TECHNICKÁ PREZENTACE. DS Jet Mixer Technická prezentace

DS Jet Mixer Technická prezentace

TECHNICKÁ PREZENTACE

STP Special Services s.r.o. Hradecká 147 530 09 Pardubice âeská republika Tel.: +420 466 412 662 Fax: +420 466 412 659 E-mail: [email protected] Http://www.stpservices.cz

MERO âR, a. s. Veltruská 748Kralupy nad Vltavou âeská republika Tel.: +420 315 701 111 Fax: +420 315 720 113 Http://www.mero.cz


Problém ropn˘ch kalÛ Vût‰ina surové ropy má pfii transportu k rafinaci tendenci se rozdûlit na tûÏ‰í a lehãí uhlovodíky, z nichÏ je ropa sloÏena.Tento problém je ãasto vyvolán nízk˘mi teplotami, uvolÀováním tûkav˘ch komponent z ropy a statick˘m stavem kapaliny bûhem skladování. TûÏké zbytky oddûlující se z ropy a ukládající se u dna skladovacích nádrÏí jsou známy jako „úsady” neboli „sludge”. Tyto sedliny jsou kombinací uhlovodíkÛ, sedimentu, parafínÛ a vody. Úsady urychlují korozi, omezují skladovací kapacitu a naru‰ují provoz. Úsady se akumulují v nádrÏích i navzdory pouÏívání klasick˘ch elektrick˘ch mixerÛ. Ropné usazeniny parafinového sloÏení se tvofií, dojde-li k pfiiblíÏení molekulárních orbit lineárních uhlovodíkÛ a tím vytvofiení dipólov˘ch sil, zabraÀujících opûtovné separaci. Tyto dipólové síly se naz˘vají London Dispersion Forces, nebo Van der Waalovy vazby a jsou odpovûdné za molekulární shlukování. Jak „tûÏ‰í” lineární uhlovodíky koagulují (tûÏ‰ími jsou mínûny uhlovodíky s pfievahou molekul C20+), mají tendenci odpadávat ze zavû‰ení uvnitfi statické kapaliny a hromadit se u dna nádrÏe ve formû gelu. V prÛbûhu ãasu dochází k vrstvení gelu, jak jsou tûkavé komponenty uvnitfi gelu „vystfielovány” pfii souãasné zmûnû teploty a tlaku. Tento únik tûkav˘ch komponent má za následek zv˘‰ení koncentrace tûÏ‰ích podílÛ uvnitfi usazenin a tím i zv˘‰ení hustoty a viskozity, a sníÏení pohyblivosti. Základ teorie rozmíchávání statick˘ch kapalin tkví v tom, Ïe do systému je moÏné vpravit dostateãné mnoÏství kinetické energie, které redukuje nebo zabraÀuje vzniku indukovan˘ch dipólov˘ch vazeb (Van der Waalovy vazby). PfiedbûÏné v˘zkumy provádûné spoleãností Exxon v 80. letech vedly k závûru, Ïe lehké ropné produkty vyÏadují minimální prÛbûÏn˘ pfiísun energie 0.4 Hp/m3 objemu, aby bylo zabránûno ukládání usazenin. Zku‰enosti ukazují, Ïe v pfiípadû stfiednû tûÏké a tûÏké ropy se jedná o kinetickou energii 0.6 - 0.8 Hp na 1m3 objemu. Toto „kritické energetické minimum” je ve vztahu k minimální kritické rychlosti pro suspenzi, nebo-li Vs, která musí b˘t udrÏována v celém objemu kapaliny, aby se zabránilo formování kalu. Vût‰ina skladovacích ropn˘ch nádrÏí dnes poÏadavku na dodrÏení Vs nevyhovuje, coÏ má za následek nerovnomûrné usazování kalu. To se projevuje nepfiítomností kalu v okolí vrtulov˘ch mixerÛ a podstatn˘m nebo závaÏn˘m usazováním kalu, vyskytujícím se za specifick˘m polomûrem rv, kde rychlost kapaliny klesá pod hodnotu Vs. Toto nerovnomûrné ukládání má ãasto za následek provozní potíÏe a ztrátu rezerv.

¤e‰ení DS Jet Mixeru DS Jet Mixer je navrÏen tak, aby poskytoval bezpeãnou, úãinnou, ekonomickou a trvalou náhradu za stranové vrtulové mixery.

P¤EHLED PRODUKTU DS Jet Mixer™ (Patent ã. US 6,371,137 B1) je lineární tryskov˘ mixér, vyuÏívající proud ropy k opûtovnému rozpu‰tûní ropn˘ch kalÛ, nahromadûn˘ch u dna ropn˘ch skladovacích nádrÏí. Permanentní instalace DS Jet Mixeru umoÏÀuje resuspenzi kalÛ a ãi‰tûní ropn˘ch nádrÏí bez odstavování nádrÏe z provozu nebo vypou‰tûní produktu z nádrÏe. DS Jet Mixer je pohánûn dieselov˘m centrifugálním ãerpadlem. Kloubové fie‰ení DS Jet Mixeru v kombinaci s hydraulicky ovládan˘m pístem umoÏÀuje pohyb trysky v rozsahu 120° po horizontální rovinû a tím i rozpu‰tûní vysokého procenta kalu akumulovaného v nádrÏi. Lineární design DS Jet Mixeru vytváfií soustfiedûn˘ fiezací paprsek o vysoké rychlosti s polomûrem dosahu pfies cca 50 m. DS JET MIXER

OBRÁZEK 1: Schéma ãinnosti DS Jet Mixeru bûhem rozpou‰tûní nahromadûn˘ch usazenin.

10-INCH SUCTION FEED FROM FILL LINE OR CONVENTIONAL MANWAY USING HSL "COLD TAP" METHOD

DIESEL PUMP

STP Special Services s. r. o.

2

MERO âR, a. s.


DS Jet Mixer v˘znamnû sniÏuje rizika obsluhy, jimÏ je vystavena ve spojitosti s ãi‰tûním nádrÏí. Pfiedstavuje ekonomickou a trvalou metodu zacházení s usazeninami u dna nádrÏí bez potfieby odvûtrávaní nádrÏe nebo jejího odstavování z provozu. Periodické rozpou‰tûní usazenin sniÏuje poÏadavky na vybavení a uvolÀuje dodateãnou skladovací kapacitu. Permanentní instalace dovoluje eliminaci trvale provozovan˘ch vrtulov˘ch mixérÛ a tím i znaãnou úsporu nákladÛ na energii.

OBRÁZEK 2: DS Jet Mixer v prÛbûhu aktivace. Proud ropy je vhánûn vysokou rychlostí do nádrÏe a prostfiednictvím DS Jet Mixeru je usmûrÀován a pouÏit k rozpou‰tûní a odkrajování usazenin. Hydraulické rameno otáãí DS Jet Mixerem v rozsahu 120° a umoÏÀuje proudu ropy pokr˘t celou nádrÏ.

OBRÁZEK 3: Na fotografii je DS Jet Mixer instalovan˘ na nádrÏi H21 spoleãnosti MERO v CTR Nelahozeves. Není-li pouÏíván, zÛstává DS Jet Mixer na nádrÏi v pohotovostní konfiguraci. Mixer je moÏno aktivovat pro ãi‰tûní, aniÏ by bylo nutno nádrÏ odstavit z provozu, nebo z ní odãerpat produkt.


3

MERO âR, a. s.


OBRÁZEK 4: Fotografie ukazuje mixer v pohotovostní konfuguraci na nádrÏi 209 spoleãnosti Enbridge tûsnû pfied okamÏikem opûtovného zprovoznûní nádrÏe. DS Jet Mixer znaãnû sniÏuje rizika, jimÏ je obsluha vystavena v souvislosti s ãi‰tûním nádrÏe. Pfiedstavuje v˘hodnou a trvalou metodu zpracování usazenin na dnech nádrÏí bez nutnosti jejich odvûtrávání nebo odstavování z provozu.

PROVOZNÍ V¯HODY Kapacita nádrÏe VyuÏití DS Jet Mixeru umoÏÀuje sníÏení poÏadavkÛ na zafiízení a zvy‰uje uÏiteãnou skladovací kapacitu redukcí nebo odstranûním usazenin. Zkrácení doby ostávek Trvale instalovan˘ DS Jet Mixer umoÏÀuje pravidelné ãi‰tûní a odstraÀování usazenin bez odstávky nádrÏe. Pfied vyfiazením nádrÏe z provozu z dÛvodu inspekce nebo opravy pouÏití DS Jet Mixeru znaãnû redukuje dobu odstávky vyÏadovanou pro ãi‰tûní nádrÏe. Minimální dopad na denní provoz OdstraÀování usazenin nebo ãi‰tûní nádrÏe mÛÏe b˘t provádûno kdykoliv bez naru‰ení provozu. BûÏné pouÏívání nádrÏe bûhem provozu DS Jet Mixeru není jen umoÏnûno - je doporuãováno. Aktivní zacházení s usazeninami Pravidelné rozpou‰tûní a odstraÀování usazenin zabraÀuje formování tûÏk˘ch ztvrdl˘ch nánosÛ, které omezují kapacitu nádrÏe a jsou tûÏko odstranitelné, ãímÏ zvy‰ují náklady na ãi‰tûní. Odstranûní usazenin pfied vstupem do nádrÏe eliminuje bezpeãnostní riziko spojené s kapsami H2S a vody, zachycen˘mi ve vrstvû usazenin. Úspora elektrické energie Úspora elektrické energie náhradou klasick˘ch vrtulov˘ch míchadel. Interval nasazení DS Jet mixérÛ závisí na typu ropy, ale obecnû lze fiíci, Ïe se pohybuje v rozmezí 2-3 roky. V pfiípadû náhrady jednoho míchadla o pfiíkonu 30 kWh to znamená úsporu 788 440 kWh za tfii roky.

BEZPEâNOSTNÍ V¯HODY Redukce doby pobytu obsluhy Odstranûní usazenin z nádrÏe pomocí DS Jet Mixeru pfied jejím odstavením z provozu sniÏuje dobu pobytu obsluhy uvnitfi nádrÏe o 60 - 80 %. Po obsluze není poÏadováno vstupovat do prostfiedí, které hrozí propadnutí nebo sesuv podloÏí. Pravidelné ãi‰tûní nádrÏe pomocí DS Jet Mixeru eliminuje potfiebu obsluhy vstupovat do nádrÏe kvÛli bûÏnému ãi‰tûní.


4

MERO âR, a. s.


Není tfieba instalace na provozovanou nádrÏ Je-li jednou dokonãena instalace DS Jet Mixeru, není tfieba dal‰í instalace nebo dodateãné montáÏe.Pfii aktivaci mixéru jsou prostû odstranûny dormantní ucpávky a kryty a je pfiipojena ãerpací jednotka. Nûkdy okolnosti mohou vyÏadovat montáÏ na nádrÏ v plném provozu. DS Jet Mixer se montuje na existující prÛlez nádrÏe bez úprav nebo sváfiecích prací, coÏ znamená, Ïe celá procedura mÛÏe b˘t dokonãena bûhem 15 minut s minimálním rizikem pro obsluhu ãi Ïivotní prostfiedí.

EKOLOGICKÉ V¯HODY Redukce likvidovaného zbytku pfii odstávce nádrÏí urãeného ke spálení na minimum pfiiná‰í v˘razné sníÏení nákladÛ na vyãi‰tûní nádrÏe a poplatkÛ za produkci emisí. Redukce emisí skleníkov˘ch plynÛ Omezení poÏadavkÛ na elektrickou energii díky eliminaci elektricky pohánûn˘ch vrtulov˘ch mixerÛ znamená sníÏení emisí skleníkov˘ch plynÛ vznikajících pfii v˘robû elektfiiny. To nûkdy umoÏÀuje sníÏení daÀové zátûÏe ãi emisní kredity pro provozovatele zafiízení, v závislosti na místní, regionální ãi federální legislativû. Omezení úniku v˘parÛ do ovzdu‰í OdstraÀování usazenin pomocí DS Jet Mixeru pfied odstavením nádrÏe z provozu znaãnû omezuje nebo eliminuje dobu, po kterou dochází k úniku v˘parÛ do ovzdu‰í. To znaãnû sniÏuje nebezpeãní v˘buchu a zdravotních rizik, které mohou b˘t spojeny s odvûtráváním, a sniÏuje s tím spojen˘ zápach. Eliminace moÏn˘ch prÛsakÛ a netûsností Nahrazení elektrick˘ch vrtulov˘ch mixérÛ DS Jet Mixerem odstraní trvalé problémy s prosakováním spojen˘m s utûsnûním hfiídele konvenãních mixérÛ. PouÏití DS Jet Mixeru pfii ãi‰tûní nádrÏí eliminuje rizika ekologické kontaminace bûÏnû se vyskytující pfii manuálním ãi‰tûní. Redukce hluku ZatíÏení hlukem je u mnoha rafinérií i pfiepravních spoleãností umístûn˘ch v zastavûn˘ch oblastech ve stfiedu zájmu. Instalace DS Jet Mixeru omezí hluãnost spojenou s mícháním nádrÏe aÏ o 97 %.

TEORIE NAVRHOVÁNÍ Schopnost hloubkového proudu kapaliny rozpou‰tût ropné „usazeniny” je primárnû závislá na dvou aspektech usazenin i matefiské kapaliny. Jedná se o chemické sloÏení materiálu (tj. jak˘mi molekulami jsou usazeniny tvofieny) a jeho viskozitou. Z hlediska úãinnosti DS Jet Mixeru jsou dÛleÏité vztahy teplota-viskozita, respektive sloÏení-viskozita, a jejich vliv na rozpou‰tûní a oddûlování. Schopnost systému „odstfiihnout” parafinové molekuly závisí ãásteãnû na viskozitû kapaliny, protoÏe viskozita je mírou schopnosti pohyblivé kapaliny rozptylovat energii, s níÏ odolává pouÏité oddûlovací síle. Proto teoreticky ãím viskóznûj‰í je kapalina, tím vût‰í energii je tfieba dodat, aby do‰lo ke smykovému oddûlování jednotliv˘ch molekul. Kapaliny mohou vykazovat dva typy viskózního chování - Newtonské a ne-Newtonské. Zvy‰uje-li se odolnost kapaliny vÛãi zvy‰ovanému konstantnû promûnnému smykovému napûtí a sleduje-li opaãnou kfiivku pfii opaãné hodnotû namáhání, je toto chování kapaliny oznaãováno jako Newtonské. Ropné usazeniny parafinového charakteru (obecnû oznaãované jako „vosk” nebo parafín) se chovají jako tixotropní ne-Newtonské kapaliny. Chování vosku je oznaãováno jako tixotropní, protoÏe pfii aplikaci smykového napûtí dochází k fyzickému ztenãování vlastností. Toto ztenãování je dÛsledkem pÛsobení smykového napûtí, kter˘m dochází k rozru‰ení vazeb, které existují mezi molekulami. Toto chování je klasifikováno jako ne-Newtonské, protoÏe pfii dosaÏení kritické hodnoty namáhání pfiestává kapalina tomuto pÛsobení odolávat a dochází k fyzikálním zmûnám v kapalinû. Podobné chování pevn˘ch materiálÛ se obecnû naz˘vá hystereze. Proto je v pfiípadû DS Jet Mixeru úãinnost systému rozhodující. Systém musí b˘t navrÏen tak, aby do objemu kapaliny v nádrÏi dodával co moÏná nejvût‰í smykové napûtí. Smykové napûtí kapaliny


5

MERO âR, a. s.


je funkcí hodnoty její angulární deformace a tato hodnota závisí na rychlosti kapaliny. Napfi. v diferenciální formû je NewtonÛv zákon viskozity vyjádfien jako: τ = µ (du/dy) Rychlostní gradient du/dy je moÏno si pfiedstavit jako hodnotu, pfii které se jedna vrstva kapaliny pohybuje relativnû k vrstvû pfiilehlé. V˘raz µ je faktor proporcionality a vyjadfiuje viskozitu kapaliny. Z toho plyne, Ïe schopnost systému oddûlovat molekuly vosku obsaÏené v usazeninách je závislá na rychlosti proudu vstfiikované kapaliny a na viskozitû kapaliny. V˘zkum proveden˘ Hjulstromem, Sundborgem a Sheildsem dále poloÏil kvantitativní rovnítko mezi rychlost a viskozitu kapaliny a její schopnost udrÏovat ãástice v pohybu. Na základû na‰ich v˘poãtÛ a pozorování bylo zji‰tûno, Ïe kritická hodnota rychlosti u typické ropy, nezbytná k udrÏení voskov˘ch ãástic v rozpu‰tûném stavu je 0,6 - 1,2 m/s. Zdá se také, Ïe poãáteãní rychlost potfiebná ke strÏení ãástic musí b˘t vy‰‰í, protoÏe je tfieba pfiekonat úãinky tfiení a pfiilnavosti. Simulovan˘ v˘zkum V˘poãtové dynamiky kapalin proveden˘ jak Heath Services Ltd., tak nezávisle dr. Siamckem Shirazi z University v Tulse pfiesnû napodobil chování a rychlost proudu kapaliny u DS Jet Mixeru zavedeného do prostfiedí skladovací nádrÏe. V zájmu produkce úãinného systému rozpou‰tûní je nezbytné omezit ztráty v ãerpacím systému, aby bylo dosaÏeno zavedení maximálního mnoÏství energie k usazeninám. Systém musí b˘t také navrÏen tak, aby tato energie byla pfiená‰ena ve formû rychlosti kapaliny, coÏ umoÏní rozru‰ení vosku, uvedení ãástic do pohybu a jejich udrÏování v tekutém stavu. Systém musí pfiedávat maximální rychlost laminárním proudem, aby energie byla koncentrovaná. Dfiíve vyvinutá technologie tryskového mísení dodává kapalinu formou turbulentního proudu, coÏ znaãnû zvy‰uje v˘stupní ztráty a omezuje úãinn˘ „dosah" tûchto mixérÛ. Získané soubory údajÛ jasnû ukazují, Ïe postranní mixéry vrtulového typu jsou u rozmûrn˘ch ropn˘ch nádrÏí neúãinné pokud jde o generování energie nezbytné k udrÏení vosku v rozpu‰tûném stavu. U nádrÏí, které byly míchány vrtulov˘mi mixéry po del‰í dobu, bylo opakovanû pozorováno, Ïe k akumulaci usazeného vosku nedochází pouze v oblastech poblíÏ mixérÛ (tj. v polomûru 7-10 m); za touto hranicí docházelo k trvalému ukládání usazenin. Tato pozorování vedou k závûru, Ïe vrtulové mixéry nedodávají dostatek kinetické energie potfiebné k udrÏení rychlosti kapaliny v nadkritické hodnotû udrÏující molekuly parafinu v pohybu. 2.40e+01 2.20e+01 2.00e+01 1.80e+01 1.60e+01 1.40e+01 1.20e+01 1.00e+01 8.00e+00 6.00e+00 4.00e+00 2.00e+00 0.00e+00

Contours of Velocity Magnitude (ft/s)

Sep 18, 2000 FLUENT 5.4 (2d, segregated, rngke)

OBRÁZKY 5 a 6: K simulaci chování DS Jet Mixeru a jeho vysokorychlostnímu proudu v rÛzn˘ch situacích vyuÏíváme modelování pomocí V˘poãtové dynamiky kapalin (CFD). CFD modelování bylo ve znaãné mífie vyuÏito pfii v˘voji DS Jet Mixeru a poskytlo nám revoluãní pochopení interakce mezi proudem kapaliny a „neurãitou” statickou kapalinou stejné hustoty. Oba zde prezentované modely simulují rychlost kapaliny DS Jet Mixeru a produktu v nádrÏi. Obrázek nalevo je dvourozmûrn˘m modelem rychlosti kapaliny ve skladovací nádrÏi o prÛmûru 180 stop. Obrázek vpravo je trojrozmûrn˘m modelem rychlosti kapaliny ve skladovací nádrÏi o prÛmûru 150 stop. Rychlost je zobrazena dle mûfiítka nalevo ve stopách za sekundu.


6

MERO âR, a. s.


FYZICK¯ POPIS Primárními souãástmi DS Jet Mixeru jsou kloub, otoãné ãepy, ucpávková souprava, bodec, tryska a hlavní rám. Kloub je tvofien pevnou ocelovou koulí, usazenou do soustavy dvojitého vitonového o-krouÏku a teflonového tûsnûní, a je fixován dvûma otoãn˘mi ãepy orientovan˘mi ve vertikální ose. Jak pfiírubou opatfien˘ bodec, tak tryska procházejí koulí v lineárním uspofiádání. Kloub, soustava tûsnûní a otoãné ãepy jsou usazeny do hlavního rámu, kter˘ je upevÀován na stávající prÛlez nádrÏe na ropu. Plnû sestaven˘ DS Jet Mixer má 32,5" v prÛmûru a 50,75" na délku a hmotnost 1100 liber. DS Jet Mixer je vyroben pfieváÏnû z poniklované oceli A516 a z nerezové oceli. Klíãové souãásti mixeru jsou vyrobeny s pfiesností na 0,002" a poniklované pfied kompletací. DS Jet Mixer je montován na standardní 24" prÛlez nádrÏe. Kruhové adaptéry umoÏÀují jeho montáÏ i na prÛlezy o prÛmûru pouh˘ch 18" nebo prÛlezy aÏ o prÛmûru 48". Na prÛlezy nestandardních rozmûrÛ nebo tvarÛ je moÏno vyrobit adaptéry dle poÏadavku. V pfiípadû permanentní instalace je moÏno pfiizpÛsobit drÏák kloubu rÛzn˘m velikostem prÛlezÛ.

OBRÁZEK 7: Na jafie 2002 byl DS Jet Mixer vybrán spoleãností Alyeska Pipeline service Co. jako nejlep‰í dostupná technologie na svûtû pro ãi‰tûní ropn˘ch skladovacích nádrÏích o prÛmûru 250 stop ve Valdezu, Alja‰ka. PrÛlezy na nádrÏích Alyeska mûly prÛmûr 36" a 42" a vyÏadovaly speciálnû navrÏené jednotky. Navíc, do Jet MixerÛ pro Alyeska byly zaãlenûny speciální materiály a technická fie‰ení, která musela vyhovovat extrémnû nízk˘m teplotám alja‰ské zimy a zároveÀ musely b˘t dodrÏeny pfiísné normy t˘kající se Ïivotního prostfiedí uplatÀované na provoz ve Valdezu.


7

MERO âR, a. s.


KRITÉRIA PROJEKTU DS Jet Mixer byl navrÏen a konstruován tak, aby pfiesahoval provozní podmínky a zátûÏe vyskytující se u skladovacích nádrÏí vyhovujících kritériím API 650 a provozu skladovan˘ch ropn˘ch produktÛ. DS Jet Mixer byl navrÏen v souladu se specifikacemi API 650 „Svafiované ocelové nádrÏe pro skladování ropy” jak v aktivní, tak v pohotovostní konfiguraci. Zvonovit˘ kryt prÛlezu chránící mixér bûhem pohotovostního reÏimu pfiesahuje míru ochrany poskytovanou typick˘mi kryty prÛlezÛ. DS Jet Mixer byl navrÏen, konstruován a testován za asistence Pipeline Products Ltd. a Hunter Engineering. Zástupci Accredited Professional Engineers dohlíÏeli na ve‰keré kroky navrhování, konstrukce testování i v˘roby. DS Jet Mixer byl zkou‰en a testován rÛzn˘mi provozovateli a shledán vhodn˘m pro provozní vyuÏití. DS Jet Mixer byl testován více neÏ 7500 hodin v chodu pfii provozních pokusech a v souãasné dobû je trvale nainstalováno 42 DS Jet MixerÛ na ropn˘ch skladovacích nádrÏích v Kanadû, USA i Evropû.

OBRÁZEK 8: V letech 2001/2002 probûhla spolupráce s ropovodnou spoleãností v âeské republice, MERO âR, a. s. a Heath Services Ltd., na v˘voji a implementaci systému DS Jet mixeru pro nejvût‰í skladovací terminál v âeské republice, umístûn˘ v Nelahozevsi, nedaleko Prahy. Heath Services Ltd. navrhla speciální systémy pro MERO âR, a. s. a do Evropy dopravila ãást zafiízení „na klíã”, pfiipravené pro pouÏití licenãním partnerem HSL v âeské republice a MERO âR, a. s. dokonãilo v˘robu zafiízení v âeské Republice. STP Special Services s.r.o. Heath Services Ltd. poskytla supervizi a technické zabezpeãení pfii ãi‰tûní prvního tanku v prostoru CTR Nelahozeves.


8

MERO âR, a. s.


OBRÁZKY 9 a 10: Pfii realizaci projektu pro MERO âR, a. s. muselo b˘t pfiekonáno nûkolik technick˘ch obtíÏí, plynoucích z rozdílnosti v˘robních standardÛ USA a Evropy. NádrÏe MERO jsou v˘jimeãné tím, Ïe jsou „dvouplá‰Èové” a zpÛsobily tak problém pfii otáãení DS Jet Mixeru v dosahu 120°. Byl vyvinut zvlá‰tní systém ke zlep‰ení polomûru otáãení DS Jet Mixeru a otestován na prototypu „scény” zafiízeních Heath Services v Sarnii, Ontario dfiíve, neÏ byl dodán do Evropy. Tento prototyp byl dále testován a upravován ve stfiedisku údrÏby v MERO âR, a. s.


9

MERO âR, a. s.


REFERENCE MERO âR, a. s., âeská Republika Po úspû‰ném provozu na nádrÏích H03 a H05 na CTR v Nelahozevsi, byl vyvinut v MERO âR, a. s. nov˘ prototyp „smyãka”, kter˘ umoÏnil uzavfiít vnûj‰í ochrannou jímku bûhem provozu Jet MixérÛ, aniÏ by do‰lo k omezení horizontální rotace trysky (obr. 1). Toto unikátní fie‰ení bylo dÛleÏité k dosaÏení bezpeãnostního standardu dvouplá‰Èov˘ch nádrÏí. Dále toto fie‰ení umoÏÀuje nasazení Jet MixérÛ na dvouplá‰Èov˘ch nádrÏích s prÛmûrem meziprostoru od 2 metrÛ.

„Smyãka” byla ozkou‰ena pfii míchání nádrÏe H06 (objem 50 000 m3) v ãervnu 2003 na CTR Nelahozeves.

V roce 2003 byly pohonné jednotky umístûny pro zv˘‰ení bezpeãnosti a mobility do kryt˘ch kontejnerÛ.

V roce 2002 byl zahájen program odstávek a inspekcí nádrÏí na CTR Nelahozeves. Byly odstaveny a vyãi‰tûny 3 nádrÏe o objemu 50 000 m3. Díky nasazení Jet MixérÛ, pfied ãi‰tûním nádrÏí nebyl likvidován Ïádn˘ odpad. Ve‰keré zbytky v nádrÏích byly v ãerpatelném stavu pfievedeny zpût do systému.


10

MERO âR, a. s.


KONSTRUKâNÍ MATERIÁLY Hlavní konstrukãní souãásti DS Jet Mixeru jsou vyrobeny z válcované oceli A516. Otoãné ãepy jsou vyrobeny z oceli AISI 4140 (tepelnû zu‰lechtûné) a mají mez kluzu 119 000 psi. V‰echny ‰rouby a spony jsou konstruovány z nerezové oceli stupnû 310 a 410. O-krouÏky jsou vyrobeny z vitonu a stûrky kloubu jsou vyrobeny z inertního teflonu. Ve‰keré konstrukãní ãásti jsou kvÛli ochranû pfied korozí potaÏeny 0,0005" silnou vrstvou ãistého niklu.

BEZPEâNOSTNÍ VLASTNOSTI A OCHRANA PRÒSAKU Bûhem provozu je DS Jet Mixer utûsnûn soustavou dvojit˘ch vitonov˘ch o-krouÏkÛ umístûn˘ch na vnitfiních a vnûj‰ích stranách kloubu. O-krouÏky jsou chránûny sadou teflonov˘ch stûrek, které zabraÀují jejich kontaktu s neãistotami. Dal‰í stupeÀ ochrany poskytuje dutina mezi tûsnûními, která je pod tlakem naplnûna hutnou, uhlovodíky nerozpustnou vazelínou. Tûsnící systém byl navrÏen s nadbyteãnou kapacitou. V pfiípadû nepravdûpodobného v˘skytu prÛsaku v dÛsledku selhání soustav vnitfiních i vnûj‰ích o-krouÏkÛ, je moÏno vymûnit vnûj‰í sadu tûsnûní za novou bez nutnosti odstávky nádrÏe. V pfiípadû pohotovostní konfigurace existují vedle dvojité soustavy o-krouÏkÛ je‰tû tfii dal‰í úrovnû ji‰tûní proti prÛsaku. Tryska je opatfiena pohyblivou HS ucpávkou, která se rozpíná uvnitfi trysky a utûsÀuje dutinu pomocí o-krouÏkÛ z Vitonu. Druhá ucpávka, opatfiená závitem, zapadá do závitÛ na vnûj‰í stranû kulové ãásti v pfiípadû, Ïe byl vyjmut bodec. Celá soustava DS Jet Mixeru je pfiekryta talífiov˘m krytem prÛlezu, kter˘ odpovídá poÏadavkÛm API 650 a kter˘ je ‰rouby uchycen pfiímo na nádrÏ prostfiednictvím prÛlezové pfiíruby trysky. Tento kryt pfiedstavuje tfietí úroveÀ ochrany proti prÛsaku, stejnû jako ochranu samotného mixéru pfied povûtrnostními vlivy. Pfiechod DS Jet Mixeru z aktivní do pohotovostní konfigurace je moÏno realizovat bez odstavení nádrÏe z provozu.

ZAJI·TùNÍ KVALITY Ve‰keré konstrukãní prvky DS Jet Mixeru jsou zpracovávány CNC stroji s tolerancí na 0,002". KvÛli zaji‰tûní integrity jsou materiály kontrolovány pfied i po zpracování. Po kompletaci jsou jednotky DS Jet MixerÛ umístûny na testovací stolici a za chodu vystaveny tlaku 100 psi. Jednotky také procházejí detailním kontrolním soupisem pfied provozní instalací. KaÏd˘ mixér je opatfien ãíslem jednotky a doprovázen záznamy o v˘robû, instalaci a údrÏbû. KaÏdá souãástka kaÏdé jednotky DS Jet Mixeru je opatfiena systémem unikátního identifikaãního ãíslování spoleãnosti Heath Services Ltd. (USN), aby bylo moÏno u kaÏdé souãásti dohledat pÛvodní údaje o zpracování a specifikacích. Pro teritorium Evropy bylo zafiízení testováno a certifikováno akreditovanou zku‰ebnou dle standardÛ EU.


11

MERO âR, a. s.


OBRÁZEK 13 a 14: na podzim roku 2001 Heath Services Ltd. spolupracovala s Petro-Canada na ãi‰tûní dvou nádrÏí na tûÏkou ropu v jejich rafinerii v Clarksonu, Ontario. NádrÏe 846 a 856 byly v˘jimeãné tím, Ïe obû obsahovaly pfies 10 stop usazenin a nebylo moÏné je odstavit z provozu, kvÛli hrozbû pfievrhnutí jejich plovoucích vnitfiních stfiech. Navíc, provozovatel Petro-Canada by nedovolil navafiení dal‰ích trysek na Ïivé, provozované nádrÏe. Za pouÏití unikátního postupu Heath Services Ltd. „Cold-tap” byl pfiipojen tryskací systém na nádrÏe za provozu a rozpu‰tûny nahromadûné usazeniny.


12

MERO âR, a. s.


FINANâNÍ V¯HODY DS JET MIXERU S DS Jet Mixerem nejsou spojeny Ïádné náklady na údrÏbu, protoÏe kontrola a inspekce se obvykle provádí bûhem periodické aktivace. Vût‰ina nádrÏí vyÏaduje aktivaci kaÏdé dva aÏ tfii roky. BûÏné náklady na pracovníky HSL nebo licencovan˘ch partnerÛ, ktefií provádûjí aktivaci, jsou jen zlomkem roãních provozních nákladÛ u elektrick˘ch mixérÛ. Je-li jiÏ DS Jet Mixer nainstalován, periodickou aktivaci je moÏno provádût bez odstávky nádrÏe. Pfiedstavme si nádrÏ vybavenou DS Jet Mixerem. Vyskytne-li se poÏadavek na odstavení nádrÏe z provozu (napfi. z dÛvodu inspekce podle API 653), mÛÏe b˘t DS Jet Mixer vyuÏit k jejímu ãi‰tûní, coÏ pfiedstavuje sníÏení nákladÛ na ãi‰tûní aÏ o 70 % a také sníÏení, ãi úplnou eliminaci nutnosti obsluhy vstupovat do nádrÏe právû z dÛvodÛ ãi‰tûní.

V¯SLEDKY POUÎITÍ DS JET MIXERU P¤I âI·TùNÍ NÁDRÎÍ Vzorek v˘sledkÛ nûkter˘ch projektÛ ãi‰tûní nádrÏí proveden˘ch za pouÏití DS Jet Mixeru: Lokalita/ ã. nádrÏe

PrÛmûr (m)

Objem úsad pfied (m3)

Objem úsad po (m3)

% redukce

Valdez / 16

80

9221

1320

86

Valdez / 10

80

8267

1956

76

Superior / 23

55

4748

1081

77

Superior / 24

55

5220

545

90

Westover / 220

35

514

95

81

Sarnia / 211

45

1343

262

80

Edmonton / 21

55

1670

250

85

Montreal Slop Tank

10

795

8

99

Alida / 80-1

36

2162

429

80

MERO Nelahozeves H03

60

876

210

76


60

360

50

86


60

476

43

91


60

1635

250

85

37287

6499

83

CELKEM:

DAL·Í VYUÎITÍ DS Jet Mixer je moÏno kombinovat s rÛzn˘mi tryskacími médii a centrifugálními ãerpadly, aby bylo dosaÏeno ekonomické a bezpeãné metody ãi‰tûní u následujících typÛ skladovacích nádrÏí. PouÏití DS Jet Mixeru ve spojení se systémem centrifugy poskytuje provozovateli dostateãnou pruÏnost pfii zpracovávání uskladnûn˘ch produktÛ a dosahování jejich specifikované kvality, nezbytné pro dal‰í zpracování: • ropné nádrÏe na pyrol˘zu

• odkalovací nádrÏe pro horkou ropu

• pfieãerpávací ropné nádrÏe

• nádrÏe na aromatické uhlovodíky

• katalytické oddûlovací nádrÏe

• nádrÏe na skladování a zpracování rozpu‰tûn˘ch Ïivic


13

MERO âR, a. s.

100 80 60 40 20 0

0

20

40

60

stopách)

80

Osa X (ve

10 0

12 0

14 0

16 0

18 0

Hloubka kalu (v palcích)


40 60 80 ch) á 0 stop 0 10 e 2 v ( 1 Y 140 Osa 160 180

20

0

Hloubka kalu (v palcích)

OBRÁZKY 15 a 16: Tyto profily usazenin byly vygenerovány, aby zobrazily profil a objem usazenin na nádrÏi ã. 21 pfied a po tryskání DS Jet Mixerem. NádrÏ ã. 21 byla demonstraãním projektem pro Enbridge Pipelines v zimû roku 1999. Trojrozmûrné profily usazenin jsou vytváfieny tak, Ïe je provedeno mûfiení v místech existujících opûr plovoucí stfiechy nádrÏe. Poté jsou v˘sledky pozorování pfievedeny na koordináty - x, y, z - a zaneseny na lineární Variogram, aby byl vytvofien obraz profilu s co nevy‰‰ím stupnûm pfiesnosti. Objemy pro kaÏdou sadu údajÛ jsou stanoveny iteraãním spojením.

100 80 60 40 20


0

20

40

60

stopách)

80

Osa X (ve

10 0

12 0

14 0

16 0

18 0

0

14

0 0 4 0 6 ách) 8 0 stop 0 10 Y (ve 0 12 a 4 s 1 O 160 180

20

0

MERO âR, a. s.


MERO âR, a. s. MERO âR, a. s. je v˘hradním dopravcem a skladovatelem ropy v âeské republice. MERO âR, a. s. provozuje dvû potrubní trasy a centrální úloÏi‰tû v Nelahozevsi s kapacitou 1300000 m3. MERO âR, a. s. byla první spoleãnost v Evropû, která implementovala DS Jet Mixery pfii míchání a ãi‰tûní nádrÏí. MERO âR, a. s. je drÏitelem certifikátu DNV dle norem ISO 9001, ISO 14001 a OHSAS 18001.

Kontakt: MERO âR, a. s. Veltruská 748 Kralupy nad Vltavou âeská republika

Tel.: +420 315 701 111 Fax: +420 315 720 113 Http://www.mero.cz

STP SPECIAL SERVICES s.r.o. Spoleãnost STP Special Services s.r.o. vznikla v roce 1998 se specializací na rehabilitace potrubních systémÛ za provozu a ãinnostmi souvisejícími. Na konci roku 2001 roz‰ífiila svÛj pfiedmût ãinnosti získáním Smlouvy o Servisním Zastoupení o provádûní míchání ropn˘ch tankÛ za vyuÏití technologie Jet Mixer kanadské firmy Heath Services Ltd., která jí zaruãuje poskytování této sluÏby v Evropû. V roce 2002 zahájila úspû‰nû tyto operace na dvou ropn˘ch nádrÏích (50.000 m3 ) MERO âR, a. s. na CTR v Nelahozevsi. STP Special Services s.r.o. je drÏitelem certifikátu TÜV dle norem ISO 9001:2001 a ISO 14001.

Kontakt: STP Special Services s.r.o. Hradecká 147530 09 Pardubice âeská republika


Tel: +420 466 412 662 Fax: +420 466 412 659 E-mail: [email protected] Http://www.stpservices.cz

15

MERO âR, a. s.


KOOPERACE V rámci projektu ãi‰tûní ropn˘ch tankÛ jsme schopni nabídnout i následující ãinnosti: 0.0

Schodi‰tû 2.0 stfiechy

Rychlé a pfiesné mûfiení pevn˘ch úsad, vãetnû zobrazení 3D a v˘poãtu jejich hmotnosti zafiízením SPOT - Sonar Profiler for Oil Tanks. Jedná se o velmi úãinn˘ nástroj pro optimalizaci reÏimu míchání a také fiízení organizace údrÏby (sníÏení nákladÛ za energii a ekologickou likvidaci úsad), vhodn˘ pouze pro tanky s plovoucími stfiechami. Získaná data 16. dubna 2003 MERO CTR NELAHOZEVES H02 Pokrytí: 99,8% Objem: 1635m3

Ve spolupráci s firmou Buchen Ekoservis jsme schopni zajistit doãi‰Èování skladovacích tankÛ bûÏnou i bezodpadovou technologií. Bezodpadová technologie spoãívá v periodickém fiedûní zbytku plynov˘m olejem za souãasného odtahování zbytku a jeho oddûlování na fázi kapalnou (vrací se zpût do v˘roby) a pevnou (su‰ina - zne‰kodnûní na spalovnû) pomocí trojfázového nebo dvoufázového dekantéru.


16

MERO âR, a. s.

TECHNICKÁ PREZENTACE. DS Jet Mixer Technická prezentace

Recommend Documents