专利名称：储油罐底淤积泥沙机械化清理系统的制作方法
技术领域：
本发明提供一种储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，属于采油和石油机械技术领域。
技术背景原油储罐在长时间的储运生产中，油品中的杂质、砂粒、泥土、重金属盐类以及石蜡 和沥青质等重油性组分会囟为比重差而自然沉降，积累在油罐底部，形成又黑又稠的胶状 物质层，即为油罐底泥。底层油泥随着连续储运时间的增长而增多，久而久之，致使有效 容积减小，严重影响油罐的储运生产，必须定期进行清除。目前储油罐淤积底泥清理技术方按主要有-(1) 人力手工清罐法缺点是作业工人的劳动强度大，作业环境恶劣，危险性很高， 且清罐工期长，造成的环境污染也很大。(2) 热油循环清罐法这种方法是采用同种原油作为溶剂油将沉积物完全覆盖，然后 通过加热器或热交换器加热，将沉积物升温到它的溶点以上，使沉积物溶解分散到溶剂油 中，这一过程中要充分进行搅拌，以促进溶剂油的流动b该方法需要大量的热源，不太适 合于含有大量水和泥沙的贫油油田的储油罐。(3)机械清罐法国外搞机械清罐研究的机构有很多，比较有代表性的有如下几种 曰本C0W清洗系统COW工艺过程是:先将被清洗原油罐内的原油全部倒到另一个油罐 内，同时将喷嘴安装在罐顶的支柱口或罐壁的人孔上，用管道连接喷嘴、泵和供油罐。用 同种原油作为清洗剂。然后用氮气填充罐内空间，并在清洗全过程启用气体浓度监视器。 通过高压泵将清洗油泵至喷嘴，使其集中喷射，以破碎沉积物并将其溶解。回收分离溶解 后的淤渣通过排放阀和过滤器将其排除，并将分离出的清洗油打回供油罐。经过两遍原油 喷射清洗和一遍热水喷射清洗，罐内只剩下由砂子、铁锈和含碳物质形成的固态残渣，只 需很少的手工清除工作。古一联合站自动清罐系统对于淤积在罐底的泥砂，采用多头管网技术(专利技术)，利
用淹没射流激起罐底沉积的泥砂，通过吸头将其抽出。在水力计算及对泥浆性质研究的基 础上，制定多头管在罐底的布局，开口方式等，在沉降罐底部铺设多头管网。權内管线可 以在不停产的情况下密闭运行，可靠的将罐底沉降下来的含油泥砂吸出。这套系统的特点 是在制作储油蟻时，预先在底部设置多头管网，在不需要罐体维护时可以实现不停产清理 部分泥沙。泰福德技术公司BLAB0系统利用其专利喷头和交替使用的容积泵和离心泵，建立特 有的油罐体内外大循环，来实现自动清洗油權、自动清出罐底油泥。镇海炼化公司油罐底泥清洗技术镇海炼化公司采用国产设备配套组装的油罐底泥处 理成套装置采用人工清罐的方法，将油罐底泥从油罐底部推流至集泥池，用嫘杆泵送至粗 分罐进行加热旋流粗分。综上所述，国外应用机械化和自动化程度较高的系统，大部分是针对低含水油井区的 储油罐维护，在资源回收和污水处理方面具有一定的优势，但不完全适用于水和泥砂含量 较高的油井区的储油罐；而国内相当部分的储油罐尚采用人工清洗工艺，达不到工期、效 率、环境、安全的工程和技术要求。 发明内容本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、安全、可靠、便捷、对罐体的损伤程度小、 工作性能优良的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统。其技术方案为一种储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，其特征在于包括水陆两用装甲挖掘机、高 压清洗装置、摄像头、泥浆泵、管线缠绕器、泥沙运载车、远程操作控制台、GPS显示屏 和红外实时成像监控器，其中摄像头安装在水陆两用装甲挖掘机上，其输出端经远程操作 控制台分别接GPS显示屏和红外实时成像监控装置，高压清洗装置安装在水陆两用装甲挖 掘机上，其喷嘴对准前方，水陆两用装甲挖掘机的泥沙输出端依次经泥浆泵、管线缠绕器 连通泥沙运载车。所述的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，水陆两用装甲挖掘机包括水陆两用装甲车， 装甲车的车架上分别安装有上方敞口的泥沙集中室、回转台和挖掘机，其中回转台经回转轴承安装在车架的前端，其顶端安装有摄像头，回转油缸的两端分别与回转台、泥砂集中 室的前外壁铰接相联，挖掘机采用斗式挖掘机，包括一对安装在支架两端且能调节张紧力 的上滚筒和下滚筒、两者之间的链条、固定在链条上的若干铲斗和安装在上滚筒内的电机, 电机的动力输出轴与上滚筒的转轴固定连接，支架的一固定点与回转台同轴固定，其另一
固定点与升降油缸的活塞杆端部铰接相联，升降油缸的另一端与回转台的下端铰接，上滚 筒位于泥沙集中室的上方，泥沙集中室的敞口承接于翻转铲斗的下方。伸縮升降油缸的活 塞杆，可使挖掘机绕轴在同一垂直平面内转动，调节挖掘的高度与深度；伸缩回转油缸的 活塞杆，可使回转台带动挖掘机在同一水平面内左右摆动，进而调整油挖掘机的挖掘幅面;带铲斗的链条逆时针转动时，将泥砂挖掘起来并输送到泥砂集中室中，与由泥浆泵经泥浆 抽吸嘴抽吸的稀释后的泥砂混合,再由泥浆泵通过泥浆输送管输送出去。所述的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，高压清洗装置包括高压水泵、水枪、真空 泵和抽吸嘴，其中高压水泵和真空泵均安装在装甲车的车架上，真空泵的输出端连通泥沙 集中室，其输入端接抽吸管，抽吸管设置于车架的前端，其抽吸嘴向下略高于装甲车的底 部，与高压水泵连接的水枪设置在车架前端，其喷嘴对准抽吸嘴的前方。水枪喷射由高压 水泵输送过来的高压水，稀释并冲^t挖掘机挖掘后剩余的泥砂，稀释后的泥砂由泥浆泵输 送到泥砂集中室中，与斗式挖掘机挖掘并输送到泥砂集中室中的泥浆混合。所述的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，管线缠绕器包括轴承安装在支架上的容器， 容器的上端侧壁上设有入口，其底部设有出口，泥砂集中室的出口经泥浆泵接泥浆输送管, 泥浆输送管盘绕在管线缠绕器上，其末端连通容器上端側壁上的入口，容器底部的出口经 泥浆输送管连通泥沙运载车。管线缠绕器用于缠绕泥浆输送管，使泥浆输送管自动跟随挖 掘车前进、后退、转弯，以防止油罐车清淤后退时泥浆输送管折叠或遭遇碾压。所述的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，装甲车采用链轮式行走机构，行走链采用 高强、高韧橡胶制做，以避免金属行走链对罐底的损伤以及金属间摩擦可能导致的火源。其工作原理为运用摄像头、GPS显示屏装置和红外实时成像监控器，在操作工远离 储油罐的条件下，远程控制能够进行坑道式作业的装甲车进入油田储油罐，挖掘车逆时针 转动，淤积泥沙依次挖入铲斗内，铲斗随链条运行到上滚筒，向下翻转时挖掘的泥沙倒入 上端敞口的泥沙集中室，在泥浆泵的作用下泥沙集中室内的泥沙依次经泥浆输送管、缠绕 器，输送至泥沙运载车，如此将储油罐底的淤积泥沙清理干净。在泥沙清理完毕后，或者 清理过程中，高压清洗装置将附着储油罐底面和壁面上的淤积泥沙冲洗下来，并抽吸到泥 沙集中室内，由泥桨输送管一同输送到泥沙运载车7内运走，将储油罐清洗干净。本发明与现有技术相比，克服了人力手工清罐法劳动强度大、作业环境恶劣、危险性 高、效率低的缺陷和热油循环清罐法需要大量的热源、不太适合于含有大量水和泥沙的贫 油油ffl的储油罐清洗的缺陷，安全、可靠、便捷，对罐体的损伤程度很小，对环境污染少,
对施工环境要求低(如不需要特别的热源等)，效率高(每小时可以清理出泥沙10吨左右)，工作性能优良，是目前较为理想的储油罐淤积泥沙清洗装置。
图l是本发明的结构示意图 图2是本发明管线缠绕器的结构示意图； 图3是本发明回转台与车架经回转轴承安装的结构示意图。
具体实施方式
1、泥沙 2、储油罐 3、装甲车 4、摄像头 5、泥浆泵 6、管线缠绕器 7、 泥沙运载车 8、远程操作控制台 9、 GPS显示屏 10、红外实时成像监控器 11、 信号管路 12、喷嘴 13、车架 14、泥沙集中室 15、回转台 16、回转轴承 17、 回转油缸 18、31支架 19、上滚筒 20、下滚筒 21、链条 22、铲斗 23、电 机 24、升降油缸 25、固定座 26、轴 27、高压水泵 28、水枪 29、真空泵 30 抽吸嘴 32、容器 33、入口 34、出口 35、泥浆输送管 36、行走链 37、轴 承38、游丝弹簧39、护板在图1 3所示的实施例中水陆两用装甲车3的行走链采用高强、高韧橡胶制做，以 避免金属行走链对罐底的损伤以及金属间摩擦可能导致的火源，其车架13上分别安装有上 方敞口的泥沙集中室14、回转台15和挖掘机，其中回转台15经回转轴承16安装在车架 13的前端，其顶端安装有摄像头4，摄像头4的输出端经远程操作控制台8分别接GPS显 示屏9和红外实时成像监控器10，实时将储油罐内泥沙1的挖掘、清洗情况反馈到GPS 显示屏9和红外实时成像监控器10，以实现远程控制。泥砂集中室14的前外壁及回转台 15的侧璧上均设置有固定座25，回转油缸17的末端及活塞杆端分别经轴26与固定在泥砂 集中室14的前外壁及回转台15侧璧上的固定座25铰接相联，回转油缸17的两端分别与 回转台15、泥砂集中室14的前外壁铰接相联，挖掘机采用斗式挖掘机，包括一对安装在 支架18两端且能调节张紧力的上滚筒19和下滚筒20、两者之间的链条21、固定在链条 21上的若干伊斗22和安装在上滚筒19内的电机23,电机23的动力输出轴与上滚筒19的 转轴固定连接，支架18的一固定点与回转台15同轴26固定，其另一固定点与升降油缸 24的活塞杆端部铰接相联，升降油缸24的另一端经轴26与设置在回转台15下端的固定 座25铰接相联，上滚筒19位于泥沙集中室14的上方，泥沙集中室14的敞口承接于翻转 铲斗22的下方。伸縮升降油缸24的活塞杆，可使挖掘机绕轴26在同一垂直平面内转动，
调节挖掘的高度与深度；伸缩回转油缸的活塞杆，可使回转台带动挖掘机在同一水平面内 左右摆动，进而调整油挖掘机的挖拥輻面带铲斗22的链条21逆时针转动时，将泥砂挖 掘起来并输送到泥砂集中室14中，高压清洗装置包括高压水泵27、水枪28、真空泵29和 抽吸嘴30,其中高压水泵27和真空泵29均安装在装甲车3的车架13上，真空泵29的输 出端连通泥沙集中室l4，其输入端接抽吸管30，抽吸管30设置于车架13的前端，其抽吸 嘴30向下略高于装甲车3的底部，与高压水泵27连接的水枪28设置在车架13前端，其 喷嘴12对准抽吸嘴30的前方。水枪28喷射由高压水泵27输送过来的高压水，稀释并冲 洗挖掘机挖掘后剩余的泥砂，稀释后的泥砂由泥桨泵5输送到泥砂集中室14中，与斗式挖 掘机挖掘并输送到泥砂集中室14中的泥浆混合，由泥浆泵5通过泥浆输送管35输送出去。 管线缠绕器6包括经轴承37安装在支架31上的容器32，容器32的上端倒壁上设有入口 33，其底部设有出口34，泥砂集中室14的出口经泥浆泵5接泥浆输送管35，泥浆输送管 35盘绕在管线缠绕器6上，其末端连通容器32上端側壁上的入口33，容器32底部的出口 34经泥浆输送管35连通泥沙运载车7，管线缠绕器6用于缠绕泥浆输送管35,使泥浆输 送管35自动跟随挖掘车前进、后退、转弯，以防止油罐车清淤后退时泥浆输送管35折叠 或遭遇碾压。
权利要求
1、一种储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，其特征在于包括水陆两用装甲挖掘机、高压清洗装置、摄像头(4)、泥浆泵(5)、管线缠绕器(6)、泥沙运载车(7)、远程操作控制台(8)、GPS显示屏(9)和红外实时成像监控器(10)，其中摄像头(4)安装在水陆两用装甲挖掘机上，其输出端经远程操作控制台(8)分别接GPS显示屏(9)和红外实时成像监控器(10)；高压清洗装置安装在水陆两用装甲挖掘机上，其喷嘴(12)对准前方，水陆两用装甲挖掘机的泥沙输出端依次经泥浆泵(5)、管线缠绕器(6)连通泥沙运载车(7)。
2、 如权利要求1所述的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，其特征在于水陆两用装 甲挖掘机包括水陆两用装甲车(3)，装甲车(3)的车架(13)上分别安装有上方敞口的泥 沙集中室(14)、回转台(15)和挖掘机，其中回转台(15)经回转轴承(16)安装在车架(13)的前端，其顶端安装有摄像头(4),回转油缸(17)的两端分别与回转台(15)、泥 砂集中室(14)的前外壁7铰接相联，挖掘机采用斗式挖掘机，包括一对安装在支架(18) 两端且能调节张紧力的上滚筒(19)和下滚筒(20)、两者之间的链条(21)、固定在链条(21)上的若干铲斗(22)和安装在上滚筒(19)内的电机(23)，电机(23)的动力输出 轴与上滚筒(19)的转轴固定连接，支架(18)的一固定点与回转台(15)同轴固定，其 另一固定点与升降油缸(24)的活塞杆端部铰接相联，升降油缸(24)的另一端与回转台(15)的下端铰接，上滚筒(19)位于泥沙集中室(14.)的上方，泥沙集中室(14)的敞 口承接于翻转铲斗(22)的下方。
3、 如权利要求1所述的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，其特征在于高压清洗装 置包括高压水泵(27)、水枪(28)、真空泵(29)和抽吸嘴(30)，其中高压水泵(27)和 真空泵(29)均安装在装甲车(3)的车架(13)上，真空泵(29)的输出端连通泥沙集中 室(14)，其输入端接抽吸管(30),抽吸管(30)设置于车架(13)的前端，其抽吸嘴(30) 向下略高于装甲车(3)的底部，与高压水泵(27)连接的水枪(28)设置在车架(13)前 端，其喷嘴(12)对准抽吸嘴(30)的前方。
4、 如权利要求1所述的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，其特征在于管线缠绕器 (6)包括轴承安装在支架(31)上的容器(32)，容器(32)的上端側壁上设有入口 (33)，其底部设有出口 (34),泥砂集中室(14)的出口经泥浆泵(5)接泥浆输送管(35),泥浆输送管(35)盘绕在管线缠绕器(6)上，其末端连通容器(32)上端側壁上的入口 (33)，容器(32)底部的出口 (34)经泥桨输送管(3S)连通泥沙运载车(7)。
5、如权利要求2所述的储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，其特征在于装甲车(3) 采用链轮式行走机构，行走链(36)采用高强、高籾橡胶制做。
全文摘要
本发明提供一种储油罐底淤积泥沙机械化清理系统，其特征在于包括水陆两用装甲挖掘机、高压清洗装置、摄像头、泥浆泵、管线缠绕器、泥沙运载车、远程操作控制台、GPS显示屏和红外实时成像监控器；其中摄像头安装在水陆两用装甲挖掘机上，其输出端经远程操作控制台分别接GPS显示屏和红外实时成像监控器；高压清洗装置安装在水陆两用装甲挖掘机上，其喷嘴对准前方；水陆两用装甲挖掘机的泥沙输出端依次经泥浆泵、管线缠绕器连通泥沙运载车。本发明操作安全、可靠、便捷，对罐体的损伤程度很小，对环境污染少，对施工环境要求低(如不需要特别的热源等)，效率高，工作性能优良，是目前较为理想的储油罐淤积泥沙清洗装置。
文档编号B08B9/08GK101164709SQ20061006952
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月19日 优先权日2006年10月19日
发明者刘俊成, 王友林, 王法刚 申请人:山东理工大学