Морской терминал для выгрузки жидкости или вязких продуктов и подводная труба для их транспортировки
Использование: в устройствах для погрузки и разгрузки материалов в виде жидкотекущей среды посредством перекачивания по трубопроводу с облегчением перемещения жидкостей или вязких продуктов их нагреванием. Сущность: создание морского терминала и используемого в его составе соответствующего передаточного трубопровода в виде подводной, в том числе размещаемой на дне акватории, трубы для выгрузки жидкостей и вязких продуктов, позволяющих обеспечить оптимальную и контролируемую скорость их транспортировки и выгрузки посредством нагревания перекачиваемых продуктов на всем (иногда весьма значительном) участке транспортирования. Технический результат: снижение вязкости перекачиваемых по трубопроводу вязких продуктов по всей его длине при адекватном контроле параметров транспортируемых по трубопроводу продуктов и, как следствие, - реализация оптимальной скорости бесперебойной выгрузки (перегрузки) посредством подводного трубопровода в зоне морских терминалов при достаточно низких температурах акватории. 2 с. и 7 з.пп. ф-лы, 2 фиг.
Техническое решение относится к устройствам для погрузки и разгрузки материалов в виде жидкотекущей среды посредством перекачивания по трубопроводу с облегчением перемещения жидкостей или вязких продуктов их нагреванием.
Для перегрузки (погрузки на суда или разгрузки судов) жидких или вязких продуктов, как правило, используется оборудование [6-10], включающее разгружаемый резервуар и принимающую емкость, соединенные передаточным трубопроводом, который подключен к перекачивающему насосу.
В последнее время запатентованы усовершенствованные технологии погрузочно-разгрузочных работ по перегрузке жидких грузов [2, 4, 5]. Однако в этих известных установках, включая разработки норвежских фирм [2, 4], не предусмотрено нагревание перекачиваемых вязких продуктов для облегчения их перемещения по трубопроводу, что снижает их производительность.
Частично этот недостаток устраняется в устройстве [3] для налива вязких жидкостей в емкость и в заявленной на патентование немецкой фирмой установке [1]. Устройство [3] имеет ограниченное применение для
трубопроводов, поскольку нагрев вязких продуктов осуществляется электронагревателем только в наливных наконечниках принимающей емкости.
Установка [1] для выгрузки текучих вязких продуктов, принятая за прототип, включает заполненный жидкостью или вязкими продуктами разгружаемый резервуар и принимающую наполнительную емкость, соединенные передаточным трубопроводом, который подключен к перекачивающему насосу и снабжен нагревателем перекачиваемых жидких продуктов, выполненным в виде электронагревателя.
К недостаткам установки [1] (как и устройства [3]) следует отнести невозможность применения протяженных трубопроводов для перемещения вязких продуктов с адекватным изменением их вязкости для заданной скорости выгрузки посредством передаточного трубопровода. При этом установка [1] предназначена, в основном, для выгрузки нефтепродуктов и не может быть использована для транспортировки продуктов с температурами затвердевания ниже 30-40°С (например, пальмовое масло и т.п.).
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании морского терминала и используемого в его составе соответствующего передаточного трубопровода в виде подводной, в том числе размещаемой на дне акватории, трубы для выгрузки жидкостей и вязких продуктов, позволяющих обеспечить оптимальную и контролируемую скорость их транспортировки и выгрузки посредством нагревания перекачиваемых продуктов на всем (иногда весьма значительном) участке транспортирования.
Основной технический результат предложенного технического решения - снижение вязкости перекачиваемых по трубопроводу вязких продуктов по всей его длине при адекватном контроле параметров транспортируемых по трубопроводу продуктов и, как следствие, - реализация оптимальной скорости бесперебойной выгрузки (перегрузки) посредством подводного трубопровода в зоне морских терминалов при достаточно низких
температурах акватории. При этом исключается возможность затвердевания транспортируемых вязких продуктов, а элементы электронагревателя заменены более экономичными магистралями с горячей водой с заданной и контролируемой температурой. Тем самым достигается оптимальность комплексного критерия технического решения «сложность - стоимость - эффективность», т.е. обеспечение необходимой производительности и надежности работы при приемлемых сложности и стоимости конструкции устройства.
Технический результат морского терминала и предназначенной для использования в нем подводной трубы для транспортировки жидкости и вязких продуктов достигается следующим образом.
Морской терминал для выгрузки жидкости или вязких продуктов включает заполненный жидкостью или вязкими продуктами разгружаемый резервуар и принимающую наполнительную емкость, соединенные передаточным трубопроводом, который подключен к перекачивающему насосу и снабжен нагревателем перекачиваемых жидких продуктов.
Отличительной особенностью терминала является то, что передаточный трубопровод выполнен в виде подводной, в том числе размещенной на дне акватории, трубы для транспортировки жидкости или вязких продуктов, причем элементы нагревателя перекачиваемой текучей среды размещены по всей длине передаточного трубопровода и подключены к устройству управления и контроля, смонтированного на входе трубопровода в принимающую емкость и снабженного датчиками давления и температуры перекачиваемых жидких продуктов, а также управляющим вентилем.
При этом терминал отличается тем, что трубопровод выполнен в виде подводной трубы для транспортировки жидкости или вязких продуктов из резервуаров наливного рейдового судна в расположенную на берегу принимающую емкость, либо из разгружаемой береговой емкости в
резервуары судна, либо для транспортировки текучей среды с судна на судно или между береговыми емкостями.
Отличием морского терминала также является то, что в качестве транспортируемых жидких или вязких продуктов используются нефтепродукты или растительные масла, в том числе пальмовое и/или подсолнечное.
Подводная труба для транспортировки жидкости или вязких продуктов подключена к перекачивающему насосу и снабжена нагревателем перекачиваемых жидких продуктов.
Отличительной особенностью подводной трубы является то, что она представляет собой транспортную металлическую или пластиковую трубу, расположенную внутри концентричной с ней внешней пластиковой защитной трубы, пространство между транспортной и внешней защитной трубами заполнено теплоизоляционным материалом, а в транспортной трубе по всей ее длине размещена, по меньшей мере, одна замкнутая трубчатая магистраль подогрева перекачиваемых жидких продуктов горячей водой, подаваемой дополнительным магистральным насосом от нагревателя.
В частном случае выполнения замкнутая трубчатая магистраль с горячей водой может быть размещена по всей длине подводной трубы в пространстве между транспортной и внешней защитной трубами.
Подводная труба может включать две или более трубчатые магистрали с горячей водой.
Отличием подводной трубы также является то, что температура воды в трубчатых магистралях составляет от 30° до 60°С по всей длине подводной трубы при ее общей длине от 1 до 5 км.
При этом подводная труба может быть дополнительно снабжена электрической нагревательной рубашкой, выполненной в виде спирали на транспортной трубе.
Кроме того, отличием подводной трубы является то, что транспортируемыми вязкими продуктами являются нефтепродукты или растительные масла, в том числе пальмовое и/или подсолнечное.
На фиг.1, а приведена общая структурная схема морского терминала, фиг.1, б иллюстрирует конструкцию подводной трубы, используемой в терминале для выгрузки (погрузки) жидкости или вязких продуктов. На фиг.2 приведен вариант конструкции подводной трубы, дополнительно снабженной электрической нагревательной рубашкой.
Морской терминал для выгрузки жидкости или вязких продуктов содержит (фиг.1, а) разгружаемый резервуар 1, принимающую емкость 2, передаточный трубопровод (подводную трубу) 3, перекачивающий насос 4, нагреватель 5, устройство 6 управления и контроля в составе датчиков 7 давления и температуры и управляющего вентиля 8, а также дополнительный магистральный насос 9. Подводная труба 3 включает (фиг.1, б) транспортную трубу 10, защитную трубу 11 с пространством 12 между трубами и магистрали 13 с горячей водой. В ряде случаев подводная труба 3 может быть дополнительно снабжена электрической нагревательной рубашкой в виде спирали 14 (фиг.2).
Работа морского терминала с передаточным трубопроводом в виде подводной трубы заключается в следующем.
Жидкости или вязкие продукты из разгружаемого резервуара 1 перекачиваются насосом 4 в принимающую емкость 2 по передаточному трубопроводу (подводной трубе, которая может быть размещена и на дне акватории) 3 (фиг.1, а). В процессе транспортирования жидкости или вязких продуктов по трубе 3 они подогреваются нагревателем 5, при этом процесс транспортирования управляется и контролируется устройством 6 посредством управляющего вентиля 8 и датчиков 7 давления и температуры. При перекачке вязких продуктов по транспортной трубе 10 подводной трубы 3 (фиг.1, б) по магистрали 13 по всей длине трубопровода 3 осуществляется циркуляция горячей воды посредством работы дополнительного
магистрального насоса 9, вследствие чего температура перекачиваемых продуктов поддерживается в заданных пределах: от 30° до 60°С по всей длине трубы 3 (10) при ее общей длине от 1 до 5 км. Заданный тепловой режим при низких температурах в акватории терминала поддерживается также защитной трубой 11 и теплоизоляционным материалом в пространстве 12 между трубами 10 и 11 (в котором, в частном случае выполнения трубы 3, может быть размещена магистраль 13). Повышение надежности работы подводной трубы 3 достигается использованием двух или более трубчатых магистралей 13 с горячей водой. Кроме того, дополнительное резервирование может быть осуществлено снабжением транспортной трубы 10 электрической нагревательной рубашкой, выполненной в виде спирали 14 (фиг.2).
По подводной трубе 3 (транспортной трубе 10) могут транспортироваться нефтепродукты или растительные масла, в том числе пальмовые и/или подсолнечные. Предложенная установка наиболее эффективна при перекачивании по подводной трубе 3 (10) пальмового масла, поскольку температура затвердевания пальмового масла составляет 30°С. Морской терминал и используемая в нем труба 3 специальной конструкции обладают универсальностью: они могут быть применены для транспортировки жидкости или вязких продуктов из резервуаров наливного рейдового судна в расположенную на берегу принимающую емкость, либо из разгружаемой береговой емкости в резервуары судна, либо для транспортировки текучей среды с судна на судно или между береговыми емкостями.
Таким образом, новые признаки предложенного технического решения позволяют достигнуть технический результат: снижение вязкости перекачиваемых по трубопроводу вязких продуктов по всей его длине при адекватном контроле параметров транспортируемых по трубопроводу продуктов и, как следствие, - реализация оптимальной скорости бесперебойной выгрузки (перегрузки) посредством подводного трубопровода
в зоне морских терминалов при достаточно низких температурах акватории. При этом исключается возможность затвердевания транспортируемых вязких продуктов, таких как пальмовое масло и т.п. Испытания показывают, что предложенная конструкция более экономична, чем известные [1-3 и др.] и позволяет достигнуть оптимальности комплексного критерия технического решения «сложность - стоимость - эффективность».
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналоги:
1. RU 2006137891/11 А, 10.05.2008 (прототип).
2. RU 2198110 С1, 10.02.2003. (аналог).
3. RU 73661 U1, 27.05.2008. (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
4. RU 2144611 С1, 20.01.2000.
5. RU 2196070 С2, 10.01.2003.
6. SU 1837668 А1, 10.05.1996.
7. RU 2007144671/06 А, 20.04.2008.
8. RU 2006135034/06 А, 10.04.2008.
9. RU 2006136785/06 А, 27.04.2008.
10. Морской энциклопедический справочник: В двух томах / Под ред. Н.Н.Исанина. - Л.: Судостроение, 1987 (т. 2, с.73, 94, 304, 349)
1. Морской терминал для выгрузки жидкости или вязких продуктов, включающий заполненный жидкостью или вязкими продуктами разгружаемый резервуар и принимающую наполнительную емкость, соединенные передаточным трубопроводом, который подключен к перекачивающему насосу и снабжен нагревателем перекачиваемых жидких продуктов, отличающийся тем, что передаточный трубопровод выполнен в виде подводной, в том числе размещенной на дне акватории, трубы для транспортировки жидкости или вязких продуктов, причем элементы нагревателя перекачиваемой текучей среды размещены по всей длине передаточного трубопровода и подключены к устройству управления и контроля, смонтированного на входе трубопровода в принимающую емкость и снабженного датчиками давления и температуры перекачиваемых жидких продуктов, а также управляющим вентилем.
2. Морской терминал по п.1, отличающийся тем, что трубопровод выполнен в виде подводной трубы для транспортировки жидкости или вязких продуктов из резервуаров наливного рейдового судна в расположенную на берегу принимающую емкость, либо из разгружаемой береговой емкости в резервуары судна, либо для транспортировки текучей среды с судна на судно или между береговыми емкостями.
3. Морской терминал по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве транспортируемых жидких или вязких продуктов используются нефтепродукты или растительные масла, в том числе пальмовое и/или подсолнечное.
4. Подводная труба для транспортировки жидкости или вязких продуктов, подключенная к перекачивающему насосу и снабженная нагревателем перекачиваемых жидких продуктов, отличающаяся тем, что представляет собой транспортную металлическую или пластиковую трубу, расположенную внутри концентричной с ней внешней пластиковой защитной трубы, пространство между транспортной и внешней защитной трубами заполнено теплоизоляционным материалом, а в транспортной трубе по всей ее длине размещена, по меньшей мере, одна замкнутая трубчатая магистраль подогрева перекачиваемых жидких продуктов горячей водой, подаваемой дополнительным магистральным насосом от нагревателя.
5. Подводная труба по п.4, отличающаяся тем, что замкнутая трубчатая магистраль с горячей водой размещена по всей длине подводной трубы в пространстве между транспортной и внешней защитной трубами.
6. Подводная труба по п.4 или 5, отличающаяся тем, что включает две или более трубчатые магистрали с горячей водой.
7. Подводная труба по любому из пп.4-6, отличающаяся тем, что температура воды в трубчатых магистралях составляет от 30 до 60°С по всей длине подводной трубы при ее общей длине от 1 до 5 км.
8. Подводная труба по п.4, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена электрической нагревательной рубашкой, выполненной в виде спирали на транспортной трубе.
9. Подводная труба по любому из пп.4-8, отличающаяся тем, что транспортируемыми вязкими продуктами являются нефтепродукты или растительные масла, в том числе пальмовое и/или подсолнечное.
