не оставляя застойных зон внутри цистерны.
• При завершении процесса разогрева битума «игла» в собранном положении извлекается и ж/д цистерны. После этого битум можно либо откачивать, либо сливать минуя резервуары для обезвоживания битума, в промежуточные емкости или напрямую в автоцистерны битумовозов.

Спецификация комплекса разогрева и слива битума из ж/д цистерн на один пост:

• Устройство УСН – устройство нижнего слива.
• Кран укосина – 3 м высота
• Площадка обслуживания «иглы»
• Теплообменник вертикальный площадью теплообмена 34 экм
• Теплообменник горизонтальный площадью теплообмена 34 экм
• Теплообменник погружной площадью теплообмена 12 экм
• Устройство «Игла» разогрева-циркуляции)
• Насос битумный циркуляционный ДС-215А — 60 000 л/ч
• Комплект рукавов высокого давления
• Комплект соединительных битумопроводов
• Фланцы трубные стальные
• Запорная арматура.
• Таль ручная г/п 1 тн
• Комплект приборов КиП и А

Нажмите на картинку

Устройство «Игла» разогрева-циркуляции

Технические характеристики

* при температуре разогретого битума 100°С

Время разогрева и слива будет определяться температурой битума в цистерне на время постановки под разогрев.

Подбор маслонагревательной станции и парогенераторов осуществляется в зависимости от количества постов.

• В силу отсутствия процесса обезвоживания сокращается технологическая цепочка разогрева, и как следствие сокращаются затраты на данное мероприятие, которые могут достигать 40% от общей себестоимости разогрева и слива;
• Экономия затрат на простой железнодорожного состава;
• Экономия затрат на обслуживание и эксплуатацию вследствие применения автоматических систем управления.

Традиционная схема растаривания ж/д битумных цистерн

Схема растаривания битума из ж/д цистерн с применением современной системы масляного обогрева