燃料清洁系统的制作方法

本申请要求2017年5月17日提交的申请号为2016901843的澳大利亚临时专利申请的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

本发明一般涉及一种用于清洁地下储存罐中的燃料的系统，尤其涉及一种移动系统，该系统可以进入燃料储存点以清洁位于其中的储存罐中的燃料，然后离开燃料储存点而不被归类为危险车辆。

背景技术：

储存燃料和其他碳氢化合物产品的储存罐是已知的。许多储存罐位于出口附近，用于分配燃料，因此，就像大多数燃料出口或加油站一样，可能有必要将储存罐存放在安全地点(例如，地下)。

无论储存罐是位于地上还是地下，随着时间的推移，储存罐内部和里面的燃料可能会变质。这会导致油罐生锈、燃料聚合、凝结以及燃料中有机体的生长。在储存罐的完好性受到损坏的情况下，随着时间的推移，污垢和水会渗入储存罐，严重影响储存罐中的燃料的质量，并在储存罐内产生一层沉积物和其他固体物质。同样，在某些情况下，即使储存罐的完好性没有受到损坏，储存罐也可能受到污染。这可能会在燃料输送过程中溢流箱溢出的情况下发生，受污染的燃料可能会进入储存罐。

在许多情况下，在使用燃料的设备或车辆开始故障或报告操作问题之前，储存罐中的燃料的质量不佳可能不会引起注意。近年来，人们提出了各种监测系统，以监测储存在这类储存罐中的燃料的质量。虽然这些系统已证明能有效地及早发现燃料质量问题，但仍有必要对油罐中的燃料进行清洁。

目前，申请人已开发了一套燃料和燃料箱处理系统，用于清洁已受到污染的地下油罐中的燃料。申请人的美国专利8,753,451中描述了该系统，该专利的全部内容以引用方式并入本文。事实证明，该系统在对燃料进行清洁方面也是有效的，而且通过推广，还可以对含有燃料的油罐进行清洁，同时也尽量减少燃料浪费。这是通过结合沉降罐和清洁回路来实现的，该沉降罐接收储存罐中存在的污染最严重的燃料以进行分离，清洁回路可以在处理污染最严重的燃料时对罐中的剩余燃料进行循环和清洁。在优选的实施例中，清洁回路和沉降罐设置在车辆结构内，使车辆能够根据需要前往现场执行清洁功能。

然而，提供一辆能够前往远程地点并装有用于储存燃料作清洁之用的沉降罐的车辆会出现的一个问题是，在车辆离开该地点之前，沉降罐必须对燃料和燃料产品进行彻底净化。如果不能完成并且废物燃料或其他此类燃料产品被保留在车辆的罐中，车辆就会被归类为危险或危险材料的携带者，同时其活动将受到限制。

因此，需要提供一个可移动的燃料清洁系统，该系统可在各地点之间运输以清洁燃料和燃料箱，并确保在清洁过程结束时，车辆经过净化不再携带任何燃料或系统油罐内的任何燃料产品并能够安全地进入道路。

上述关于现有方案和产品的参考文件和描述并不旨在也不应被解释为是本领域的一般公知常识。特别地，上述现有技术讨论与本领域技术人员通常或众所周知的内容无关，而是有助于理解本发明的创造性，其中识别为现有技术的方案只是其中的一部分。

技术实现要素：

本发明是根据由独立权利要求限定的一个或多个方面。本发明的一些可选和/或优选的特征在从属权利要求中限定。

因此，在本发明的一个方面，提供了一种移动系统，用于清洁储存罐和储存在储存罐内的流体碳氢化合物，所述系统包括：

车辆，用于在具有所述储存罐的地点之间运输所述系统；

相对于所述车辆安装的流体清洁回路，用于从所述储存罐中提取流体碳氢化合物以进行清洁；

相对于所述车辆安装的沉降罐，所述沉降罐与流体清洁回路流体连通，以接收受污染的流体碳氢化合物以通过重力进行分离；

其中，所述流体清洁回路能够控制用于清洁流体碳氢化合物和储存罐，并处理在清洁过程中从流体碳氢化合物中提取到的任何废物，并且在废物处理之后，所述流体清洁回路配置成在车辆离开该地点之前将沉降罐转换成非挥发性环境。

在一个实施例中，所述流体清洁回路可以包括惰性气体源，所述惰性气体源在废物于沉降罐被处理后选择性地连接到沉降罐以净化沉降罐。惰性气体源可以是包含在车辆内的压缩氮源。

在将沉降罐连接到惰性气体源之前，可以用冲洗液冲洗沉降罐的内部。冲洗液可通过喷射喷嘴施加到沉降罐内部，在压力下输送冲洗液。

因此，根据本发明的另一个方面，提供了一种用于处理储存在储存罐中的碳氢化合物液体的方法，所述碳氢化合物液体包括悬浮颗粒形式和/或乳化液体形式的污染物，所述方法包括：从储存罐中提取受污染最严重的碳氢化合物液体部分，并将污染最严重的部分输送到沉降罐，以便将受污染最严重的碳氢化合物液体部分分离成大体上含有悬浮颗粒和/或乳化液体的受污染部分，以及大体上含有碳氢化合物液体的燃料部分；清洁储存罐中存在的碳氢化合物液体和从沉降罐中获得的碳氢化合物液体，以进一步将任何悬浮颗粒和/或乳化液体从其中去除，形成清洁燃料；将清洁后的燃料返回储存罐；处理从所述碳氢化合物液体中获得的任何悬浮颗粒和/或乳化液体；清洁沉降罐，以大体上去除其中存在的任何残留的碳氢化合物液体、悬浮颗粒和/或乳化液体；以及净化沉降罐，以在沉降罐内产生惰性气体。

在本发明该方面的实施例中，从储存罐中提取受污染最严重的碳氢化合物液体部分的步骤包括：从储存罐中提取碳氢化合物液体的最底下的部分。在沉降罐中，在重力作用下可将碳氢化合物液体的受污染最严重部分分离为大体上含有悬浮颗粒和/或乳化液体的受污染部分和大体上含有碳氢化合物液体的燃料部分。

清洁储存罐中存在的碳氢化合物液体和从沉降罐中获取的碳氢化合物液体的步骤可以包括：使碳氢化合物液体通过燃料清洁回路的至少一个循环。燃料清洁回路可以包括水/颗粒分离器、磁力过滤器、清洁剂分配器和过滤器中的一个或多个。

当碳氢化合物液体的纯度被认为达到预定的纯度水平时，则形成清洁的燃料。判断碳氢化合物液体的纯度是否达到预定纯度水平的步骤可以包括：在碳氢化合物液体通过燃料清洁回路时测试其纯度。

在一个实施例中，将清洁的燃料返回储存罐的步骤可以包括：将清洁的燃料返回到燃料从中提取的储存罐中。在另一个实施例中，将所清洁的燃料返回储存罐的步骤可以包括：将所清洁的燃料返回到与燃料从中提取的储存罐不同的储存罐中。

处理任何悬浮颗粒和/或乳化液体的步骤可包括：将悬浮颗粒和/或乳化液体放置到专用处理容器中。

清洁沉降罐的步骤可包括：用液体清洗沉降罐的内部。所述液体可通过喷射喷嘴施加到沉降罐的内部，所述喷嘴在压力下将液体输送到沉降罐的内壁。

净化沉降罐的步骤可包括：将惰性气体源连接到沉降罐以净化沉降罐。惰性气体源可以是压缩氮源。

附图说明

本发明可以从以下优选实施例的非限制性描述中更好地理解，其中：

图1是包含根据本发明实施例的燃料清洁系统的车辆示意图；

图2是描述图1中的系统的线路图，其中该系统能够将从储存罐中输送受污染的燃料以进行沉降；

图3是描述图1中的系统的线路图，其中该系统能够以循环方式清洁在储存罐中的燃料；

图4是描述图1中的系统的线路图，其中该系统能够对沉降罐中沉降一段时间后分离出的燃料部分进行清洁；

图5是描述图1中的系统的线路图，其中该系统能够将沉降罐中沉降一段时间后分离出的废物去除；

图6是描述图1中的系统的线路图，其中该系统能够在沉降后清洁沉降罐中的燃料和残留废料；

图7是描述图1中的系统的线路图，其中该系统能够在使用后对沉降罐进行处理以提供非挥发性环境；

图8是描述图1中燃料清洁系统的各个部件的线路图；以及

图9是描述根据本发明实施例对储存在储存罐中的碳氢化合物液体进行处理的方法的流程图。

具体实施方式

现将参考附图描述本发明的优选特征。然而，应该理解的是，参考附图所说明和描述的特征不应解释为对本发明范围的限制。

下面将结合在地下储存罐布置中清洁燃料(如柴油)的应用来描述本发明。然而，应当理解的是，本发明可用于清洁储存在各种储存容器中的各种液态碳氢化合物的应用中，而且仍属于本发明的范围。

参考图1，描述了根据本发明实施例的清洁车辆10。所述车辆10是一移动的燃料和燃料罐清洁系统，包括在清洁过程中用于临时储存受污染燃料的沉降罐12和燃料清洁回路14，受污染的燃料经过该回路进行清洁。沉降罐12和燃料清洁回路14均安装在车辆10内，并由控制系统15控制，控制系统15可包括气动控制器装置、电子控制器装置或其他控制器装置。

当接收到清洁地下燃料储存罐5的请求时，车辆10到达现场，并定位在储存罐5的舱口6附近。舱口6位于地面并提供通向需要处理的储存罐5的内部的入口。然后将升降管11插入储存罐5，使得其远端位于储存罐5的地板附近，即受污染最严重的燃料和任何夹杂物或微生物可能存在的地方。升降管11与燃料清洁回路14连通，其中燃料清洁回路14也与沉降罐12和回流管13流体连通，回流管13也通过舱口6插入储存罐5的上部区域。

一旦车辆10被设置在如图1所示的位置，可操作燃料清洁回路14以清洁燃料存储罐5中的燃料。图8描述了燃料清洁回路14的组成。

如图所示，燃料清洁回路14包括三个主要部分：清洁和废物处理部分17；沉降部分18；以及回路净化部分19。清洁和废物处理部分17是燃料清洁回路14进行处理和清洁燃料的部分。沉降部分18是燃料清洁回路14的一部分，该部分接收存在于储存罐5中的受污染最严重的燃料部分，并利用重力沉降技术从燃料中分离其它杂质。回路净化部分19是燃料清洁回路的一部分，该部分对车辆10中整个系统的燃料和与燃料相关的残留物进行净化，使得车辆可以在离开该地点时不包含任何危险物质，并且通常不会被归类为危险车辆而受到使用限制。

燃料清洁回路14的清洁和废物处理部分18通常包括阀门21，该阀门可控制以打开升降管11以将燃料从储存罐5中抽出，并进入磁力过滤器20，该磁力过滤器去除燃料中存在的任何金属污染物。提供阀门22，以便按需要使磁力过滤器20与隔膜泵24隔离。隔膜泵24被选择为具有足够的传输速率以从储存罐5和燃料清洁回路14周围提取燃料。水/颗粒分离器26被设置为用于去除燃料中的任何水和颗粒。这些装置在本技术领域中是已知的，通常当流体通过时在流体中会产生漩涡，这有助于将水和颗粒物质从流体中分离出来，以便收集和处理。清洁剂分配器27被设置为用于在燃料再循环回到储存罐5之前向燃料中添加一定量的清洁剂。在再循环的燃料中，清洁剂的存在有助于在进行再循环时使任何锈蚀或生物物质的沉淀物从储存罐5的表面脱离。当燃料中的沉淀物循环通过燃料清洁回路14的清洁和废物处理部分18以从燃料中去除时，任何这样的沉淀物将在燃料中被吸收。然后提供额外的和较小的隔离层28，以进一步处理燃料，之后燃料经过流量计30，然后经由回流管13返回到储存罐5，或进入替代的储存装置中。当燃料通过回路14再循环时，流量计30使燃料被采样，从而可以循环通过清洁回路14，直至达到由控制系统15设定的预定纯度水平。控制系统15可以是计算机操作系统，该计算机操作系统根据感测到的条件协调清洁回路14中的各个部件。控制系统15可以完全自动化，也可以由人工控制者操作计算机系统来控制。

在所描述的实施例中，位于车辆10中的沉降罐12具有倾斜的底部表面，使得其中存在的任何燃料和污染物都被引向位于地板最低点的排水管。这样做能够最大限度地减少清洁过程结束时燃料和/或污染物残留在罐12中的可能性。沉降罐12优选地是由不锈钢材料制成，但也可以使用其他材料，如塑料和其他惰性金属。

喷射喷嘴31安装在沉降罐12内，并与清洁液体储存罐35进行流体连通，以便于在使用后对沉降罐进行喷淋清洁。清洁剂等形式的清洁液体是在隔膜泵34所产生的压力下进行输送的，以清洁沉降罐12的表面，以便在使用后从沉降罐12中去除任何燃料残留物或废物。

压缩的惰性气体源36(通常为压缩氮气)与沉降罐12进行流体连通，以在清洁后对沉降罐12进行氮气净化，具体描述如下。在沉降罐12中形成通气孔32以便于进行这种净化。

下面描述根据本发明实施例的控制本发明的系统对燃料储存罐进行清洁的方式。

如图2所示，为了开始燃料清洁，首先通过激活隔膜泵24和开启球阀21和22，从储存罐5提取出存在于储存罐5底部受污染最严重的燃料。这使得从储存罐5中提取的燃料通过磁力过滤器20去除燃料中的任何金属污染物和较大尺寸的颗粒物质。然后开启阀门25，使燃料和沉淀物/污染物直接输送到沉降罐12，其中在重力作用下沉降形成上层的较轻燃料和下层较重的污染物(包括微粒物质和水)。

如图3所示，在储存罐5中的最底层燃料被输送到沉降罐12之后，然后储存罐5中的残留燃料将经历一个或多个清洁循环。为此，隔膜泵24通过磁力过滤器20从储存罐5中提取燃料。阀门25随后被激活，以重新引导燃料流过水颗粒分离器26、清洁剂分配器27和过滤器28，其中燃料被清洁和处理以将其中的污染物(以水和颗粒物质的形式)去除。当已处理的燃料通过流量计30时，能够从中提取燃料样品，以确定燃料是否达到或超过预定纯度水平。如果燃料低于控制系统15所指示的水平，燃料被送回储存罐5，并通过回路14的清洁和废物处理部分17再循环，直至达到所需的燃料纯度水平。由于燃料中存在清洁剂，在每一个循环期间，重新沉积到储存罐中的燃料能够使锈蚀和生物物质的沉淀物从储存罐5的壁上脱离，以便通过清洗回路14去除，从而在此过程中清洁该罐。如果在达到了所期望的燃料纯度水平时，由现场操作人员在对储存罐5的完好性进行评估后指示，储存罐被认为是缺乏适当的完好性以将清洁的燃料保持在容纳状态，则可将清洁的燃料输送到替代储存罐中。

参考图4，如上文关于图3所述，在清洁储存罐5中的燃料的所需时间内，车辆10的沉降罐12中存在的受污染燃料很可能有足够的时间在重力作用下分离，形成下层的沉淀物或沉积物，水和燃料浮在下层的上方。然后，该燃料可通过隔膜泵24提取出来，以便通过水/颗粒分离器26、清洁剂分配器27和过滤器28，在返回燃料储存罐5或替代储存装置之前进一步清洁。应当理解的是，从沉降罐12获取的燃料也可以包括其中存在的污染物的一部分，然后当该污染物通过清洁部分的元件时从燃料中去除。这样做可确保尽量减少燃料浪费，同时保持燃料的纯度。在这方面，与其在处理来自沉降罐的燃料层之前要等到储存罐5中的燃料清洁完毕，不如将储存罐5中的燃料与沉降罐12的燃料层一起清洁，从而进一步减少执行清洁功能所需的总时间。因此，沉降罐12包括沉淀物和沉积物层以及一些水，其中只有极少量的残留燃料。

如图5所示，沉降罐12中存在的水、沉淀物、沉积物和残留燃料是通过隔膜泵24从沉降罐12的最底部形成的出口被抽出。由沉淀物、沉积物、水及残留燃料组成的污染物，然后会被送往废物储存处以进行处理。

本发明涉及一种系统，该系统不仅清洁燃料和处理废料，而且本发明还涉及一种系统，其确保以这样的方式处理车辆10，使得没有该系统无意中留下的残留燃料或燃料产品。这使车辆能够保持作为服务车辆的状态，而不是如沉降罐保留有燃料和/或燃料残留物的情况，被认为是装有危险化学品的车辆。因此，如图5所描述，在从沉降罐中去除沉淀物和沉积物之后，沉降罐12按图6所示的方式进行清洁。在这一方面，隔膜泵34被激活，以便在压力下将冲洗液从冲洗液储存罐35输送到喷嘴31。然后从喷嘴31喷出冲洗液，以覆盖沉降罐12的内部表面。然后，隔膜泵24被激活以从沉降罐中的出口抽出冲洗液，输送到废物储存处进行处理。当冲洗液在沉降罐中聚集时，它带走任何剩余沉淀物和燃料残留物，从而确保沉降罐没有任何挥发性物质。

为了进一步确保沉降罐恢复到一个安全和不挥发的环境，进行如图7所示的布置。控制系统15的功能是关闭沉降罐12的出口，并将沉降罐12连接到压缩惰性气体源36。这使得惰性气体进入沉降罐，通过通气孔32净化沉降罐12中的任何氧气。这将形成一个氮含量高、不活跃的环境，确保车辆10能够离开现场而不需要对危险材料进行分类。

如图9所示，本发明的控制系统可以按照方法50进行操作，为执行清洁功能提供了一种简单有效的手段。在步骤51中，车辆到达具有待清洁的储存罐的地点。在步骤52中，控制系统的功能是去除储存罐下部区域中存在的污染最严重的燃料，并将受污染的燃料输送到沉降罐进行单独处理。在步骤53中，控制系统然后对储存罐中的燃料以及从沉降罐中获得的任何燃料进行清洁，以达到一定程度的燃料纯度。在步骤54中，清洁的燃料返回到储存罐或一替代的储存罐，以供使用。在步骤55中，从燃料中获取的任何颗粒物质、水或任何其他杂质被收集起来并通过系统的多个部件进行处理。在步骤56中，随后对沉降罐进行清洁，在步骤57中，沉降罐的氧气被净化以在沉降罐内产生惰性气体。在步骤58中，车辆可以安全有效地离开该地点，而不受运输燃料或其他可燃物的危险车辆的限制。

应当理解的是，本发明的燃料清洁系统和操作方法提供了一种用于以安全和有效的方式清洁燃料储存罐(特别是那些已被认为被污染的燃料储存罐)的移动装置。该系统属于服务车辆，其保持着一非挥发性环境，用于处理被清洁的燃料。这样的系统能够使车辆在不被归类为危险化学车辆的情况下工作，大大简化燃料清洁系统，同时保持安全和高效的工作环境。

在整个说明书和权利要求中，除非清楚地规定或上下文另有说明，否则“包括”一词及其相近词是具有包容性而非排他性含义。也就是说，采用“包括”一词及其相近词，以表明不仅包括它直接提及的所列组件、步骤或特征，除非清楚地规定或上下文另有说明，否则还包括未具体列出的其他组件、步骤或特征。

本领域的技术人员应当理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明所述的方法进行多种修改和改变。