Что такое система прочистки трубопроводов с помощью скребковых устройств?

В сфере производства смазочных материалов и консистентных смазок система прочистки трубопроводов (система прочистки трубопроводов / извлечения остатков материала) представляет собой технологию транспортировки жидкостей, предназначенную для извлечения остатков материала из трубопроводов, очистки трубопроводов и предотвращения перекрестного загрязнения продукции. Гибкое устройство под названием «скребок», приводимое в движение сжатым воздухом или азотом, перемещается по трубопроводам, выталкивая остатки смазочных материалов в заданные места и одновременно очищая внутренние стенки труб.

Технология прочистки с помощью скребков широко применяется в системах подачи моторного масла, трансмиссионного масла, гидравлического масла, синтетических смазочных материалов, консистентных смазок и различных присадок. По сравнению с традиционными методами промывки система прочистки скребками значительно повышает коэффициент извлечения продукта, сокращает потери материала, уменьшает время переналадки и снижает затраты на очистку сточных жидкостей.

Почему на нефтеперерабатывающих заводах необходима система прочистки трубопроводов?

1. Дорогостоящая продукция и огромные затраты, связанные с потерей материалов

Смазочные материалы изготавливаются на основе дорогостоящих базовых масел и сложных присадок. В типичном магистральном трубопроводе диаметром 4–6 дюймов остается 200–300 литров остаточного масла в зависимости от размера трубы и условий эксплуатации. Обычная промывка приводит к постоянным экономическим потерям, тогда как система скребкового очищения повышает коэффициент извлечения остаточного масла из трубопроводов до 99,51%.

2. Наличие нескольких сортов продукции и высокий риск перекрестного загрязнения

Современные заводы по производству смазочных материалов, как правило, выпускают более 50 видов продукции с различными составами. Даже незначительные остатки масла в трубопроводах могут привести к браку готовой продукции, необходимости переделки или даже к жалобам со стороны клиентов. Система очистки трубопроводов эффективно разделяет различные марки масла, снижает риск перекрестного загрязнения и способствует стабилизации качества продукции.

3. Высокая и средняя вязкость и сложность очистки трубопроводов

Смазочные материалы и консистентные смазки отличаются высокой вязкостью и имеют свойство прилипать к внутренним стенкам труб. Традиционная промывка отличается низкой эффективностью и требует большого расхода очищающих средств. Скребки непосредственно счищают отложения со стенок труб, что значительно повышает эффективность очистки.

4. Частая смена ассортимента и ограниченная эффективность производства

Частая смена продукта — обычное явление в производстве смазочных материалов. Традиционная очистка занимает от 2 до 4 часов при каждой смене, тогда как система прочистки с помощью скребков сокращает это время до 10–15 минут и значительно повышает коэффициент использования оборудования.

5. Все более строгие экологические требования

В связи с ужесточением экологических норм предприятия уделяют все больше внимания вопросам энергосбережения, сокращения выбросов и устойчивого развития. Система скребкового очищения позволяет значительно сократить расход воды и растворителей, а также объем образующихся сточных вод, что помогает компаниям соответствовать экологическим стандартам и требованиям в области ESG.

Принцип работы системы прочистки трубопроводов с помощью смазочного материала

Основной принцип: прессовая посадка + привод за счет перепада давления

Наружный диаметр скребка немного превышает внутренний диаметр трубы, благодаря чему он плотно прилегает к стенке трубы. Под действием сжатого воздуха или азота разница давлений проталкивает скребок вперед, счищая прилипшую нефть и выталкивая все остатки рабочей среды.

Стандартные рабочие процедуры для заводов по производству смазочных материалов

1. Подготовка: Проверить состояние сбрасывающего устройства, приемного устройства, клапанов и скребка;
2. Загрузка скребка: откройте заглушку пускового устройства, поместите скребок внутрь и закройте его;
3. Выравнивание давления: выравнивание давления между пусковой установкой и магистральным трубопроводом;
4. Запуск скребка: откройте главный клапан, чтобы запустить скребок в трубопровод;
5. Контроль работы: отслеживание в режиме реального времени скорости продвижения скребка (0,5–3 м/с, регулируется в зависимости от вязкости масла и размера трубы) и его положения;
6. Прием скребка: после того как скребок войдет в приемник, его необходимо изолировать, обеспечить вентиляцию и слить жидкость;
7. Утилизация материалов: доставка регенерированного масла в резервуары для повторного использования;
8. Готов к запуску: Конвейер полностью очищен и готов к приему следующей партии продукции.

Основные преимущества смазочных материалов с высокой вязкостью

Чистящий элемент плотно прилегает к стенкам трубы, что позволяет тщательно удалить вязкую смазку. На протяжении всего процесса не используется ни вода, ни химические вещества, что позволяет избежать разбавления масла и вторичного загрязнения.

Основные компоненты системы прочистки трубопроводов с помощью смазочных средств

1. Свинометатель

Используется для загрузки и спуска скважинных скребков. Оснащен быстроразъемным заглушкой, запорными клапанами, манометрами, обходными трубопроводами и устройствами блокировки для обеспечения безопасной эксплуатации.

2. Приемник для свиней

Устанавливается в нижней части трубопровода для сбора скребков и извлеченной остаточной нефти. Оснащен сливными клапанами, вентиляционными клапанами и устройствами сброса давления.

3. Свиньи

• Цельнолитой полиуретановый скребок: универсальная модель для традиционной добычи нефти с превосходной износостойкостью;
• Чашечный / мембранный скребок: подходит для сред и жидкостей средней и высокой вязкости, таких как трансмиссионное масло и смазка;
• Скребок для тяжелых условий эксплуатации: предназначен для продуктов с высокой вязкостью, таких как смазка;
• Свинья с датчиком: встроенный магнит, позволяющий отслеживать местонахождение в режиме реального времени с помощью устройств обнаружения.

4. Система обнаружения свиней и автоматического управления

Система состоит из датчиков положения скребка, датчиков давления и системы управления на базе ПЛК. Она в режиме реального времени отслеживает положение скребка, скорость движения и состояние оборудования, обеспечивая автоматический режим работы.

5. Сварные трубопроводы и арматура

Трубопроводы изготовлены из нержавеющей стали марки 304/316 и оснащены шаровыми кранами с полным проходом. Конструкция трубопровода исключает использование колен с малым радиусом изгиба и резких изменений диаметра, что обеспечивает плавное продвижение скребка.

Применение систем пиггинга в смазочной промышленности

1. Трубопроводы для перекачки наливных грузов (нефтебаза → зона смешивания → зона отгрузки)

Сбор остатков нефти в магистральных трубопроводах, сокращение потерь материала при загрузке и обеспечение чистоты каждой партии продукции.

2. Переключение класса масла (моторное масло → трансмиссионное масло → гидравлическое масло)

Предотвратите перекрестное загрязнение при частой смене производимой продукции, а также снизьте количество брака и затраты на доработку.

3. Конвейеры для смешивания и серийного производства

Очищайте трубопроводы при смене партии присад, чтобы обеспечить точное соблюдение пропорций в рецептуре смазочных материалов.

4. Линии розлива и упаковки

Следует удалять остатки масла из наполнительных трубопроводов и предотвращать смешивание сред в трубопроводах, используемых для транспортировки нескольких видов продукции.

5. Трубопроводы для смазочных материалов и продуктов с высокой вязкостью

Оснастить специальными скребками для очистки масляных трубопроводов и обеспечения их проходимости.

6. Уборка перед вводом в эксплуатацию и ежедневное техническое обслуживание

Удалять сварочный шлак, ржавчину и строительный мусор с новых трубопроводов, а также проводить плановое техническое обслуживание действующих трубопроводов.

Преимущества и достоинства системы пиггинга

1. Более высокий выход продукции и меньшие потери материала

При правильном проектировании и выборе модели система прочистки обеспечивает коэффициент извлечения смазочных материалов и консистентных смазок на уровне 99,1–99,5 %, в зависимости от диаметра трубопровода, вязкости среды и конструкции системы. Это позволяет свести к минимуму остатки в трубопроводах и повысить эффективность использования продукта. Средние и крупные заводы по производству смазочных материалов могут ежегодно экономить от 50 000 до 200 000 долларов США за счет рекуперации материала, в зависимости от масштабов производства и длины трубопровода.

2. Сокращение времени переналадки и повышение эффективности производства

Традиционная очистка трубопроводов занимает 120–240 минут, тогда как система скребковых скребков сокращает время переналадки до 10–30 минут. Эффективность переналадки повышается более чем на 90%, растет коэффициент использования оборудования, увеличивается суточная производительность и полностью раскрывается производственный потенциал.

3. Предотвращение перекрестного загрязнения и повышение качества продукции

Система прочистки тщательно удаляет остатки рабочей среды из трубопроводов и снижает риск смешивания нефтепродуктов. Она предотвращает перекрестное загрязнение, обеспечивает стабильное качество продукции и сокращает объем переделок и брака.

4. Более высокая эффективность очистки и более низкие затраты на техническое обслуживание

Свинки удаляют более 991 т прилипших масел и жиров, не повреждая внутренние стенки труб из нержавеющей стали. Это позволяет сократить количество засоров в трубопроводах, снизить частоту технического обслуживания и потребность в химической очистке, а также продлить срок службы трубопроводов и оборудования.

5. Снижение нагрузки на окружающую среду и экологически безопасное производство

По сравнению с традиционным промыванием система прочистки с помощью скребков позволяет сократить расход воды более чем на 95 %, уменьшить объем сточных вод с содержанием нефтепродуктов и снизить затраты на утилизацию опасных отходов, что облегчает соблюдение экологических норм.

6. Короткий срок окупаемости инвестиций

Благодаря таким преимуществам, как рекуперация материалов, повышение производительности, сокращение трудозатрат и снижение затрат, большинство предприятий по производству смазочных материалов могут окупить инвестиции в систему прочистки трубопроводов за 3–8 месяцев, а в дальнейшем получать стабильную экономическую выгоду.

Проект реконструкции завода по производству смазочных материалов

Проблемы при создании оригинального продукта

На этом заводе по производству смазочных материалов имелся 100-метровый трубопровод диаметром 4 дюйма, соединявший смесительные резервуары и зоны отгрузки, при этом потери масла составляли 200–300 литров на каждую партию. Длительная переналадка оборудования при смене продукта и высокий риск загрязнения ограничивали производственную мощность.

Реализованное решение

Была установлена полностью автоматическая 4-дюймовая система прочистки труб, укомплектованная полиуретановыми чашечными скребками и магнитными устройствами слежения, которая была интегрирована в существующую систему управления ПЛК завода.

Фактические результаты деятельности

Коэффициент извлечения нефти достиг 99,51 %, а риски перекрестного загрязнения были эффективно сведены к минимуму. Время переналадки на другой продукт сократилось до 12 минут, что позволило сэкономить 120 000 долларов США в год.

Руководство по выбору и монтажу систем прочистки трубопроводов

Основные критерии выбора

Перед выбором необходимо уточнить диаметр труб, длину трубопровода, вязкость рабочей среды, частоту смены продукта, требования к автоматизации и бюджет. Для сложных схем трубопроводов требуются индивидуальные решения.

Рекомендуемая стандартная конфигурация

• Скребок: Полиуретановый чашечный скребок
• Рабочая среда: сухой сжатый воздух / азот
• Система слежения: магнитный индикатор
• Материал: нержавеющая сталь 316
• Соответствующие клапаны: шаровые краны с полным проходом

Рекомендации по установке и размещению

При проектировании трубопроводов следует избегать использования отводов и переходников с малым радиусом. Необходимо предусмотреть достаточное пространство для проведения технического обслуживания, в частности для установки устройств запуска и приема скребков.

Часто задаваемые вопросы

1. Может ли скребок поцарапать внутренние стенки трубы?

Нет. Гибкие полиуретановые скребки удаляют только прилипшую нефть и не повреждают стандартные трубопроводы из нержавеющей стали.

2. Подходит ли он для масляных трубопроводов?

Да. Для смазочных трубопроводов следует выбирать скребки повышенной прочности и соответствующим образом увеличить давление прочистки.

3. Требует ли прочистка трубопровода полной остановки линии?

Автономные прочистные контуры могут работать в режиме реального времени. На магистральных трубопроводах требуется лишь кратковременное отключение с минимальным временем простоя.

4. Как часто следует производить обновление поголовья свиней?

Полиуретановые скребки можно использовать сотни раз. Заменяйте их, как только появятся явные следы износа или деформации.