Нефтешлам — сложная среда: смесь нефтепродуктов, воды, песка и механических примесей. Она вязкая, абразивная и химически активная, что предъявляет высокие требования к насосам. Разберём особенности нефтешлама, требования к оборудованию и правила подбора.
Что такое нефтешлам
Нефтешлам образуется при добыче, переработке и хранении нефти, при очистке резервуаров и нефтезагрязнённых стоков. Это неоднородная смесь нефтепродуктов, воды, песка, глины и механических примесей. Соотношение компонентов бывает разным, а свойства среды — вязкими и абразивными одновременно.
Сложности перекачки
Нефтешлам сложен сразу по нескольким причинам: вязкость затрудняет течение и снижает КПД, механические примеси и песок вызывают абразивный износ, а нефтепродукты требуют стойких к ним материалов. Дополнительно среда может расслаиваться и осаждать твёрдую фазу, поэтому полезен агитатор.
Требования к насосу
- Износостойкость (песок и механические примеси);
- Стойкость материалов к нефтепродуктам;
- Работа с вязкой средой;
- Агитатор для расслаивающейся среды;
- Надёжные уплотнения.
Материалы
Материалы проточной части и уплотнений выбирают стойкими к нефтепродуктам и абразиву одновременно. В зависимости от агрессивности применяют износостойкие сплавы или нержавеющую сталь. Правильный выбор материалов критичен — о нём мы писали в статье про материалы проточной части.
Задачи
Насосы для нефтешлама применяют при очистке нефтяных резервуаров и амбаров, перекачке шлама на утилизацию, обработке нефтезагрязнённых стоков на очистных сооружениях предприятий. Для каждой задачи подбирают исполнение под конкретный состав среды.
Как подобрать
Подбор ведут от состава нефтешлама (доля нефтепродуктов, воды, песка), вязкости, требуемых расхода и напора. Учитывают и абразив, и химическую стойкость, и вязкость — с поправками к характеристикам, как для любой плотной вязкой среды (см. статью про насос для пульпы). Общие принципы — в статье как выбрать шламовый насос.
Частые вопросы
Чем сложен нефтешлам для насоса?
Он одновременно вязкий, абразивный и химически активный, поэтому требует стойких материалов и запаса по мощности.
Нужен ли агитатор?
Для расслаивающейся среды с осаждающейся твёрдой фазой — да, он поддерживает однородность.
Какие материалы подходят?
Стойкие к нефтепродуктам и абразиву: износостойкие сплавы или нержавеющая сталь в зависимости от среды.
Нефтешлам бывает очень разным
Под одним словом скрываются среды, различающиеся кардинально, и подбор насоса без уточнения источника обречён.
Донные отложения резервуаров. Самая тяжёлая разновидность: тяжёлые фракции, парафины, песок, окалина. Часто полутвёрдая, требует размыва перед откачкой, см. очистку резервуаров.
Шлам очистных сооружений НПЗ. Более жидкий, с высокой долей воды и механических примесей.
Буровой шлам, загрязнённый нефтью. Абразивный за счёт выбуренной породы, см. насос для бурового раствора.
Замазученный грунт и содержимое амбаров. Неоднородная масса с посторонними включениями.
Ключевой вопрос при подборе не «нефтешлам или нет», а каково соотношение нефтепродуктов, воды и твёрдой фазы, и что из этого преобладает.
Температура как рабочий инструмент
Это особенность, которой нет у большинства других сред. Вязкость нефтешлама резко падает при нагреве: то, что при нуле не течёт вовсе, при пятидесяти градусах перекачивается вполне.
Поэтому на практике применяют разогрев — паром, змеевиками в резервуаре, обогревом трубопроводов. Это меняет постановку задачи: вместо подбора насоса под невозможную вязкость подбирают режим нагрева, при котором среда становится перекачиваемой.
Для насоса это означает два дополнительных требования: работа при повышенной температуре и стойкость уплотнений к ней. И одно эксплуатационное правило: при остывании среда густеет прямо в насосе и трубопроводе, поэтому после работы систему промывают или продувают, иначе следующий пуск начнётся с забитой линии. Влияние вязкости на подбор — в статье про плотность и вязкость пульпы.
Взрывобезопасность
Нефтепродукты выделяют пары, образующие взрывоопасные смеси. Это накладывает ограничения, которых нет ни на одной другой задаче из нашего профиля.
Практические следствия: электрооборудование во взрывоопасной зоне должно иметь соответствующее исполнение; заземление и защита от статического электричества обязательны; работы в резервуаре требуют контроля газовой среды и вентиляции.
Именно поэтому на таких объектах часто выбирают гидравлический привод вместо электрического: у гидромотора нет электрической части в опасной зоне вовсе, см. гидравлический шламовый насос. Спуск персонала в резервуар организуют так, чтобы его избежать, см. защиту двигателя насоса.
Материалы: стойкость к углеводородам
Главный вопрос здесь не металл, а эластомеры. Обычная резина в контакте с нефтепродуктами набухает, теряет свойства и разрушается за недели — при том что к абразиву она стойка.
Поэтому футерованные модели, хорошо работающие на минеральной пульпе, для нефтешлама подходят не всегда: материал футеровки и уплотнений подбирают по стойкости к углеводородам, см. гуммированные насосы и материалы проточной части. Металлические исполнения в этом смысле предсказуемее, а при агрессивной водной фазе применяют нержавеющую сталь, см. нержавеющую сталь 316.
Расслоение и агитатор
Нефтешлам в покое разделяется на слои: сверху нефтепродукты, в середине вода, снизу тяжёлая твёрдая фаза с парафинами. Насос без подготовки откачает средний слой, оставив и корку, и осадок.
Поэтому перед откачкой среду перемешивают — агитатором насоса или размывом, см. насос с агитатором. Это же определяет тактику: работать порциями, разжижая и откачивая участок за участком, а насос держать выше дна, см. насос для откачки ила.
Что дальше с откачанным
Нефтешлам — отход, обращение с которым регламентировано, и его нельзя просто вывезти на полигон. Обычно его направляют на разделение: трёхфазные декантеры и центрифуги делят массу на нефтепродукт, воду и твёрдый остаток. Извлечённая нефть возвращается в переработку, вода идёт на очистку, твёрдое — на утилизацию.
Насосы в этой цепочке подают шлам на разделение и перекачивают продукты между узлами, см. обезвоживание шлама и насосы для очистных сооружений.
Подберём под ваш нефтешлам
Пришлите источник шлама, примерное соотношение фаз, температуру и требования по взрывозащите — подберём насос и подскажем схему работ. Ассортимент — в каталоге.
Подобрать насос → или звоните +7 (499) 397-84-51