牛元慧(山東三維石化工程股份有限公司青島分公司,山東 青島 266071)
儲罐在石油化工企業(yè)中的作用十分重大,主要用于儲存各種化學物質,防止其發(fā)生泄露等不安全事故帶來的危害。儲罐不僅可以運用在生產環(huán)節(jié),也可以用于運輸環(huán)節(jié),在長期的儲存過程中,儲存物質會發(fā)生一定的沉積,因此需要進行攪拌,避免儲存物質堆積出現(xiàn)負面現(xiàn)象。
循環(huán)攪拌是在儲罐罐底安裝循環(huán)泵,將儲存液體抽出,再送回儲罐中,實現(xiàn)罐底液體循環(huán)攪拌,避免液體中的渣滓出現(xiàn)堆積,對儲罐形成負面影響。循環(huán)攪拌的方式,在罐底安裝了循環(huán)泵、儀表控制閥和PLC。在儲罐和泵出口之間按照液體循環(huán)量和儲罐大小可以分為若干路。比如儲罐的容積在三千立方時,可以將液體的循環(huán)路徑分為八路,并且可以對每一循環(huán)路徑附設儀表控制系統(tǒng),各路儀表交替進行工作。在進入儲罐的每一路管道上,都開有一系列小孔,這樣可以強化攪拌能力,使液體攪拌更加均勻。由于儲罐會發(fā)生一定的沉降,儲罐的進出口管道需要設置金屬軟管。這種方式主要在寧夏寶豐和上海寶化使用較多,發(fā)揮出了重要作用。
側向伸入的攪拌方式主要是通過儲罐壁側的法蘭安裝攪拌器,對儲罐進行攪拌。這種攪拌方式的攪拌器從儲罐的壁側進入儲罐之內,利用法蘭和儲罐壁側開口法蘭進行連接。通常情況下,攪拌器的槳葉使用船用三翼推進式螺旋槳,屬于軸流式槳葉。這種槳葉構成的攪拌器具有排量高、循環(huán)能力強、能耗低以及剪切力低等特點。在溶解、反應、傳熱以及懸浮等過程中使用十分廣泛。
在攪拌過程中,液體會產生兩個不同方向的運動,一個是按照螺旋槳的圓周運動方向進行運動;另一個是沿螺旋槳軸線進行運動。后一種運動方式會受到儲罐壁的阻擋,進而演變成沿儲罐壁進行圓周運動,同時液體又在沿螺旋槳周圍方向運動,促進儲罐內的液體實現(xiàn)上下翻動,使儲罐內的液體實現(xiàn)圓周循環(huán)和上下循環(huán),進而儲罐內的液體可以獲得充分攪拌,對于防止儲罐內出現(xiàn)渣滓堆積具有十分顯著的作用。這種攪拌方式在寶化萬辰、南京梅山等使用較多,通過實際使用情況也證明了這種攪拌方式切實可行。
壓縮空氣攪拌是通過向儲罐內灌入壓縮空氣,通過空氣壓力使儲罐內的物質形成上下翻動。壓縮空氣在進入儲罐之后,可以在儲罐內設置十字形或環(huán)形的分布管,管上開設排氣孔,以便壓縮空氣可以均勻地壓入儲罐內,使儲罐內的液體實現(xiàn)均勻攪拌。此外,也可以不在儲罐內設置排氣管,將空氣直接壓入儲罐內。這種壓縮空氣的攪拌方式存在一定的限制,所以在實際使用時需要進行仔細分析。比如,對于一些比較容易發(fā)生氧化的液體,壓縮空氣攪拌的方式是不宜使用的,一些閃點較低的油品也不宜使用這種攪拌方式。此外,空氣中含有一定分量的水,如果是對純度要求較高的油品,也不宜使用這類攪拌方式??偟膩碚f,壓縮空氣攪拌只適宜用于質量要求較低和油品以及操作過程,比如普通潤滑油、輕質柴油等。由于空氣壓縮的壓力有限,因此這種方式也不適宜用于大型的儲罐。由于壓縮空氣攪拌方式存在諸多局限,所以這種方式現(xiàn)在已經使用較少。
噴嘴攪拌就是在儲罐上安裝噴嘴,對儲罐內的物質進行攪拌。根據(jù)噴嘴的安裝位置和安裝角度,可以分為儲罐壁上的固定噴嘴、儲罐中心旋轉噴嘴、儲罐中心固定噴嘴等。雖然噴嘴安裝形式多種多樣,但是其基本原理是保持一致的,都是通過泵將油品加壓之后,通過噴嘴噴出高壓油品,使儲罐內的液體實現(xiàn)攪動,進而達到攪拌的效果。
固定在罐壁上的噴嘴適合油品的進口直接相連的,其噴射角度一般是固定的。由于噴射角度固定,就到導致噴射過程中回存在諸多死角,無法對儲罐內部進行全面噴射。這樣就無法是儲罐內的油品達到實際要求,實際攪拌效果并不理想。
固定在儲罐中心的噴嘴,其可以設置多個噴頭,噴頭的角度處于固定,噴射角度向上。由于這種方式的噴頭較多,攪拌效果相對于固定在儲罐壁上的噴嘴要明顯好處許多??梢杂糜诟鞣N油品調和以及均質操作。但是,由于噴射角度是向上的,也會存在一些死角,同時無法對儲罐底部的油泥進行攪動,長時間后可能出現(xiàn)堆積結垢現(xiàn)象,不利于儲罐的持續(xù)使用。
儲罐中心的旋轉噴嘴通過儲罐外部設置的泵,可以實現(xiàn)噴嘴的三百六十度旋轉噴射。一般每個噴嘴安裝了兩個噴頭,由于噴頭之間存在反向作用力,可以使噴頭實現(xiàn)自動旋轉,并且保持三十度范圍內的擺動。旋轉噴射的方式徹底消除了儲罐內部存在的死角,并且可以通過調節(jié)外部用泵的工況改變噴射狀態(tài),以便根據(jù)實際需求實現(xiàn)儲罐內部攪拌需求。
儲罐攪拌對于石油化工企業(yè)而言是十分必須的,只有通過攪拌才能避免儲罐內部出現(xiàn)渣滓堆積、結構、油品不均等問題。攪拌方式多種多樣,需要根據(jù)實際攪拌需求,選擇合理的方式進行儲罐攪拌。
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