Типы маслосборников и принцип их работы
Нефтяные скиммеры Скиммеры удаляют плавающую на воде нефть, чтобы её можно было перекачать в хранилище для переработки, обработки или утилизации. Хотя все скиммеры выполняют одну и ту же основную задачу, разные конструкции собирают нефть по-разному. Некоторые позволяют поверхностному слою перетекать через водослив, в то время как другие используют маслопритягивающие барабаны, диски, щетки или ленты. Всасывающие скиммеры забирают поверхностные жидкости непосредственно в систему сбора.
Выбор оптимальной конструкции зависит от типа нефти, толщины нефтяного пятна, состояния воды, наличия мусора, метода развертывания, а также имеющихся вспомогательных насосов и накопителей. Понимание принципов работы каждого механизма упрощает выбор системы, которая обеспечивает баланс между скоростью извлечения нефти, селективностью по отношению к нефти и практическими требованиями месторождения.
Что такое маслосборник?
Нефтесборник — это механическое устройство, которое собирает нефть с поверхности воды. Скиммеры используются при ликвидации разливов в реках, озерах, портах, прибрежных водах и морских акваториях. Стационарные или установленные системы также могут удалять нежелательную нефть из резервуаров, ям, лагун и промышленных сточных вод.
Скиммер — это лишь одна часть системы рекуперации. В зависимости от области применения, полная установка может также включать в себя боновый заградитель, насос или источник вакуума, шланги, блок питания и временное хранилище. Каждый компонент должен быть совместим с вязкостью рекуперируемого продукта и требуемым расстоянием перекачки.
Как работают маслосборники
Большинство скиммеров используют особенности поведения нефти на границе раздела нефть-вода. Многие нефтепродукты имеют меньшую плотность, чем вода, поэтому они, как правило, всплывают и образуют поверхностный слой. Однако плотность — не единственный фактор. Нефть и вода плохо смешиваются, и поверхностное натяжение помогает удерживать жидкости разделенными, влияя на то, как нефть растекается, образуя маслянистую пленку. Выветривание, эмульгирование, осадки и турбулентность могут изменить это поведение, поэтому не каждый разлитый продукт остается чистым, однородным слоем.
Химический состав поверхности также определяет, как жидкость смачивает твердый материал. Олеофильные поверхности обладают большей склонностью к смачиванию маслом, чем водой. Когда олеофильный барабан, диск, лента или щетка проходят через масляное пятно, масло покрывает собирающую поверхность. Затем скребки или щетки удаляют масло и направляют его в отстойник. Этот селективный процесс, как правило, позволяет получить более высокую концентрацию масла, чем устройство, которое собирает весь поверхностный слой.
Скиммеры с водосливом и всасывающим устройством используют разные подходы. Водослив располагается на границе раздела нефть-вода или чуть ниже нее, так что поверхностный слой стекает в бункер. Всасывающее устройство использует отрицательное давление для затягивания поверхностного материала в шланг. Эти неселективные методы могут обеспечить высокую степень извлечения жидкости, но при этом могут собирать больше воды вместе с нефтью.
Путь к восстановлению нефтедобывающей отрасли
- Нефть скапливается или концентрируется в местах, где скиммер может с ней соприкоснуться.
- Сборная головка собирает масляную пленку путем перелива, прилипания или всасывания.
- С помощью скребков, очистителей, силы тяжести или всасывания собранная жидкость перемещается в резервуар или шланг.
- С помощью насоса или вакуумного насоса масло или смесь масла и воды перекачивается во временное хранилище.
- Собранный материал сортируется, перерабатывается, обрабатывается или утилизируется в соответствии с планом реагирования и применимыми требованиями.
Основные типы маслосборников
Нефтесборщики можно классифицировать по механизму сбора нефти. В каждой группе размеры, материалы, насосные системы и конфигурации развертывания могут значительно различаться.
Вейр Скиммерс
Скиммер с водосливом удаляет самый верхний слой жидкости. Масло и некоторое количество воды перетекают через регулируемый или саморегулирующийся край в центральный бункер, откуда собранная жидкость перекачивается в хранилище. Поскольку любая жидкость на поверхности может пересечь водослив, эти скиммеры считаются неселективными.
- Полезен в случаях, когда важна высокая степень извлечения жидкости или когда масло слишком густое или имеет слишком неоднородную структуру для селективной обработки поверхности.
- Способен перекачивать многие виды масел, которые остаются достаточно жидкими, чтобы переливаться через водослив.
- Может накапливать значительное количество воды, особенно во время волн или при слишком низком расположении водослива.
- Плавающий мусор может создавать помехи для входящего или последующего насоса.
См. продукцию компании Elastec. водосливные маслосборники.
Барабанные скиммеры
Барабанные скиммеры используют вращающиеся олеофильные барабаны, которые проходят через слой масла. Масло прилипает к поверхности барабана, а большая часть воды стекает. Щетки-очистители удаляют масло и направляют его в сборный желоб для перекачки в резервуар.
- Селективная очистка позволяет сократить объем воды, направляемой в водохранилища.
- Гладкие, рифленые или сменные поверхности сбора могут быть подобраны в соответствии с различными маслами и условиями эксплуатации.
- Эффективность работы зависит от вязкости масла, толщины масляной пленки, скорости вращения барабанов и способности масла достигать барабанов.
См. продукцию компании Elastec. барабанные скиммеры.
Рифленые дисковые скиммеры
Дисковые скиммеры используют ряд вращающихся олеофильных дисков. По мере движения дисков по масляной пленке масло покрывает их поверхности. Скребки удаляют масло при каждом вращении и направляют его в отстойник. Несколько дисков обеспечивают площадь сбора в компактной скиммерной головке, а канавки могут увеличить площадь поверхности, доступную для сбора масла.
- Селективный сбор, как правило, ограничивает извлечение избыточной воды.
- Геометрия диска и частота вращения должны соответствовать типу масла и условиям эксплуатации.
- Для обеспечения бесперебойной работы важны утилизация мусора и регулярный осмотр скреперов.
См. продукцию компании Elastec. дисковые скиммеры с канавками.
Щетка скиммеры
Щеточные скиммеры собирают нефть на рядах маслянистых щетинок. Щетки вращаются в нефтяной пленке и, возвращаясь в скиммер, расчесываются или соскабливаются, выпуская собранную нефть в отстойник. Жесткость и расстояние между щетками влияют на то, какие виды нефти может переработать скиммер.
- Часто используется для вязких, выветренных или эмульгированных масел, которые прилипают к щетине.
- Может быть сконфигурирован как автономный блок, встроен в резервуар или установлен на другой скиммер.
- При работе вблизи загрязнений необходимо проверять щетинки и чистящие компоненты.
См. продукцию компании Elastec. щеточный барабанный скиммер.
Пояс скиммеры
Ленточные скиммеры перемещают непрерывную олеофильную ленту через масло. Лента выносит масло из воды, а скребок или отжиматель удаляет его в отстойник или резервуар. Небольшие стационарные ленточные скиммеры распространены в промышленных целях, в то время как более крупные плавающие или перемещающиеся ленточные системы могут использоваться при ликвидации разливов.
- Ремень может проникать в резервуары, ямы или замкнутые пространства, где приводной механизм должен оставаться над жидкостью.
- Материал и конструкция ленты могут быть подобраны в зависимости от типа масла и температуры.
- На работу устройства влияют выравнивание, натяжение, состояние скрепера и количество мусора.
См. продукцию компании Elastec. Маслосборник FilterBelt.
Всасывающие и вакуумные скиммеры
В вакуумных скиммерах используется плавающая головка или захватное устройство, соединенное с насосом или вакуумной системой. Оператор располагает входное отверстие на границе раздела масло-вода, и отрицательное давление затягивает поверхностную жидкость через шланг в резервуар для сбора. Поскольку система собирает все, что поступает на вход, она неселективна.
- Портативное и удобное решение там, где шланг может достать до скопившегося или содержащегося в емкости масла.
- Позволяет одновременно извлекать нефть, воду и мелкий мусор, что увеличивает потребности в хранении и разделении.
- Необходимо учитывать диаметр шланга, высоту всасывания, совместимость с насосом и вероятность засорения.
Ознакомьтесь с продукцией Elastec. вакуумные системы.
Плавающие, стационарные и подвижные скиммеры
Механизм сбора данных — это лишь одна из составляющих выбора скиммера. Конфигурация развертывания также имеет значение.
- Плавающие скиммеры работают на поверхности воды и могут удерживаться с помощью тросов, запускаться с берега или управляться с судна.
- Стационарные или установленные скиммеры находятся в резервуаре, яме, сепараторе или другом контролируемом месте для планового удаления масла.
- Стационарные скиммеры для ликвидации разливов собирают нефть, которая попадает к скиммерной головке с помощью бонового заграждения, течения или ручного позиционирования.
- Скиммеры, движущиеся по нефтяному пятну, перемещаются сквозь него или используют движение судна для доставки нефти в систему сбора. Их эффективность в значительной степени зависит от частоты столкновений и рабочей скорости.
Как выбрать подходящий маслосборник
Начнем с условий, в которых должна работать вся система сбора скиммеров. На выбор скиммера и его эффективность в полевых условиях влияют следующие факторы.
- Свойства масла. Определите продукт, ожидаемую вязкость, устойчивость к атмосферным воздействиям, эмульгирование и рабочую температуру.
- Толщина нефтяного пятна и частота его попадания на поверхность. Скиммер не может собрать нефть быстрее, чем она достигнет его собирающей поверхности.
- Условия на воде. Волны, течение, ветер и движение судна могут изменять положение входного отверстия, увеличивать забор воды и отводить масло от скиммера.
- Мусор и лед. Плавающий материал может забивать водосливы, загрязнять щетки или диски, а также засорять шланги или насосы.
- Требуемая селективность по маслу. Ограниченная емкость хранилища или пропускная способность системы сепарации на выходе могут способствовать выбору системы, минимизирующей поглощение воды.
- Совместимость насоса и шланга. Извлеченная жидкость должна перемещаться через насос и нагнетательный шланг с ожидаемой вязкостью и напором.
- Объём резервуаров. Скорость заполнения резервуаров определяется общим объёмом извлечения жидкости, а не только нефти.
- Ресурсы развертывания. Учитывайте персонал, лодки, краны, транспортные средства, электроснабжение, сжатый воздух и доступ к месту разлива.
- Условия эксплуатации. В опасных или коррозионных условиях могут потребоваться совместимые материалы и соответствующая система привода.
- Готовность и техническое обслуживание. Перед инцидентом необходимо осмотреть поверхности сбора, скребки, уплотнения, шланги, насосы и силовые установки, а также обучить операторов.