Автоматизированный комплекс для разогрева и нижнего слива вязких нефтепродуктов из железнодорожных цистерн УНСМ-15 - от опытного образца до серийного производства

Принимая во внимание, что для предприятий нефтегазовой отрасли, осуществляющих прием вязких нефтепродуктов, особо остро стоит проблема слива продукта из железнодорожных вагонов-цистерн в соответствии с нормами времени слива (особенно в зимнее время), специалистами ЗАО «ЭКСПО» в течение трех лет велась работа над решением существующей проблемы слива. В результате был разработан уникальный комплекс разогрева и нижнего слива вязких нефтепродуктов из железнодорожных вагонов-цистерн УНСМ-15.

В 2003 году была выпущена первая опытная партия УНСМ-15, конструкция которой была минимально автоматизирована — в ходе процесса слива требовалось непосредственное участие человека.

В ходе эксплуатации оборудования выявлялись многочисленные нюансы процесса разогрева вязких нефтепродуктов, отличные от теоретических, описанных в различных источниках, предвидеть которые, не проведя всесезонную обкатку УНСМ-15, возможным не представлялось.

Каждая последующая партия УНСМ-15 дорабатывалась с учетом результатов, полученных при испытании предыдущей на реальном объекте.

Поэтому, лишь проведя многолетние испытания всевозможных конфигураций установки, нам все же удалось выбрать наиболее оптимальную. В результате неконтролируемый процесс разогрева и слива вязких нефтепродуктов был автоматизирован, и в 2007 году на рынок была выпущена автоматизированная модификация комплекса для разогрева и нижнего слива вязких нефтепродуктов из железнодорожных цистерн УНСМ-15, конструкция которой выполнена с учетом последних тенденций в мировой нефтегазовой промышленности.

Специалисты ЗАО «ЭКСПО» и сейчас не останавливаются на достигнутом, конструкция УНСМ-15 регулярно модернизируется комплектующими нового поколения, а в 2010 году разработана новая установка, по своей производительности превосходящая свою предшественницу более чем в 2 раза.

Далее мы хотели бы рассмотреть альтернативные способы разогрева и слива вязких нефтепродуктов из ж/д цистерн, остановиться на их недостатках, которых не существует у Автоматизированных комплексов УНСМ-15 производства ЗАО «ЭКСПО».

На сегодняшний день в мировой практике существуют несколько схем слива вязких нефтепродуктов из железнодорожных цистерн таких как:

— централизованная система;

— слив продукта из вагона-цистерны только в теплое время года;

— перевозка нефтепродукта в цистернах, оснащенных паровой рубашкой;

— использование прочих несовершенных методов слива, в том числе разогрев острым паром с обводнением продукта.

а) Централизованная система:

— Требуются дорогостоящие проектные работы на проектирование эстакады, насосной станции, системы труб, задвижек и терморегулирующего оборудования, сложных теплотехнических и гидравлических расчетов. Проектирование эстакады разогрева и слива в среднем длится не менее шести месяцев и только проектными институтами, имеющими лицензию на данный вид деятельности.

— Строительно-монтажные работы всей системы требуют привлечения специализированной лицензированной монтажной бригады. Срок осуществления строительства и полного монтажа всей системы составляет от 4 — 6 месяцев.

— Поиск и поставка комплектующего оборудования осложнена вопросами согласования, дополнительными временными и финансовыми затратами на транспортировку из разных городов и от разных производителей. Различные гарантийные сроки и возможности сервисного обслуживания.

В случае возникновения необходимости произвести техническое обслуживание теплообменного аппарата или насосной станции работа на всей эстакаде будет остановлена. А покупка дополнительного резервного оборудования, необходимого в данном случае, значительно увеличит суммарные затраты на комплектацию эстакады.

— Время слива не менее 10 часов. Установка единой насосной станции на несколько постов не обеспечивает интенсивную откачку сливаемого нефтепродукта. В результате горячий мазут промывает каналы до верха цистерны и переливается через верхний бурт. Для осуществления откачки на большие расстояния ставятся, как правило, дорогостоящие насосы, откачивающие за счет принудительного создания вакуума, которые не выдерживают работы в кавитационном режиме и быстро выходят из строя.

— Насосная станция с теплообменным аппаратом должна работать непрерывно, обеспечивая постоянную циркуляцию горячего мазута по трубопроводу эстакады, с целью предотвращения его затвердевания. А большая мощность используемых насосов (на 6 постов 110кВт) приводит к значительным энергозатратам и износу оборудования.

— Значительная удаленность теплообменного аппарата от постов слива. К примеру, на шесть постов слива общая протяженность подсоединения составляет не менее 72 м, по 12 м между постами. Соответственно значительно увеличиваются энергозатраты и энергопотери в связи с необходимостью постоянно поддерживать температуру мазута на эстакаде путем постоянного подогрева через теплообменник и постоянной циркуляции нефтепродукта в нефтепроводе эстакады (Как уже отмечалось выше, протяженность нефтепровода на эстакаде составляет, по меньшей мере, порядка 150 м на шесть постов слива).

— Суммарные затраты на проектные работы, монтажные работы, закупку оборудования (к примеру теплообменный аппарат пластинчатого типа на 6 постов слива стоит порядка 35 тысяч долл. США без НДС), проведения трубопроводной арматуры и паровых спутников, а также насосной станции составят не менее 380 тысяч долл. США.

б) Слив продукта из вагона-цистерны только в теплое время года, когда его вязкость небольшая и достаточная для осуществления слива самотеком либо принудительно (с помощью насосного агрегата).

Такая схема применима только для нефтепродуктов с низкой вязкостью (очень ограниченная номенклатура), либо температура застывания, которых не ниже среднесуточной температуры конкретного региона в теплый период.

в) Перевозка нефтепродукта в цистернах, оснащенных паровой рубашкой.

К недостаткам такой схемы можно отнести следующее:

— наличие в парке небольшого количества подобных цистерн, поскольку на территории России имеется только один производитель специализирующейся на выпуске цистерн с паровой рубашкой. Цистерны, произведенные зарубежными компаниями, рассчитаны на среднегодовую температуру окружающей среды, значительно выше российских показателей, следовательно, ограничены в эксплуатации на территории России;

— трудности, связанные с поддержанием температуры, (следовательно и вязкости) перевозимого в цистерне нефтепродукта достаточной для беспрепятственного слива в коллектор. Данная проблема обуславливается невозможностью подвода греющего агента к цистерне в пути следования или на отдаленных местах стоянки. В случае замерзания продукта в цистерне потребуется значительное количество времени (в отдельных случаях несколько суток) для его разогрева до нужной консистенции.

г) Использование несовершенных, экологически загрязняющих, трудоемких и опасных для жизни и здоровья обслуживающего персонала технологий (разогрев продукта острым паром с обводнением и слив его при помощью подручных средств, наружных обогрев цистерны пожаро- и взрывоопасными методами и пр.) Время слива одной цистерны составляет от 36 до 60 часов.

На сегодняшний день комплекс для разогрева и слива нефтепродуктов УНСМ-15, производства ЗАО «ЭКСПО», является самой эффективной технологией, позволяющей осуществлять абсолютно контролируемый разогрев и слив нефтепродуктов. Как показала практика слива нефтепродуктов, качественный и быстрый слив без потери свойств и качества продукта возможен только благодаря комплексу УНСМ-15. Автоматизация комплекса УНСМ-15 в своем роде уникальна, она позволяет следить за процессом слива на всех этапах, что очень важно при работе с большим количеством застывшего нефтепродукта. Разогрев и слив производится без обводнения продукта, что очень важно при поставках за рубеж.

Гарантийный срок эксплуатации УНСМ-15 составляет 12 месяцев.

Гарантийный срок работы оборудования — 10 лет. В течении всего срока эксплуатации предоставляется гарантийное, постгарантийное и сервисное обслуживание.

Производится шеф-монтаж и обучение обслуживающего персонала.

Анализ мирового рынка оборудования для слива вязких нефтепродуктов показал, что автоматизированный комплекс нижнего разогрева и слива УНСМ-15 производства ЗАО «ЭКСПО» является инновационной эксклюзивной моделью, не имеющей аналогов по своим конструктивным особенностям и техническим характеристикам.

Подробная техническая информация УНСМ-15