油罐的機械清洗技術

原油清罐與機械清洗技術摘要：2010年6月，荊門石化相繼對成品罐區(qū)的原油14#罐,12#罐,8#罐（地下污油罐），15#罐進行了機械清洗。在短短不到一年的時間里，機械清洗由最初的爭議好奇，到最后得到廣大領導，專家，技術人員，操作人員的普遍接受和高度認可！機械清洗技術在安全、環(huán)保、效益等方面表現(xiàn)出來的優(yōu)勢是人工清洗儲罐所無法比擬的。本文就儲罐普遍采用的人工清洗技術與專業(yè)機械清洗技術做介紹，讓大家更多的對機械清洗技術有所了解。關鍵詞：人工清洗機械清洗HSE管理體系環(huán)境污染市場前景第一章、傳統(tǒng)人工清洗技術油罐在儲油過程中，大量的灰塵、雜技和水分進入，還有原料中未去除干凈的催化劑，管線和儲罐腐蝕產(chǎn)生的銹渣，罐內(nèi)壁上附著的許多油垢等，都會淤積在罐底，形成油泥，加速油罐腐蝕，嚴重時還會引起底板穿孔，造成跑油漏油事故；同時，在油品輸轉過程中，由于雜質(zhì)較多，堵塞過濾器，降低輸送速度，增加過濾設備的損耗，造成設備磨損甚至報廢；并且，過多沉積在罐底的油泥使儲罐的有效容積減少，影響儲油罐的效率。因此，石油儲罐需要定期進行檢查維修和清除罐內(nèi)的淤渣油泥。目前國內(nèi)傳統(tǒng)的清洗方法主要是利用人工清洗。人工清洗存在著勞動強度大、施工周期長、安全性差、原油回收率低、清洗效果差，污染環(huán)境等諸多問題：1、 勞動強度大。人工清罐的方法，大量的油泥，淤渣要靠作業(yè)人員進入罐底手工清除，工作環(huán)境差，勞動強度大。另外因罐內(nèi)經(jīng)高溫蒸罐后，通風不暢易引起作業(yè)人員缺氧窒息的危險。2、 施工周期長。人工清洗周期時間長，一般平均需要2個月，從而降低了罐區(qū)的儲存調(diào)節(jié)能力，直接影響罐區(qū)的正常安全工作生產(chǎn)。3、 安全性差。清罐作業(yè)雖然不是經(jīng)常性的作業(yè)，但是往往由于清罐時參與的人員和動用的設備多，并有可能作業(yè)時機選擇不當，對進罐作業(yè)人員安全教育不夠，使之對清洗安全作業(yè)和安全措施不熟悉和缺乏經(jīng)驗。并且，油罐在清洗過程中易形成爆炸性混合氣體，清罐作業(yè)中通常多種點火源并存，增加了著火爆炸的危險性，所以在進行油罐清洗時極易發(fā)生火災、爆炸、中毒、窒息等事故。另外，有許多拉渣油的車輛出入罐區(qū)，給罐區(qū)增加了不安全因素，同時也給罐區(qū)環(huán)境造成了污染和帶來了事故隱患。典型案例就是1988年9月24日19：25分，總廠勞動公司收油隊在輕油107/1罐脫水收油作業(yè)收尾時，發(fā)生混合氣體點火源爆炸事故，造成當場燒死5人、燒傷6人、摔傷1人的重大特大事故。4、 原油回收率低。傳統(tǒng)的人工清罐是用大量蒸汽“蒸罐”讓凝油直接與蒸汽接觸，使凝油融化，使輕組分流失，從而破壞了原油的質(zhì)量。清除的原油都是通過拉渣油的車輛進行回收，約占油罐容積3-4%的罐底渣油難以處理，并只能折價按渣油銷售。5、 能耗損失大。因要對原油加熱到60-70r使罐內(nèi)的凝油溶解，需要大量的蒸汽，使能耗的損失很大。6、 清洗效果差。因為是純?nèi)斯で逑矗易鳂I(yè)環(huán)境差，空間狹小，照明設施不夠，罐底罐壁的油泥銹渣很難徹底清除干凈，從而給后續(xù)的動火施工作業(yè)留下安全隱患。7、 污染環(huán)境。人工清罐是將所有的油泥油渣進行處理，即造成了浪費，同時，從罐內(nèi)清除的污油及人工擦洗產(chǎn)生的大量污水，不能有效地把油泥分離，造成了周邊地區(qū)嚴重的環(huán)境污染。8、 作業(yè)環(huán)節(jié)隱患多。作業(yè)中人員多，設備多，車輛多，廢棄油渣多，難于管理。再者，從罐底清理出的油渣，硫化氫都是易燃易爆物品，如果不及時處理，都會成為火災的隱患。9、 破壞油罐防腐。人工清罐利用蒸罐，刮鏟等手段，給油罐內(nèi)壁造成不可避免的傷害，檢修完后，不得不再對油罐內(nèi)壁進行防腐處理。第二章機械清洗技術健康、安全、環(huán)境（HSE）管理體系是國際石油化工企業(yè)普遍推行的一體化管理模式。推行HSE管理體系，對于消除和減輕石油石化企業(yè)生產(chǎn)過程中存在的風險和危害，保護員工的健康和生命財產(chǎn)安全，維護生態(tài)環(huán)境具有特殊重要的意義。根據(jù)HSE危害識別和風險評估，清罐作業(yè)是一項危險的工作。作業(yè)過程存在一系列的安全隱患：爆炸和火災、硫化氫中毒、過量的蒸汽和缺氧、高溫作業(yè)危害以及其它一些人身傷害等，隨著我國大型石油儲罐的大量建設和對環(huán)境保護問題的日益重視，人工清罐作業(yè)已經(jīng)不符合社會和環(huán)境發(fā)展的客觀要求，淘汰人工清罐是歷史的必然，這樣機械清洗就孕育而生。一、 機械清洗技術的原理儲罐機械清洗技術是利用噴射清洗機將清洗介質(zhì)在一定溫度、壓力和流量下噴射到待清洗表面，通過清洗機攪拌、溶解罐內(nèi)剩余凝固油，經(jīng)過濾器除去表面凝結物和淤渣，移送到接收油罐，并對其進行處理和回收，最后用溫水清洗對儲罐內(nèi)各部位進行循環(huán)清洗，以達到罐內(nèi)動火條件的一種工藝方法。其清洗介質(zhì)是原油或同種介質(zhì)。根據(jù)施工要求和現(xiàn)場狀況，熱水和柴油也作為清洗介質(zhì)在原油清洗后使用，因原油中含有輕質(zhì)組分即溶劑成分，加速了沉積物油分中的凝結物和淤渣的解體，經(jīng)破碎后的淤渣與清洗油混合、溶解、擴散，最終被抽吸回收。油清洗工藝須借助較純凈的原油，通常需有一個與被清洗罐相鄰的儲油罐，該罐通常也作為原油回收罐。原油清洗設備與清洗罐和回收罐是用工藝管線聯(lián)接到一起的，組成一個清洗系統(tǒng)。二、 機械清洗設備機械清洗設備主要有以下6部分組成：1、 清洗噴射機：安裝在儲罐浮頂上，由噴嘴、齒輪箱、噴嘴角度指示盤等設備組成。噴嘴采用再循環(huán)清洗油作為主要清洗介質(zhì)，能產(chǎn)生射程長、低壓高沖擊力射流，破碎、溶解凝固油。機械清洗時，噴嘴可在水平方面進行360度旋轉，垂直方向0~140度之間上下移動，這樣頂板、底板、壁板都能自動被清洗。2、 移送裝置：由真空泵、回收泵，抽吸槽、冷卻水系統(tǒng)、氣水分離罐等設備組成。主要用于抽吸和移送清洗油罐中的油品。3、 清洗裝置：由清洗泵、熱交換器設備等組成。主要用于壓送清洗油介質(zhì)給清洗機。其原理是用清洗泵線清洗機提供一定壓力的清洗油和水，同時用熱交換器給油、水加溫，從而提高清洗效果。4、 油水分離器、回收油裝置：由油水分離器和浮油回收泵組成。主要用于溫水清洗后的油水分離和浮油回收。5、 氮氣注入裝置。同氮氣罐、汽化器等設備組成。主要在清洗過程中持續(xù)注人惰性氣體至被清洗儲罐，從而使其內(nèi)部氧氣濃度始終保持在8VoL%以下，防止爆炸等危險的發(fā)生。6、 配備氧氣及可燃氣體檢測裝置，時刻監(jiān)測被清洗儲罐內(nèi)的氧氣及可燃氣體濃度,保證整個清洗作業(yè)都在惰性環(huán)境下進行，確保機械清洗作業(yè)安全運行，它是清洗施工的重要安全監(jiān)測設備。三、案例分析：原油14#罐機械清洗流程下面我們以原油14#罐舉例，簡單介紹一下機械清洗的工藝流程：被清洗油罐：原油14#罐回收油罐：相鄰原油15#罐機械清洗設備：專業(yè)清洗公司配備清洗介質(zhì)：儀長原油（洪荊長輸線），蒸汽熱水，柴油工藝管線：14#罐脫水閥一機械清洗設備一15#罐脫水閥圖-1油罐機械清洗流程圖

上*介農(nóng)悵快老化XJ泥址H極埃上*介農(nóng)悵快rrnm/優(yōu)鈣丞汽管洗術管錢上*介農(nóng)悵快老化XJ泥址H極埃上*介農(nóng)悵快rrnm/優(yōu)鈣丞汽管洗術管錢rrnm撫氣誓找圖-2油罐機械清洗工藝圖1、 設備安裝：采用輕型管線及閥門快速完成設備的安裝及管線的連接，并測試系統(tǒng)整體嚴密性。2、 油品移送：通過移送裝置模塊將被清洗油罐中具有流動性的油品移送至接收油罐。3、 同種油清洗：由清洗裝置模塊將清洗油供給罐中的油品經(jīng)加溫、加壓后，通過設置在被清洗儲罐單盤或罐側壁檢修孔上的清洗機對被清洗儲罐內(nèi)部凝固油進行擊碎、溶解，使其具有較好的流動性，并通過移送裝置模塊過濾后移送至接收油罐。4、 溫水清洗：由清洗裝置模塊對預先加人到油水分離回收裝置模塊中的清水進行加溫、加壓后，通過清洗機清洗儲罐內(nèi)各部位，利用油水分離回收裝置模塊分離溫水清洗循環(huán)過程中的油水混合物，分離出來的油品由回收泵移送至接收油罐，分離出來的清水繼續(xù)進行溫水清洗循環(huán)作業(yè)。5、 清掃過程：在溫水清洗過程結束以后，就可以打開儲油罐人孔、清掃孔、把殘留在油罐內(nèi)部的泥砂、鐵銹、固態(tài)物、殘存淤渣清除到油罐外。四、機械清洗的技術優(yōu)勢對比傳統(tǒng)的儲罐清洗方式，機械清洗技術實現(xiàn)了儲罐全過程密閉清洗，具有清洗時間短、健康、安全、罐底油回收率高、社會效益及經(jīng)濟效益顯著的特點。1、 投入人力少，安全有保障。全過程密閉清洗，清洗過程中人員不需要進罐，只需在外部操作清洗設備，控制清洗進程，施工作業(yè)人員不直接接觸罐內(nèi)油、氣，降低了勞動強度，改善了施工作業(yè)條件。清洗過程中注人惰性氣體置換空氣及可燃性氣體，降低可燃性氣體及氧氣濃度，確保機械清洗作業(yè)安全可靠。2、 原油回收率高達98%。最大限度地回收凝結物中油分，僅剩2%以下基本不含油的鐵銹和泥砂等雜物。人工清洗一個3萬方油罐的沉積物大約有600噸左右，而用機械清洗需要人工處理的殘留物只有10噸以下。3、 清洗周期短，油罐利用率高。機械清洗不受儲罐沉積物數(shù)量、油罐大小、天氣及外界環(huán)境影響，效率高，施工周期短，一般僅需12-15天，而人工方法約2-3個月。4、 清洗速度快，不影響回收原油質(zhì)量。清洗機將加溫加壓的純凈原油介質(zhì)對凝結原油沖擊、破碎、擴散、混合、溶解，比傳統(tǒng)手工清洗快幾倍到幾十倍?；厥盏脑椭胁辉黾雍?，不含砂和雜物，原油組分基本保持不變，質(zhì)量穩(wěn)定，且不會在短期內(nèi)凝結。5、 無環(huán)境污染。不象噴沙方法那樣產(chǎn)生大量粉塵，污染大氣，損害人體健康，也不象化學清洗產(chǎn)生大量的酸、堿廢液污染管道、土質(zhì)和水質(zhì)。機械清洗不向外排放污油，而是將污油經(jīng)油水分離后把水作為清洗介質(zhì)再循環(huán)利用，把分離出的油回收。6、 經(jīng)濟效益明顯。這是機械清洗一個最突出的優(yōu)點。工藝方法雖然施工費用較高,但可將罐底淤渣中的油分基本全部回收，按正常的油價銷售。另外，由于減少油罐停用期，提高油罐的利用率，有利于增產(chǎn)增效。7、 清洗效果好。清洗后油罐內(nèi)表面清晰可見，無油泥或銹渣粘附。用原油作為清洗介質(zhì)，由于原油中富含輕質(zhì)組份，相當于一種溶劑清洗。在一定溫度、壓力和流量的條件下，能保證清除死角，使油罐內(nèi)表面均露出金屬本底。8、 清洗介質(zhì)成本低；使用的介質(zhì)是清潔原油、溫水和柴油，在清洗過程中經(jīng)加溫加壓后能量強大，無需加入任何填充物及洗滌劑，故成本低。五、機械清洗效益分析機械清洗除具有清罐時間短、清洗效果顯著、施工作業(yè)安全、保護環(huán)境、勞動強度低等優(yōu)點外，還有一個突出的優(yōu)點，就是經(jīng)濟效益明顯。以原油14#罐3萬立方的油罐為例：機械清罐罐底按所存油量平均深度為0.4米計算，可回收油量達600噸左右，均為商品原油。以國際原油價格6000元/噸和人工清洗污油折價1000元/噸分別計算，這樣單單機械清洗一個14#罐就可比人工清洗多創(chuàng)效益300萬元。第三章機械清洗的市場前景2006年11月國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局召開了“中國石油儲運安全管理相關標準座談會”會議探討了如何進一步加強我國石油儲運安全管理及儲油罐機械清洗技術應用前景，首次肯定了機械清洗技術與人工清洗相比具有安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟等優(yōu)點。而我國目前已經(jīng)成為世界第一石油消費大國，石油的戰(zhàn)略和商業(yè)儲備能力在近幾年里更是突飛猛進，據(jù)不完全統(tǒng)計已經(jīng)