高能声束稀释抽吸装置及方法

本申请涉及储运油泥抽吸设备领域，特别涉及一种高能声束稀释抽吸装置以及一种高能声束稀释抽吸方法。

背景技术：

1、储运油泥特指在原油储存和运输过程中产生的含油污泥。由于原油常通过各种储油罐、沉降罐或污油罐输送，因此储运油泥多指罐底油泥。此外，储运油泥还包括管道和油轮输油过程中从管道底部和油轮舱底清出的含油污泥。罐底油泥的形成过程具有一定层次性。储存在油罐中的原油，其中夹带的泥沙颗粒、机械杂质由于密度不同，经过一段时间会在重力作用下率先沉至罐底。油相的烃类混合物因分子大小及结构不同，密度也存在差异，它们在油罐中沉降时，会按照分子量和密度逐级递减的梯度，自下向上排列。与此同时，原油胶体中的沥青质、石蜡、微粒泥沙等胶粒，也会相互吸附，聚集沉降。乳化水滴携带溶解于其中的无机盐也一起聚结沉降。因此，罐底油泥主要由三部分组成：(1)直接沉降的机械杂质、粗粒泥沙；(2)沥青质、石蜡、微粒泥沙等胶粒和乳化水滴；(3)溶解于乳化水滴中的无机盐。

2、储运油泥区别于其他油泥(如落地油泥、炼油厂“三泥”等)的显著恃点是其含油多、黏度高，乳化严重。研究发现，罐底油泥含油率在15％～70％之间，极高可超过80％。储运油泥的高黏、高乳化特性主要由其组成成分导致。油泥中包含的大量沥青质、胶质、微粒泥沙等天然表面活性物质可起到天然乳化剂的作用。当乳化液体系的乳化剂是诸如沥青质等高分子有机物或者黏上、砂砾、石蜡等固体时，形成的界面膜具有极高的机械强度，乳化液的稳定性也越强。另外，沥青质和胶质还会在油水界面形成交叉网络结构的保护层，加上沥青质分子间较强的相互作用力，使得该保护层十分牢固，可阻碍油滴间相互聚集，对维持乳化液的稳定起到关键作用。同时，在整个混合物体系中，固体颗粒－颗粒之间和颗粒－油之间也会紧密杂乱的缠绕在一起，形成充满整个空间的连续网架结构，这种结构与沥青质、胶质等重质分子间形成的缠绕卷曲结构一起促成了储运油泥的高黏特性。

3、储罐中形成的大量油泥，不仅会影响罐内原油品质、缩减储罐有效容积，而且在沉降罐、净化污水罐、污水池中不断沉积的油泥若不被及时清除，还会加速油罐底扳及内壁腐蚀，降低油罐的使用寿命。因此，有必要对油罐进行定期清洗。根据国家相关规定，大型储油罐在检修或更换储油种类之前必须清洗，石化行业规定的清洗周期为5年。目前国内外常采用的清洗方式有人工清洗、机械清洗和机器人清洗三种。但这些方式都存在一个弊端就是清洗难度大且花费巨大。

4、针对储运油泥的粘度高的特性，需要采用有效措施降低其粘度，以实现其混同原油一起被抽出罐体进行后续的生产加工。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种高能声束稀释抽吸装置，用于抽吸储运油泥，其具体结构包括：多个安装圆盘，多个所述安装圆盘相互间隔平行设置，多个所述安装圆盘的圆心处均串联于一垂直设置的吊耳上，相邻的所述安装圆盘之间通过多个连接杆固定连接；多个激励单元，分别垂直固定设置在多个所述安装圆盘上；吸油管，从上至下穿过并固定在多个所述安装圆盘上，用于吸油；泵体，与所述吸油管油路连接，用于为吸油管提供吸力。

2、采用上述具体结构，使用吊耳将高能声束稀释抽吸装置吊入储运油泥中，固定在多个安装圆盘上的多个激励单元能够向储运油泥发射超声波，通过超声波降黏技术降低储运油泥的黏度。被降低黏度后的储运油泥通过吸油管被泵体抽走，从而达到混同原油一起被抽出罐体进行后续的生产加工的目的。

3、作为一个可能的实现方式，多个所述安装圆盘上设置有安装孔，所述安装孔均布在所述安装圆盘上，多个所述激励单元分别通过多个所述安装孔垂直固定在所述安装圆盘上。

4、作为一个可能的实现方式，所述安装圆盘上设置有多个排气孔，多个所述排气孔均匀分布在多个所述安装孔周围。

5、采用上述可能的实现方式，排气孔可以减少安装圆盘的重量，从而降低高能声束稀释抽吸装置的操作难度。另外，排气孔还能用于排出超声波在液体中因空泡效应而产生的气体，以防止气体对高能声束稀释抽吸装置产生损坏。

6、作为一个可能的实现方式，多个所述安装圆盘包括第一安装圆盘、第二安装圆盘以及第三安装圆盘，所述第一安装圆盘上设置有第一数量个所述安装孔；所述第二安装圆盘设置在所述第一安装圆盘的下方，其尺寸大于所述第一安装圆盘，所述第二安装圆盘上设置有第二数量个所述安装孔，所述第二数量大于所述第一数量；所述第三安装圆盘设置在所述第二安装圆盘的下方，其尺寸大于所述第二安装圆盘，所述第三安装圆盘上设置有第三数量个所述安装孔，所述第三数量大于所述第二数量。

7、采用上述可能的实现方式，高能声束稀释抽吸装置通过第一安装圆盘、第二安装圆盘以及第三安装圆盘组成多层超声激励单元。同时，越在下方的安装圆盘尺寸越大，其上安装的激励单元越多，超声降黏效果越好。从而，能够针对储运油泥越深黏度越大的特性进行超声降黏。

8、作为一个可能的实现方式，所述吸油管上设置有多个吸油孔，多个所述吸油孔均匀分布在所述吸油管与多个所述激励单元相邻的部分上。

9、作为一个可能的实现方式，所述激励单元包括：变幅杆；高能声束换能器，设置在所述变幅杆的顶端；工具头，设置在所述变幅杆的底端。

10、作为一个可能的实现方式，所述高能声束换能器通过第一内置螺柱与所述变幅杆固定连接；所述工具头通过第二内置螺柱与所述变幅杆固定连接。

11、作为一个可能的实现方式，所述工具头的底端设置有散射曲面。

12、采用上述可能的实现方式，高能声束换能器产生的高能声束都是向下发射的，无法有效为激励单元附近的储运油泥进行降黏。通过散射曲面可以改变高能声束发射的方向，使降黏的效果更好。

13、作为一个可能的实现方式，延所述变幅杆外圆上设置有固定凸出部，所述激励单元通过所述固定凸出部固定在所述安装孔中。

14、本申请还提供一种高能声束稀释抽吸方法，具体方法为使用如上文所述的高能声束稀释抽吸装置对储运油泥进行抽吸。

技术特征：

1.一种高能声束稀释抽吸装置，用于抽吸储运油泥，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高能声束稀释抽吸装置，其特征在于，多个所述安装圆盘上设置有安装孔，所述安装孔均布在所述安装圆盘上，多个所述激励单元分别通过多个所述安装孔垂直固定在所述安装圆盘上。

3.根据权利要求1所述的高能声束稀释抽吸装置，其特征在于，所述安装圆盘上设置有多个排气孔，多个所述排气孔均匀分布在多个所述安装孔周围。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高能声束稀释抽吸装置，其特征在于，多个所述安装圆盘包括第一安装圆盘、第二安装圆盘以及第三安装圆盘，

5.根据权利要求1所述的高能声束稀释抽吸装置，其特征在于，所述吸油管上设置有多个吸油孔，多个所述吸油孔均匀分布在所述吸油管与多个所述激励单元相邻的部分上。

6.根据权利要求2所述的高能声束稀释抽吸装置，其特征在于，所述激励单元包括：

7.根据权利要求6所述的高能声束稀释抽吸装置，其特征在于，所述高能声束换能器通过第一内置螺柱与所述变幅杆固定连接；所述工具头通过第二内置螺柱与所述变幅杆固定连接。

8.根据权利要求6或7所述的高能声束稀释抽吸装置，其特征在于，所述工具头的底端设置有散射曲面。

9.根据权利要求8所述的高能声束稀释抽吸装置，其特征在于，延所述变幅杆外圆上设置有固定凸出部，所述激励单元通过所述固定凸出部固定在所述安装孔中。

10.一种高能声束稀释抽吸方法，用于抽吸储运油泥，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述的高能声束稀释抽吸装置对储运原油进行抽吸。

技术总结本申请提供一种高能声束稀释抽吸装置，用于抽吸储运油泥，其具体结构包括：多个安装圆盘，多个所述安装圆盘相互间隔平行设置，多个所述安装圆盘的圆心处均串联于一垂直设置的吊耳上，相邻的所述安装圆盘之间通过多个连接杆固定连接；多个激励单元，分别垂直固定设置在多个所述安装圆盘上；吸油管，从上至下穿过并固定在多个所述安装圆盘上，用于吸油；泵体，与所述吸油管油路连接，用于为吸油管提供吸力。本申请还提供一种高能声束稀释抽吸方法，用于抽吸储运油泥，其具体方法为：使用上文所述的高能声束稀释抽吸装置对储运原油进行抽吸。技术研发人员：徐春广,常金鹏,尹鹏,蔡向荣,杨双旭受保护的技术使用者：北京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/4