Автоматизация на защите окружающей среды

Дорогой Читатель! В данной статье затронем одну из проблем современной техногенной цивилизации и рассмотрим метод её решения.

Частотные преобразователи

Гидростатические уровнемеры

Поплавковые герконовые сигнализаторы

Термосопротивления

Итак. Все люди делятся на две категории: первые только потребляют энергоресурсы, а вторые, помимо того, что потребляют, имеют отношение к добыче, транспортировке, переработке … (как говорится, «сидят на трубе»). В данной статье рассмотрим, пожалуй, самый востребованный вид энергоресурсов – нефть.

Так вот, если Вы относитесь к первой категории, то это не страшно, а вот если ко второй … тогда Вам придётся поломать голову как добыть/транспортировать/переработать, чтобы не загадить многострадальную нашу природу. И тут у Вас есть два «путя»: задвинуть совесть в темный угол и продолжать гадить (!), либо крепко подумать и решить проблему разливов нефти и т.д.

Всё же, если выбрали первый путь – это страшно как для Вас, так и для всех живущих на нашей родной планете (другой у нас нет и пока не предвидится). А вот если выбрали второй вариант, тогда у Вас есть опять же два варианта: либо разработать технологии по утилизации/рекультивации почв и грунтов, либо обратиться к тем, кто уже поломал голову и провёл много бессонных ночей над разработкой, созданием и внедрением технологий, связанных с нефтедобычей/транспортировкой/переработкой.

Решите остановиться на первом варианте, тогда Вы не ищите лёгкой жизни, что похвально, но не факт, что разумно. А вот если выберете второй вариант, тогда читайте внимательно и запоминайте.

Есть такая профессия Родину очищать

И есть такое спецформирование СПАСФ «ПРИРОДА». Специализированное Профессиональное Аварийно-Спасательное Формирование ещё в далёко и не простом 1993-м году начала разработки по экологической безопасности. На счету организации 14 изобретений и к середине 2018 года переработано более миллиона метров кубических нефтяных и буровых отходов.

Стоит напомнить, что в 1994г. ООО СПАСФ «Природа» вместе с американо-австралийской компанией «АЕС/Хартек Ltd.» ликвидировали последствия аварийного разлива нефти на нефтепроводе «Возей – Головные сооружения» (Республика Коми). Авария признана самой масштабной в мировой практике и занесена в книгу рекордов Гиннесса.

В итоге:  

• вылилось 105 000 тонн нефти,
• общая площадь нефтерозлива составила 165 га,
• площадь нарушенных земель – 270 га.

С 6 поражённых участков собрали 470 000 м³ нефтезагрязнённых почв, грунта, водонефтяной эмульсии. Затем последовала переработка на КУПНШ (комплексная установка по переработке нефтяных шламов), которая была спроектирована специалистами ООО «Природа» с использованием технологии промывки почвы Soil Washing.

Весь объем нефтяных шламов был полностью переработан за период с 1994 по 2008 гг. на специализированных установках СПАСФ «Природа».

Подробнее о технологии переработки нефтяных отходов

Первоначально производительность установки по жидким нефтяным шламам была в пределах 100 м³/сутки или до 3000 м³/месяц.

Данная технология переработки загрязнённой нефти применена на комплексных установках КУПНШ Возейского месторождения.

Технологический процесс состоит из 2х основных этапов:

1. Физико-химическая сепарация жидких нефтяных шламов и загрязнённой нефти

Состав жидких нефтяных шламов (загрязнённой нефти), поступающих на установку:

• нефть – 40-80%;
• вода – до 60%;
• различные механические примеси – до 20%.

В установке загрязнённую нефть (жидкие нефтяные шламы) в процессе скруббинга нагревают и подвергают очистке:

1. Вибросито. Отделяют механические примеси фракции более 0,25 мм;
2. Гидроциклон.
3. Центрифуга.

В результате получаем очищенную нефть с содержанием

• остаточные механические примеси – в пределах 0,1% от объёма;
• воды в пределах 2% от объема.

Конкретные качественные характеристики регламентируются Заказчиком.

2. Промывка (очистка) нефтезагрязнённых почв, грунтов и твёрдых нефтяных шламов

Процесс промывки-очистки нефтезагрязнённых почв был воплощён в жизнь на КУПНШ Возейского месторождения.

Технология включает в себя несколько стадий предварительной сепарации и промываний:

1. Грохот, где разделяют мусор, древесные остатки и камни размером более 50 мм.
2. Блок гомогенизации и скруббинга.  В шлам добавляется моющий раствор 60°C, и они сбиваются в однородную массу. В процессе трения частиц нефть отделяется от минеральных частиц.
3. Гидроклассификация.  Предварительно размельчённая масса просеивается через поверхность с ячейками 20×20 мм, где отделяется фракция свыше 20 мм. Оставшиеся частицы дополнительно промываются, обезвоживаются и собираются в контейнер для выгрузки.
   Отделённые нефтезагрязнённые почвы и грунты поступают в гидроклассификатор, где отделяют минеральную фракцию ввиде песчано-гравийной смеси. Эта субстанция оседает вниз – в шнековом резервуаре. А органическая фракция ввиде растительности и мелких древесных частиц ламинарным потоком вымывается в жёлоб, затем на вибросито и обезвоживается.
   Далее усушенная органическая масса поступает на обезвреживание в печь сжигания.
4. Промывка. После гидроклассификатора минеральные частицы загрязнённых почв и грунтов шнековым конвейером подаются для просеивания на поверхности с ячейками 2×2 мм, где отделяются более мелкие частицы. Полученная масса промывается, обезвоживается и сбрасывается в контейнер для выгрузки.
   Фракция менее 2 мм поступает в буферную ёмкость I ступени с моющим раствором температурой +60°C. Здесь происходит ещё одна ступень промывки, затем центробежным шламовым насосом минеральная фракция через пескоотделитель или гидроциклон направляется в буферную ёмкость II ступени. Там также моющий раствор температурой +60°C, в котором производится окончательная промывка. Затем центробежным шламовым насосом фракция подаётся на СГУ, где обезвоживается и поступает в резервуар для выгрузки отмытого грунта.

Кроме того, дополнительным плюсом УПНШ является блок очистки моющего раствора. Сюда сливается весь отработанный моющий раствор в виде мелкодисперсной глинистой массы с содержанием мелких частиц глины и песка в пределах 2% от общего объёма. Масса очищается – регенерируется – через центрифугу и затем сливается в блок сбора для повторного использования.

Модернизация от «РусАвтоматизации»

В 2017г. компанией ООО «РусАвтоматизация» произведена модернизация системы управления и контроля технологического процесса промывки-очистки нефтезагрязнённых почв на Возейском месторождении. В течение года эксплуатации на  КУПНШ-2 система отработала в штатном режиме. Поэтому уже в этом году СПАСФ «Природа» совместно с нашей компанией провели модернизацию второй такой установки.

Комплекс мер по автоматизации КУПНШ-2 дал следующие результаты:

1. Централизованный пульт дистанционного управления с сенсорным экраном для отображения состояния основных узлов, физических параметров технологического процесса (температуры, уровня, расхода), учёт производительности. Как следствие, оператор имеет значительно большие возможности оперативного реагирования на изменения/корректировку техпроцесса.

2. Удалось существенно оптимизировать энерго- и ресурсозатраты. На практике это означает более точное распределение и дозирование рабочего раствора на необходимые технологические узлы с помощью запорно-регулирующей аппаратуры и электромагнитных расходомеров. Т.е. рабочий раствор подается сколько нужно и куда нужно. Кроме управления потоками и дозирования рабочей жидкости, в автоматическом режиме происходит загрузка/выгрузка исходного материала, контроль времени цикла нагрева и перемешивания, а также поддержания необходимой температуры (разогрев) с помощью термодатчиков Nivelco TFP&TSP. Данная модернизация в совокупности с автоматизацией других узлов техпроцесса позволила установить дополнительный скруббер.

3. Установка Частотного преобразователя векторного типа управления INSTART на загрузочный шнек позволила снизить пусковые токи, а особенно важно снизить токи при загрузке исходного материала и поддерживать оптимальный момент вращения. Как следствие, исключен останов по «перегрузке». Также благодаря ПЧ удалось оптимизировать время загрузки материала в скрубберы.

4. Установка уровнемеров гидростатических LMK 351 и сигнализаторов уровня NIVOMAG MKA позволила исключить переливы в емкостях и работы насосов «на сухую».

Смотреть видео 'Наш проект по автоматизации на СПАСФ 'Природа'