储油罐机械清洗技术及其应用

油罐机械清洗技术及其应用
(长庆分公司生产科刘波)
摘要: 储油罐机械清洗技术是原油储罐机械清洗的专项技术,它采用密闭式清洗工艺,分原油移送、油中搅拌、同种油清洗、温水清洗四道工序作业施工,与传统的人工方法清洗相比,清洗效果十分显著,作业环境无污染,而且作业人员的健康、安全得以保证。
关键词:储油罐;机械清洗
根据立式圆筒型钢制焊接储油罐的修理规程,其大修周期一般为5至7年,新建油罐第一次修理周期最长不超过10年。之后,储油罐会出现腐蚀、变形、不均匀沉降、罐内加热盘管老化、排水管线不畅等问题,需考虑对油罐进行部分或全面的大修,以确保储运的安全。因此,储油罐清洗成为油罐整修的前提条件。2011年前采用传统的人工方法进行清洗,施工周期较长(平均清洗一个10000方的储罐需要周期为一个半月多),并且人工投人多、劳动强度大、安全性差、环境污染严重、资源浪费较大、原油回收率低,而且人工清洗检修的油罐数量非常有限,直接影响着场站的正常生产。近年来,人工清罐已不符合环境和发展的客观要求,淘汰人工清罐是必然的。2012年我单位采用储油罐机械清洗工艺对所属2具10000方储油罐进行清洗。
1  设备组成
1.1储油罐机械清洗设备主要由6部分组成
(1)移送装置:主要由真空泵、回收泵、抽吸槽、冷却水系统、油气水分离罐等设备组成,它主要用于抽吸和移送清洗油罐中的油。工作时,用真空泵将抽吸槽保持在真空状态,被清洗机溶解的淤渣及油被抽吸到抽吸槽中,在通过回收泵移送到接收油罐中。同时,被真空泵抽吸的可燃性气体,又被送回到清洗油灌中。
(2)清洗装置:主要由清洗泵、热交换器等设备组成。它主要用于压送清洗油给清洗机。其原理是用清洗泵给罐顶清洗机提供一定压力的清洗油和水,同时用热交换器给油、水加温,这样能提高清洗效果。
(3)喷射清洗机:主要由喷嘴、齿轮箱、喷嘴角度指示盘等部分组成,机械清洗时,喷嘴可在水平方向进行360°旋转,垂直方向0~140°之间上下移动,顶板、底板、壁板均能被自动清洗。
(4)油水分离、回收装置:它属于配套设备,由一台油水分离器和一台浮油回收泵组成,主要用于温水清洗后的油水分离和浮油回收。
(5)氮气注入装置:主要由氮气罐、汽化器等设备组成。它主要用于向罐内注人氮气,使作业油罐罐内氧气浓度保持在8%以下,保证整个施工作业都在惰性气体环境下进行。mmbbs
(6)气体浓度监测装置:自动测试清洗油罐内6个部位的氧气浓度和可燃烧气体浓度,并指示和记录其测试值,是清洗施工的重要安全监测设备。
2    清洗技术原理及清洗过程
2.1机械清洗技术原理
原油储罐机械清洗工艺是利用喷射清洗机将清洗介质在一定温度、压力和流量下喷射到被清洗表面,除去被清洗表面的凝结物和淤渣,并进行回收的一种工艺方法。清洗介质是原油或同种油,根据施工要求和现场状况,热水和柴油也可以作为清洗介质在原油清洗后使用,因原油中含有轻质组分即溶剂成分,加速了凝结物和淤渣的解体,经破碎后的淤渣与清洗油混合、溶解、扩散最终被抽吸运送。原油清洗工艺须借助较纯净的原油,通常要一个与被清洗罐相邻的储油罐作为原油回收罐。原油清洗设备与清洗罐是用工艺管线连接到一起,组成一个清洗系统。在清洗机工作过程中,适时地注入的氮气,以使油罐内的氧气浓度被控制在8%以下,达到防火、防爆的安全条件,最后打开检修孔做最终清扫。
2.2机械清洗施工作业过程
(1)原油移送过程移送过程,是指在清洗机开动之前,将进行清洗油罐中有流动性的油,移送到其p2p网络电视录像专家
他油罐中的过程。通常从油罐下部的排放管口抽吸移送。若在这一过程中浮顶罐浮顶支柱着底,则会在油罐内形成气层部分。为了防止清洗机作业时的静电等导致火灾,向气层部分注人惰性气体(通常使用氮气),在这一过程中,将有流动性的油全部移送到其它油罐;
(2)油中搅伴过程:在罐底淤渣堆积高度较高,致使罐顶支柱(浮顶罐)不能着底时(通常为2m以上)。为了降低淤渣的高度而进行该作业。该作业有两种
施工方法:循环式油中搅拌作业,主要用于淤渣的总量不多,但局部堆积很高的情况;对流式油中搅拌作业:主要用于淤渣量多,罐顶支柱不能着底的情况。从实际作业情况看,两种搅拌方式相比,对流方式效果好;
(3)同种油清洗过程:即用清洗机喷射干净的原油,打碎、溶解油罐内的淤渣,使其分散、流动化,并将其排出到油罐外的过程;
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针式吸盘(4)热水清洗过程:通过同种油清洗过程后,基本上除掉了油罐内的淤渣及凝油,但为了进一步进行脱油,进行热水清洗。这种清洗,是用清洗装置抽取油水分离槽中的热水,加压后用清洗机喷射打到油罐的各个部位,在向油罐中加入一定量的热水后,用移送装置抽出油水混合物打回油水分离槽内,使油和水分离,将浮油用外加收油泵移送给接收油罐,如此循环,边加热边进行清洗,最终把残油移送干净;
(5)油罐内部清扫过程:在热水清洗过程结束后,就可打开储油罐人孔、清扫孔,通过强制通风,确定罐内无任何有毒及可燃气体后人工入罐清扫,把残留在油罐内部的土砂、铁锈、固态物、残存淤碴清除到油罐外,达到动火条件。3、与人工清罐相比机械清罐的优点
3.1机械清罐可以最大限度地让罐底仅剩不含油的石蜡、泥沙和杂物等,而人工清罐是把所有沉积物当成渣油进行处理,造成污染和浪费。如果清洗一个10000方储油罐,传统人工清罐需处理的沉积物约30t左右,而机械清罐在5t左右;
3.2机械清罐不直接用蒸汽或热水加热,不影响原油的质量。传统人工清罐时用大量蒸汽“蒸罐”,让凝油直接与蒸汽接触,使凝油融化,从而破坏了原油的质量。机械清罐方法是靠清洗油冲击沉积物,通过稀释、溶解和扩散作用,回收的原油不会在短期内形成沉积物;
3.3机械清罐可以清洗人工方式无法处理的高淤积(2m以上)油罐。由于储存油品不同,有些原油储罐的淤积物很深,采用传统人工清洗很难进行淤积物的清理,而机械清罐在这方面既快捷又省时;
3.4清洗效果好:机械清罐清洗工艺使用原油作为清洗介质,在一定温度、压力和流量的条件下,油罐内表面(除死角外)均露出金属本质;
3.5机械清洗可以避免罐内表面人为破环,减少防腐工作量,从而降低防腐费用;
3.6清罐周期短:机械清罐它不受储罐沉积物量的大小和天气的影响,因此效率高,施工有保证;而人工清洗储油罐受以上几个方面影响很大;无人机管控
3.7安全有保障机械清罐使用惰性气体控制罐内氧气和可燃气体浓度,避免了因喷嘴高速喷射产生静电可能带来的隐患。清洗结束后,基本就已达到动火维修作业条件;
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3.8不污染环境:机械清罐不排污出油、废水,而将污油和废水经油水分离槽分离,循环使用。传统方法对原油加热,造成油气大量挥发,清除的油泥挖方、堆放、废弃,造成环境污染;
4  效益分析
4.1社会效益:由于储罐清洗全过程是在油罐内密闭条件下进行的,施工人员不直接接触油、气,同时采取了注氮气置换空气和可燃气体,降低可燃性气体及氧气浓度的方法,达到了良好的防爆条件。所以,机械清罐过程是安全可靠的,由于作业环境、空间无任何污染,作业人员的健康也得以保证,其社会效益显著;
4.2经济效益:采用机械清罐技术与人工清罐相比,减少了损耗,提高了原油回收率,原油回收率可达99%以上;而人工清罐原油回收率只能达到80%。
参考文献:
【1】朱国文,王庆峰,唐金柱,付雪峰.储油罐机械清理的应用【J】油气地面工程,2001.(1).
【2】刘建强,匀绘.机械清罐技术推广与应用【J】.油气地面工程,2003.(9).

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