Мини ППС
Задача проекта
Инновационный проект: авторская российская разработка технического решения для высокопроизводительной мини ППС в модульном исполнении (без капитального строительства).
Производительность в сутки: 350 (150 гор./200 хол.) четырехосных цистерн из под любого вида нефтегрузов под налив или в ремонт (огневые работы).
Особенности:
-
Новая технология очистки - комбинированным давлением.
-
Высокая экономичность и энергоэффективность.
-
Высокая степень автоматизации и охраны труда.
-
Высокая надежность и ремонтопригодность (российские комплектующие).
-
Экологичность (полное отсутствие выбросов и стоков).
-
Переработка отходов (СНО) в товарный продукт.
Утилизация отходов: Переработка СНО до соответствия с ГОСТ 21046-86 (отсутствие мехпримесей, содержание воды менее 2%).
Вредные выбросы: полностью отсутствуют.
Преимущества технологии «ТЕХНОНЕФТЬ»:
Технология комбинированного давления:
-
уменьшение расходов очистки в 2-3 раза за счет применения раздельных отмывочных приборов с разным давлением для различных внутренних поверхностей вагонов-цистерн;
-
автоматизированная технология управления – на каждой цистерне выполняется своя независимая индивидуальная программа очистки;
-
промышленные линейные контроллеры (ПЛК) с оперативным управлением и визуализацией всех текущих параметров зачистки по каждому посту;
-
применение замкнутого цикла промывки для исключения сточных вод;
-
очистка воздуха по современным требованиям СанПИН;
-
малое потребление электричества и воды;
-
переработка образующихся СНО в товарный продукт (ГОСТ 21046-86);
-
практическая модульная система постройки – все агрегаты мини ППС размещены в стандартных контейнерах, на которые монтируется эстакада;
-
охрана труда и безопасность обслуживающего персонала.
Принцип очистки вагонов-цистерн
Принципиальная схема чистки вагонов-цистерн (поперечный разрез)
Принципиальная схема чистки вагонов-цистерн (продольный разрез)
ППС ст. Жусалы Казахской ЖД
Схема очистки вагонов-цистерн повременная
Система управления
Общий щит управления позволяет управлять процессом очистки в автоматическом и ручном режиме управления.
Автоматическое управление осуществляется двумя программируемыми контроллерами (ПЛК). Программирование устанавливается эксплуатационником установки и может меняться в процессе эксплуатации путем подсоединения к системе управления переносного компьютера с установленной программной средой CoDeSys.
Изменение параметров управления осуществляется только уполномоченным представителем.
Примеры изменяемых программных параметров:
-
Эксплуатация в летних/зимних условиях;
-
Временная продолжительность цикла очистки;
-
Процессы цикла мойки (температура, количество, время, давление);
-
Ремонт и т. д.
Благодаря визуализации с помощью компьютерной системы максимально автоматизированный процесс очистки выводится и изображается на двух мониторах управления. На мониторе также отображается положение электромагнитных клапанов эстакады и соответственно осуществляется управление потоками воды, воздуха и паров в режиме реального времени.
Независимое управление операцией зачистки каждой цистерны – уникальное техническое решение ООО «ТЕХНОНЕФТЬ»
Сравнение расходов технологии: обычная - высокое давление - комбинированное давление
Технология обычная
|
Технология высокого давления
|
Технология комбинированного давления
|
Потребность во времени на цистерну, мин. |
40
|
Потребность во времени на цистерну, мин. |
20
|
Потребность во времени на цистерну, мин. |
20
|
Расход воды на цистерну, м3
|
14
|
Расход воды на цистерну, м3
|
5
|
Расход воды на цистерну, м3
|
3,34
|
Произв. напорного насоса, м3/час
|
20
|
Произв. напорного насоса, м3/час
|
15
|
Произв. 1 напорного насоса, м3/час
|
10
|
Давление насоса, атм. (кГс/см2)
|
10
|
Давление насоса, атм. (кГс/см2)
|
100
|
Давление 1 насоса, атм. (кГс/см2)
|
10
|
|
|
|
|
Произв. 2 напорного насоса, м3/час
|
0,8
|
|
|
|
|
Давление 2 насоса, атм. (кГс/см2) |
25
|
Q = 14 000 кг х 4,13 кДж/кг*К х (70°С - 35°С), ГДж |
2,023
|
Q = 5 000 кг х 4,13 кДж/кг*К х (70°С - 35°С), ГДж |
0,723
|
Q = 3 600 кг х 4,13 кДж/кг*К х (70°С - 35°С), ГДж |
0,520
|
Мощность ЭД насоса, кВт |
11
|
Мощность ЭД насоса, кВт |
55
|
Мощность ЭД 1 насоса, кВт |
7,5
|
|
|
|
|
Мощность ЭД 2 насоса, кВт |
4
|
Исп. мощность электродвигателей насоса на цистерну, кВт |
7,37
|
Исп. мощность электродвигателей насоса на цистерну, кВт |
18,7
|
Исп. мощность электродвигателей насоса на цистерну, кВт |
5,75
|
Стоимость тепловой энергии, руб. |
637,25
|
Стоимость тепловой энергии, руб. |
227,75
|
Стоимость тепловой энергии, руб. |
163,8
|
Стоимость электрической энергии, руб. |
22,11
|
Стоимость электрической энергии, руб. |
56,1
|
Стоимость электрической энергии, руб. |
17,25
|
Всего затраты, руб. |
659,36
|
Всего затраты, руб. |
283,85
|
Всего затраты, руб. |
181,05
|
Стоимость тепловой энергии |
315 руб./ГДж
|
Стоимость электроэнергии |
3 руб./кВт
|
Q – потребность тепловой энергии на цистерну
-
Q - m * Сp * (Т1 – Т2 )
-
Ср - спец. тепловая мощность = 4,13 кДж/кг*К
-
M - масса воды в кг
-
T1 - входная температура воды
-
T2 - выходная температура воды
Не менее 40% уменьшение расходов с технологией комбинированного давления
Пример эстакады 1
Пример эстакады 2
Описание технологии очистки котлов ж/д цистерн комплексом МКО-1000 ППС
Изготовитель |
ООО «ТЕХНОНЕФТЬ» г. Москва
|
Место применения |
Промывочно-пропарочные станции (далее ППС), НПЗ, пункты приема нефтепродуктов и т.д.
|
Основание для применения |
Очистка цистерн (крытых вагонов) от остатков углеводородного сырья (нефтепродуктов).
|
Вид применения |
Модернизация, реконструкция или новое строительство.
|
Назначение |
Комплекс предназначен для промывки внутренних поверхностей котлов вагонов-цистерн из под светлых и
тёмных нефтепродуктов под налив и в ремонт с остатками нефтепродуктов в замкнутом технологическом цикле с повторным использованием технологической воды.
|
Основные технико-экономические показатели
Общая производственная мощность комплекса (котлов, ж/д цистерн в час):
МКО-1000 ППС |
3 (4)
|
МКО-1000 ППС-У |
6 (8)
|
МКО-1000 ППС-П |
10
|
|
|
Качество подготовки внутренней поверхности |
ГОСТ 1510-84
|
Качество очистки смеси нефтепродуктов (СНО) |
ГОСТ 21046-86
|
Очистка механических примесей |
до уровня строительных грунтов III в соответствии с СП 11-102-97
|
Выбросы в атмосферу |
отсутствуют
|
Показатели надежности
Срок службы |
не менее 20 лет.
|
Ресурс до первого капитального ремонта |
не менее 5 лет.
|
Средняя наработка на отказ в течение срока службы |
не менее 10000 часов.
|
Среднее время восстановления работоспособности |
не более 12 часов.
|
Разрешительная документация на МКО-1000:
-
ТУ 3618-101-75280603-2005;
-
Сертификат соответствия № РОСС RU.MT22А01420;
-
Разрешение на применение № РРС 04-9329 Федерального горного и промышленного надзора России;
-
Санитарно-эпидемиологическое заключение от 20.08.2005 г. №33.ВЛ.07.361.П.004690.08.05;
-
Письмо Управления государственного пожарного надзора МЧС РФ от 26.08.2005 г. №19/2/2012;
-
Государственная экологическая экспертиза (приказ Ростехнадзора РФ №557-Э от 04.08.2006 года);
-
Экспертиза промышленной безопасности, регистрационный № 48-ИД-35265-2006;
-
Патент РФ на полезную модель №81492 от 27.12.2007 года;
-
Патент РФ на полезную модель №71911 от 27.12.2007 года;
-
Патент РФ №2194632 от 31.05 2002 года;
-
Патент РФ №2194636 от 31.05 2002 года;
-
Свидетельство на товарный знак (знак обслуживания) №330056 от 07.10.2005 года.
Нормативные требования
-
Типовой технологический процесс работы ж/д станций по наливу и сливу нефтегрузов и ППП по очистке и подготовке цистерн под перевозку грузов. МПС 1982;
-
Инструкция по зачистке резервуаров от остатков нефтепродуктов, утв. ОАО "НК "РОСНЕФТЬ" 28.01.2004;
-
Санитарные правила по организации грузовых перевозок на железнодорожном транспорте. СП 2.5.1250-03, утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 04.04.2003 №32;
-
Инструкции по охране труда для промывальщика-пропарщика цистерн и слесаря по ремонту подвижного состава, занятого заправкой и ремонтом клапанов сливных приборов цистерн в вагонном хозяйстве железных дорог ОАО "Российские железные дороги" (распоряжение ОАО "РЖД" от 24 марта 2005 № 407р*);
-
Инструкции по охране труда для осмотрщика-ремонтника вагонов и слесаря по ремонту подвижного состава в вагонном хозяйстве ОАО "РЖД" (распоряжение ОАО "РЖД" от 05.07.2004 № ВС-6242*);
-
Правила по охране труда при техническом обслуживании и ремонте грузовых вагонов в вагонном хозяйстве железных дорог (распоряжение ОАО "РЖД" от 26 мая 2006 г. № 1063р*);
-
ГОСТ12.2.003-74 "Оборудование производственное. Общие требования безопасности";
-
ГОСТ12.1.004-85 "Пожарная безопасность. Общие требования";
-
ГОСТ12.1.019-79 "Электробезопасность. Общие требования".
Технологический цикл
-
Установка верхних герметичных технологических устройств с соответствующей моечной и воздушной арматурой и герметичных устройств нижнего слива.
-
Обработка внутренней поверхности котлов, цистерн паром с температурой Т=130°С, давлением Р=4-6кгс/см2 (применяется в зависимости от вида обработки).
-
Мойка котлов, цистерн «катионой» водой с температурой Т=60-70°С и давлением Р=5-16 кгс/см2
с откачкой продуктов промывки в систему фильтрации и отстойников.
-
Мойка торцевых поверхностей котлов, цистерн «катионой» водой с температурой Т=60-70°С и давлением Р=16-25 кгс/см2
с откачкой продуктов промывки в систему фильтрации и отстойников.
-
Дегазация, сушка подогретым воздухом и охлаждение котлов, железнодорожных цистерн.
-
Съём верхних технологических устройств и устройств нижнего слива.
-
Переработка загрязнённой нефтепродуктами технологической воды в отстойниках и многоразовых промывных фильтрах с подготовкой её для повторного использования.
-
Механизированное удаление нефтешламов из отстойников.
-
Сбор смеси нефтепродуктов (СНО) в специально отведенную ёмкость с последующей дегидратацией в соответствии с ГОСТ 21046 – уровень воды менее 2%.
-
С последующей отгрузкой СНО или подачи его для нужд котельной.
Технология очистки поверхностей
Технологический процесс очистки заключается в физическом воздействии воды, подвергнутой суммарному электрическому и магнитному активированию, на поверхность ёмкостей, загрязнённых нефтепродуктами, и представляет собой замкнутый цикл с отделением в рабочем цикле УВС (углеводородных соединений) и механических частиц для дальнейшего использования.
Отделение УВС от поверхности основывается на физическом воздействии струи раствора, подаваемой под давлением 0,5-1,6 МПа при помощи моечной машинки специальной конструкции, и физическом воздействии воды с рН=9,5 (катионит), создающего расклинивающий эффект на границе «поверхность - УВС», в результате чего образуется неустойчивая эмульсия, которая откачивается в технологический резервуар установки. В резервуаре
МКО происходит фазовое разделение эмульсии на УВС (нефтепродукт), воду и механические примеси (МП), которые подаются далее раздельно для использования в технологических нуждах. Отходов, требующих специальных методов утилизации, в процессе очистки не образуется.
Вода после отделения УВС и МП для доочистки поступает на многоразовые промывные фильтры из двухслойных нетканых материалов.
Воздух с парами нефтепродуктов улавливается системой воздухоочистки, состоящей из фильтров, изготовленных на основе специального нетканого материала, и вакуумных и напорных воздуходувок для проведения дегазации и охлаждения котлов ж/д цистерн.
Активирование промывной воды проводится с целью придания ей моющих и деэмульгирующих свойств, которые достигаются последовательной обработкой воды сначала в устройстве на постоянных редкоземельных магнитах Декарбон®, затем доведением рН до 9,5 (щелочная реакция) за счет обработки при помощи импульсного тока в проточных электролизерах специальной конструкции и высокой производительности.
Данная технология не оказывает воздействия на углеводородные материалы очистки и металлические конструкции оборудования.
Фильтры для воды и паровоздушной смеси
Фильтры для паровоздушной смеси и промывной воды изготавливаются из нетканого иглопробивного фильтровального полотна, которое применяется для фильтрации воздуха, газов, жидкостей и суспензий в металлургической, химической, цветной, деревообрабатывающей, автомобильной, пищевой промышленности, при производстве цемента.
Свойства нетканого полотна:
-
двухслойная структура обеспечивает послойную фильтрацию и, в зависимости от задачи, обеспечивает отталкивание или притяжение воды или нефтепродуктов;
-
малый размер пор, при хорошей водо- и воздухопроницаемости обеспечивает высокую тонкость фильтрации до 10 мкм;
-
жесткая структура фильтрационного материала обеспечивает возможность изготавливать удерживаемую форму для вставки изготовленного фильтра в кассету.
Нетканое полотно позволяет создать многоразовые (до 5 лет) промывные фильтры с высокой степенью очистки. Полотно производится в РФ.
Фильтры для воды и паровоздушной смеси
№
|
Наименование параметра
|
МКО-1000 ППС
(20-ти фут. ж/д конт.)
|
МКО-1000 ППС-П
(40-ти фут. ж/д конт.)
|
1.
|
Кол-во одновременно обмываемых резервуаров 65 м3 |
3 (4)
|
10
|
2.
|
Кол-во отмываемых резервуаров (горячий способ) в сутки
катионитом лето
зима
горячей водой лето
зима
|
144 (192)
108 (144)
72 (96)
54 (72)
|
480
360
240
180
|
3.
|
Кол-во моечных машинок ММ-10 |
6 (8)
|
20
|
4.
|
Кол-во устройств нижнего слива |
6 (8)
|
20
|
5.
|
Кол-во устройств герметизации верхнего люка |
6 (8)
|
20
|
6.
|
Производительность насоса перекачки раствора номинальная, м3/час
|
30 (40)
|
До 130
|
7.
|
Давление насоса перекачки раствора номинальное, МПа |
1,0
|
108
|
8.
|
Производительность насоса перекачки эмульсии, м3/час
|
50
|
120
|
9.
|
Давление насоса перекачки эмульсии, МПа |
0,25
|
0,25
|
10.
|
Производительность насоса перекачки нефтепродуктов, м3/час
|
6,3
|
36
|
11.
|
Давление насоса перекачки нефтепродуктов, МПа |
0,25
|
0,4
|
12.
|
Производительность импульсного эжекторного насоса откачки паров нефтепродуктов, м3/час
|
100
|
200
|
13.
|
Производительность моющей машинки ММ-10, м3/час
|
6-12
|
6-12
|
14.
|
Расход воды на м2 (смачивание), кг |
0,2
|
0,2
|
15.
|
Температура моющего раствора, °С |
От +5
до +70
|
От +5
до +70
|
16.
|
Объем ёмкости раствора, м3
|
50
|
120
|
17.
|
Объем технолог. ёмкости нефтепродуктов, м3
|
18
|
50
|
18.
|
Объем песколовки, м3
|
0,35
|
1,25
|
19.
|
Объем ёмкости коалесцентно-флотационного
сепаратора, м3
|
0,36
|
0,7
|
20.
|
Объем воздушного фильтра, м3
|
0,1
|
0,3
|
21.
|
Тепловая мощность теплообменника, кВт |
241
|
594
|
22.
|
Уровень рН промывной воды |
9,5
|
9,5
|
23.
|
Напряженность магнитного поля в зазоре деэмульгатора на постоянных магнитах, Тл |
0,65
|
0,65
|
24.
|
Потребление воды, м3/сутки
зима
лето
|
1,0-2,2
(1,5-3,0)
1,5-3,0
(1,6-3,9)
|
2,8-5,0
4,0-7,0
|
25.
|
Напряжение трёхфазное, В |
380/220
|
380/220
|
26.
|
Номинальная потребляемая мощность, кВт |
28 (34)
|
120
|
27.
|
Масса (в заправленном состоянии) не более, тн |
18,2 (99,2)
|
29,6 (265,6)
|
|
|