專利名稱：洗罐設備及方法
技術領域：
本發明涉及洗罐設備，其用于將收集在原油罐和其它用于儲存大量液體的罐的底部的污泥和其它這樣的固體物質清除出去，還涉及使用該設備的洗罐方法。
人工清洗大容量罐例如原油儲存罐是一個冗長的過程，進行時涉及到密閉環境中失火的危險和損害健康的危險。另外也難于從罐的污泥中回收原油成份。由于上述因素，目前廣泛使用的洗罐方法涉及使用一種射出清洗液加壓射流的機器，這種機器安裝在罐的浮動頂部或其它這樣的頂部上，使噴射指向罐內。收集在罐底的污泥通過在壓力下用清洗泥油或類似物噴射污泥的方式而被沖散及沖擊(美國專利第4,426,233號)。
在清洗過程中，安裝噴射機的浮動頂部處于距罐頂大約2米的高度上。這就是說，從噴射機噴射的清洗液的有效頂部清洗距離不長，因而需要安裝多個噴射機。直徑為100米、高度為20米的浮動頂部式罐例如設有約35個噴射機。但是，這種布置具有包括以下問題在內的許多問題。
1．需要許多噴射機。為暫時安裝而需要大量設備如管和閥。
2．裝、拆設備需要大量人力和時間。
3．需要大型吊運設備以便將設備吊至頂部及將其拆除。
4．所需的大量噴射機使其操作和保養較為復雜。
5．雖然裝有多達30或更多的噴射機，但是，有時只有二、三個工作，因而噴射機的工作效率不佳。
6．噴射機的更換和保養費時費工，工人必須每次升、降20米高的罐。因此，頂部上的設備發生的任何問題如泄漏都不能迅速地處置。
7．某些頂部支承件要拆除才可安裝噴射機，這會增加拆除的頂部支承件周圍部件上的負荷，因而不利于強度和安全性。
8．大量的人工和設備量加大了成本。
本發明的目的是提供一種洗罐設備及方法，其設置簡便，不管罐內儲存何種液體都能可靠地流化積存的固態物質如污泥并將其排至罐外。
罐頂上的設備安裝可基本上或全部地消除，暫時的安裝和清洗作業是在地面上通過下述方法和結構進行的。
噴射液體的噴射機插裝在罐的下側壁部或頂部上設置的入孔、攪拌孔或其它這樣的通孔中，噴射機在其中工作。
上述通孔的數目限為三、四個，因而也限制了安裝洗罐設備的數目。如果上述小數量的洗罐設備中的每一個都在固定的位置上使用，那么，洗罐設備(噴射機)的有效清洗距離就不足以覆蓋罐內整個區域，仍留有某些部位得不到充分的清洗。
為了避免這種情況，按照本發明，噴射清洗液的噴射機是在罐內移動的。
具體來說，為了實現上述目的，本發明提供一種洗罐設備，它包括可卸式安裝在罐的通孔上的蓋、根據需要從罐外操縱的運行裝置、噴射清洗液的噴射機和供應清洗液的供應管道，所述設備的特征在于噴射機安裝在運行裝置上，供應管道通過蓋連接于噴射機。
上述目的也可以借助使用上述洗罐設備的洗罐方法實現，該方法包括以下步驟根據需要從罐外操縱可以移動的運行裝置，以及使用從噴射機在壓力下噴出的清洗液射流來流化罐底部的固態物質包括污泥。
在本發明中使用的運行裝置甚至在存在油和污泥的情況下也能移動。運行結構可以是真空抽吸系統、環狀軌道系統、履帶系統或其它類似系統。
運行裝置可從罐外遙控。例如，在運行裝置上安裝液壓馬達并在外部控制向液壓馬達的液壓流體的供應就可以實現上述遙控操作。但是，操作方法并不局限于此，而是可以采用任何操作方法。
安裝在運行裝置上的噴射機可以設有在豎直和水平方向進行轉動和往復移動的機構，可以采用能夠調整往復移動角度和往復運動速度的裝置。也可以從罐外進行這種操作。
除了向噴射機供應清洗液的供應管道不得限制運行裝置的運動以外，對供應管道的材料或結構沒有特別的限制。例如，管道可以呈撓性材料制成的管、或伸縮管、或活動管的形式。
因此，作為洗罐設備裝在罐頂的傳統布置的替代方案，本發明的洗罐設備借助罐的側壁下部的通孔如入孔或攪拌孔插入罐內。然后，在罐內洗罐設備根據需要圍繞罐的底部移動進行清洗作業。這樣就可以使用小數目的洗罐設備有效地洗罐。另外，這使管道布置工作更為容易，使作業更為安全。
對照附圖可進一步理解本發明的其它特征、其性質和其它優點。
圖1是按照本發明的洗罐設備的一個實施例的平面圖。
圖2的側剖圖表示插入罐內的本發明的洗罐設備。
圖3(a)是按照本發明的洗罐設備中使用的運行裝置的一個實例的平面圖。
圖3(b)是圖3(a)所示運行裝置的側視圖。
圖3(c)的示意圖表示裝在圖3(a)所示運行裝置上的噴射機的噴嘴的活動情況。
圖4(a)是本發明的洗罐設備的另一實施例的平面圖，其中供應管道是撓性軟管。
圖4(b)是圖4(a)所示洗罐設備的側剖圖。
圖5(a)是本發明的洗罐設備的另一實施例的平面圖，其中供應管道是伸縮鋼管。
圖5(b)是圖5(a)所示洗罐設備的側剖圖。
圖6的側剖圖表示圖5所示洗罐設備的伸縮機構。
圖7(a)是本發明的洗罐設備的另一實施例的平面圖，其中供應管道由鋼管和接頭構成。
圖7(b)是圖7(a)所示洗罐設備的側剖圖。
圖8是圖7所示設備的第二蓋的放大前視圖。
圖1和2表示作為本發明一實施例的洗罐設備1。洗罐設備1包括能夠可卸地裝在罐101的側壁102的下部上的入孔103上的蓋2和裝有用于噴射清洗液的噴射機3的運行裝置4。在本發明中使用的運行裝置4使用一種運行結構，例如真空抽吸系統、環形軌道系統或履帶系統，這種運行結構甚至存在油和污泥時也能夠可靠地運行。運行裝置4裝有驅動源(未畫出)，它使用液壓驅動流體的供應來控制運行的方向和速度。運行裝置4的控制單元40安裝在蓋2上，從罐外可操縱運行裝置，使運行裝置4自由繞罐的內部移動。用于供應清洗液的供應管道5穿過蓋2并連接于噴射機3。
罐101中含有來自儲存在罐中的原油或其它種類的油的污泥。多個適當間隔開來的入孔103設置在罐101的側壁102的下部。可卸下的普通蓋安裝在每個入孔103上。當使用本發明的洗罐設備1時，這些普通蓋由蓋2取代。
在圖1所示的實施例中，罐101的側壁102下部在三個位置上設有入孔103，每個入孔裝有一個洗罐設備1。清洗液供應管線和排放管線分別連接于洗罐設備1。
具體來說，由泵61泵送的清洗液通過管62和罐101內的供應管道5(5′)送至運行裝置4上的噴射機3(3′)。
在罐101內被沖散的污泥被流化，并由泵73通過每個蓋2中存在的排放口105、排放口107和管72泵送至罐101之外。
如上所述，每個噴射機3安裝在運行裝置4上，可以移動。因此，如果每個運行裝置4在離開入孔103之前一個設定的距離上移動，那么，每條供應管道5被拉直，每個噴射機3被移至由實線所示的位置。點劃線104表示在該位置上每個噴射機3的有效清洗距離。
然后當運行裝置4每次向左移至虛線所示位置時，每條供應管道5變得彎曲，如標號“5′”所示。雙點劃線104′指示位于該位置的噴射機3′的有效清洗距離。
這表明使用小數目的噴射機就可以清洗罐101的整個面積，這是通過圍繞罐101內部移動噴射機而實現的。使用運行裝置4圍繞需要噴射機3工作，在罐101內積蓄了污泥的區域移動噴射機3。
在圖2中，標號40代表用于控制運行裝置4和噴射機3的驅動裝置的控制單元，標號41代表傳遞控制操作的液壓管線(虛線)。采用這種布置，當供應管道5跟隨運行裝置4的運動時，運行裝置4的運動不受阻礙和限制。
圖3(a)和圖3(b)表示本發明中使用的運行裝置4的一個實例。它設有一個本體11、一個設置在本體11下部上使運行裝置可以運行的履帶12、一個用于驅動履帶12的液壓馬達13，以及一個連接于供應管道5向噴射機3供應清洗液的供應口14。
安裝在運行裝置4上的噴射機3包括一對噴嘴15、一個支承噴嘴15的殼體、一個設置在運行裝置4的本體11上可轉動地支承殼體16的框架17和一個驅動噴嘴15的驅動裝置18。
如圖3(c)所示，這對噴嘴15在殼體16上以相反方向擺動，殼體16在框架17上以預定的方向轉動。
罐101的內部按照下述程序使用運行裝置4進行清洗。首先，將供應管道5連接于供應口14。同時，通過液壓管線41將裝在罐101上用于控制運行裝置4和噴射機3的驅動的控制單元40和安裝在運行裝置4上的液壓馬達13和驅動裝置18相互連接。
為了將運行裝置4移至清洗罐的內部的位置，操縱控制單元40。當一對噴嘴15指向預定點位時，將清洗液通過供應管道5送至運行裝置4上的噴射機3，并從噴嘴15噴出，這樣就開始了清洗作業。在清洗過程中，噴嘴15擺動而殼體16轉動。因此，清洗是在廣泛的范圍上進行的，從而使污泥沖散并流化。然后再次操縱控制單元40，將運行裝置4移至仍有污泥存在的另一位置，在那里再次開始清洗工作。
由于采用了帶有噴嘴15的運行裝置4，殼體16的轉動使圖1中點劃線104指示的區域得到清洗。
使用以從液壓馬達控制軌跡作出的估計為基礎的方法可以確定運行裝置在罐內的位置。另一種可以采用的方法需要為運行裝置裝備發光裝置，它通過光纖發光，從而通過設在入孔中的觀察孔可確定位置。使用在運行裝置上安裝發光裝置或其它類似發射裝置并在適當位置設置適當的接收器的方法也可以確定位置，或者該方法也可包括使接收到的信號可以看到。采用的方法并不局限于本說明書所述方法。
圖4表示撓性軟管51，其構成向噴射機3供應清洗液的供應管道5。標號52代表軟管接頭。
使運行裝置4可在罐101內自由移動的撓性軟管51的必要長度可留在蓋2之內或之外。如果撓性軟管51的長度設置在外部，那么，在蓋2上使軟管51穿過的孔要設有在罐101內、外提供密封的結構(未畫出)。
圖5表示由鋼管53和54構成的伸縮鋼管，其構成向噴射機3供應清洗液的供應管道5。標號501代表不會限制運行裝置4(噴射機3)的側向運動的氣密萬向接頭。象在圖4所示的布置中那樣，圖5中的標號40代表用于控制運行裝置4和噴射機3的驅動裝置的控制單元，標號41代表用于傳遞控制操作的液壓管線。可以用作萬向接頭501的接頭包括球接頭、裝有軟管的肘接頭、松動結合及具有自由可調傾角的接頭等。
如圖6所示，伸縮機構包括內鋼管53和外鋼管54，它們通過設在每根管的端部上的密封機構502連接在一起。外鋼管54的端部設有用于噴液或噴氣的噴嘴503。供應管道5通過向管53和54在壓力下注氣或注液的方式變長。但是，管53和54的端部之間的空間不承受內壓。也就是說，連接于噴嘴503的氣/液輸送管線(未畫出)部分不被加壓。為了使供應管道5縮短，要實現一種在管53和54內不施加壓力的狀態，并使加壓氣體或液體通過噴嘴503送入空間部分504。密封機構502在供應管道伸、縮滑動過程中并不失去其密封能力。
圖7表示由鋼管55和接頭56構成的供應管道5。運行裝置4是一種輪式小車。使用由接頭56連接的多根鋼管55，管數取決于所涉及的距離。管55被推入罐101，將運行裝置向前移動。因此，在罐101內部，在運行裝置4上的噴射機3可以借助連接起適當數目的管55而沿直線移動需要的距離。對于這種結構來說，蓋2設有一個開口21，管55通過該開口可插入罐101，使噴射機3向前移動到位，或者通過該開口縮回管55，使噴射機3向后移動。開口21由第二蓋22蓋住以保持罐101的內、外之間的氣密。
圖8表示第二蓋22的基本布置。第二蓋22由兩個半部構成，并具有螺栓孔221，以便用螺栓將第二蓋固定在蓋2上。鋼管55和第二蓋22之間的空間填有適當的密封材料。
在完成鋼管的伸、縮操作之后，將第二蓋22安裝在蓋2上。
前面已結合實施例描述了本發明。但是，本發明顯然并不局限于上述實施例，本發明可以按照與本說明書所述的具體方式不同的方式實施而并不超出本發明的范圍。
如前所述，按照本發明，裝有噴射清洗液的噴射機的運行裝置移至罐內需要的位置，使罐內污泥迅速有效地被流化和清除。
與傳統結構不同，這種洗罐設備并不安裝在罐頂，而是將洗罐設備通過罐側壁下部的入孔或其它類似通孔插入罐內，然后在罐的底部各處自由移動。這樣就簡化了供應管線的設置且便于保養，從安全角度講也是有利的。另外，這種布置使洗罐設備具有更大的有效清洗距離，從而使用小數目的清洗裝置就能夠迅速、有效地進行清洗，并且簡化了操作。由于需要較少的設備，因而降低了設備成本、也減少了裝、拆臨時設施所需要的人力和時間。本發明也適用于在頂部具有通孔如入孔的罐。在這種情形中，只要將本發明的洗罐設備安裝在通孔上，裝有噴射機的運行裝置可在罐底部到處移動進行清洗作業。因此，與傳統的布置不同，罐的浮動頂部不承受重型負荷，因而不會發生與強度和安全有關的問題。
使用一個驅動源垂向往復轉動噴嘴并使用另一個驅動源水平往復轉動噴嘴的噴射機能夠更為有效地清洗罐，并且能夠從罐外控制驅動源，同時能夠確定罐內噴射工作的狀態。
在同一蓋上設置可從罐排出流化的污泥或其它類似固態物質的排放口，也可以順利地進行清洗作業。
權利要求
1．一種洗罐設備(1)，它包括一個可卸式安裝在罐(101)上的通孔(103)中的蓋(2)、一個按照需要從罐外操縱而移動的運行裝置(4)、一個用于噴射清洗液的噴射機(3)和一個用于供應清洗液的供應管道(5)，所述設備的特征在于所述噴射機安裝在運行裝置上，所述供應管道經由蓋連接于噴射機。
2．根據權利要求1所述的洗罐設備，其特征在于所述供應管道(5)通過伸縮結構連接于噴射機(3)，所述伸縮結構包括一個密封結構(502)、一個噴嘴(503)和一個空間部分(504)。
3．一種洗罐方法，其特征在于可卸式地將洗罐設備的蓋(2)安裝在罐上的通孔(103)中，將噴射清洗液的噴射機(3)安裝在運行裝置(4)上，將清洗液供應管道(5)通過蓋連接于噴射機，從罐外操縱運行裝置以便按照需要在罐內移動運行裝置，以及使用高壓液體噴射來流化在罐內底部上的包括污泥的固態物質。
全文摘要
一種洗罐設備(1)包括一個可裝在罐(101)上的人孔(103)或其它類似通孔中的蓋(2)。清洗是借助由安裝在運行裝置(4)上的噴射機(3)在壓力下噴射的液體進行的,所述運行裝置可從罐外操縱以便在罐的底部上到處移動。清洗液供應管道(5)是徑由蓋連接于噴射機的。
文檔編號B08B9/093GK1232727SQ99100990
公開日1999年10月27日 申請日期1999年1月21日 優先權日1998年1月21日
發明者真鍋伸幸, 后藤卓弘 申請人:太鳳工業株式會社