油罐的机械清洗技术

原油清罐与机械清洗技术摘要：2010年6月，荆门石化相继对成品罐区的原油14#罐，12#罐，8#罐（地下污油罐），15#罐进行了机械清洗。

在短短不到一年的时间里，机械清洗由最初的争议好奇，到最后得到广大领导，专家，技术人员，操作人员的普遍接受和高度认可！机械清洗技术在安全、环保、效益等方面表现出来的优势是人工清洗储罐所无法比拟的。

本文就储罐普遍采用的人工清洗技术与专业机械清洗技术做介绍，让大家更多的对机械清洗技术有所了解。

关键词：人工清洗机械清洗 HSE管理体系环境污染市场前景第一章、传统人工清洗技术油罐在储油过程中，大量的灰尘、杂技和水分进入，还有原料中未去除干净的催化剂，管线和储罐腐蚀产生的锈渣，罐内壁上附着的许多油垢等，都会淤积在罐底，形成油泥，加速油罐腐蚀，严重时还会引起底板穿孔，造成跑油漏油事故；同时，在油品输转过程中，由于杂质较多，堵塞过滤器，降低输送速度，增加过滤设备的损耗，造成设备磨损甚至报废；并且，过多沉积在罐底的油泥使储罐的有效容积减少，影响储油罐的效率。

因此，石油储罐需要定期进行检查维修和清除罐内的淤渣油泥。

目前国内传统的清洗方法主要是利用人工清洗。

人工清洗存在着劳动强度大、施工周期长、安全性差、原油回收率低、清洗效果差，污染环境等诸多问题：1、劳动强度大。

人工清罐的方法，大量的油泥，淤渣要靠作业人员进入罐底手工清除，工作环境差，劳动强度大。

另外因罐内经高温蒸罐后，通风不畅易引起作业人员缺氧窒息的危险。

2、施工周期长。

人工清洗周期时间长，一般平均需要2个月，从而降低了罐区的储存调节能力，直接影响罐区的正常安全工作生产。

3、安全性差。

清罐作业虽然不是经常性的作业，但是往往由于清罐时参与的人员和动用的设备多，并有可能作业时机选择不当，对进罐作业人员安全教育不够，使之对清洗安全作业和安全措施不熟悉和缺乏经验。

并且，油罐在清洗过程中易形成爆炸性混合气体，清罐作业中通常多种点火源并存，增加了着火爆炸的危险性，所以在进行油罐清洗时极易发生火灾、爆炸、中毒、窒息等事故。

另外，有许多拉渣油的车辆出入罐区，给罐区增加了不安全因素，同时也给罐区环境造成了污染和带来了事故隐患。

典型案例就是1988年9月24日19：25分，总厂劳动公司收油队在轻油107/1罐脱水收油作业收尾时，发生混合气体点火源爆炸事故，造成当场烧死5人、烧伤6人、摔伤1人的重大特大事故。

4、原油回收率低。

传统的人工清罐是用大量蒸汽“蒸罐”，让凝油直接与蒸汽接触，使凝油融化，使轻组分流失，从而破坏了原油的质量。

清除的原油都是通过拉渣油的车辆进行回收，约占油罐容积3-4%的罐底渣油难以处理，并只能折价按渣油销售。

5、能耗损失大。

因要对原油加热到60-70℃使罐内的凝油溶解，需要大量的蒸汽，使能耗的损失很大。

6、清洗效果差。

因为是纯人工清洗，且作业环境差，空间狭小，照明设施不够，罐底罐壁的油泥锈渣很难彻底清除干净，从而给后续的动火施工作业留下安全隐患。

7、污染环境。

人工清罐是将所有的油泥油渣进行处理，即造成了浪费，同时，从罐内清除的污油及人工擦洗产生的大量污水，不能有效地把油泥分离，造成了周边地区严重的环境污染。

8、作业环节隐患多。

作业中人员多，设备多，车辆多，废弃油渣多，难于管理。

再者，从罐底清理出的油渣，硫化氢都是易燃易爆物品，如果不及时处理，都会成为火灾的隐患。

9、破坏油罐防腐。

人工清罐利用蒸罐，刮铲等手段，给油罐内壁造成不可避免的伤害，检修完后，不得不再对油罐内壁进行防腐处理。

第二章机械清洗技术健康、安全、环境（HSE）管理体系是国际石油化工企业普遍推行的一体化管理模式。

推行HSE管理体系，对于消除和减轻石油石化企业生产过程中存在的风险和危害，保护员工的健康和生命财产安全，维护生态环境具有特殊重要的意义。

根据HSE危害识别和风险评估，清罐作业是一项危险的工作。

作业过程存在一系列的安全隐患：爆炸和火灾、硫化氢中毒、过量的蒸汽和缺氧、高温作业危害以及其它一些人身伤害等，随着我国大型石油储罐的大量建设和对环境保护问题的日益重视，人工清罐作业已经不符合社会和环境发展的客观要求，淘汰人工清罐是历史的必然,这样机械清洗就孕育而生。

一、机械清洗技术的原理储罐机械清洗技术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待清洗表面，通过清洗机搅拌、溶解罐内剩余凝固油，经过滤器除去表面凝结物和淤渣，移送到接收油罐，并对其进行处理和回收，最后用温水清洗对储罐内各部位进行循环清洗，以达到罐内动火条件的一种工艺方法。

其清洗介质是原油或同种介质。

根据施工要求和现场状况，热水和柴油也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，加速了沉积物油分中的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，最终被抽吸回收。

油清洗工艺须借助较纯净的原油，通常需有一个与被清洗罐相邻的储油罐，该罐通常也作为原油回收罐。

原油清洗设备与清洗罐和回收罐是用工艺管线联接到一起的，组成一个清洗系统。

二、机械清洗设备机械清洗设备主要有以下6部分组成：1、清洗喷射机：安装在储罐浮顶上，由喷嘴、齿轮箱、喷嘴角度指示盘等设备组成。

喷嘴采用再循环清洗油作为主要清洗介质，能产生射程长、低压高冲击力射流，破碎、溶解凝固油。

机械清洗时，喷嘴可在水平方面进行360度旋转，垂直方向0~140度之间上下移动，这样顶板、底板、壁板都能自动被清洗。

2、移送装置：由真空泵、回收泵 ,抽吸槽、冷却水系统、气水分离罐等设备组成。

主要用于抽吸和移送清洗油罐中的油品。

3、清洗装置：由清洗泵、热交换器设备等组成。

主要用于压送清洗油介质给清洗机。

其原理是用清洗泵线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，从而提高清洗效果。

4、油水分离器、回收油装置：由油水分离器和浮油回收泵组成。

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。

同氮气罐、汽化器等设备组成。

主要在清洗过程中持续注人惰性气体至被清洗储罐，从而使其内部氧气浓度始终保持在8VoL%以下，防止爆炸等危险的发生。

6、配备氧气及可燃气体检测装置，时刻监测被清洗储罐内的氧气及可燃气体浓度，保证整个清洗作业都在惰性环境下进行，确保机械清洗作业安全运行，它是清洗施工的重要安全监测设备。

三、案例分析：原油14#罐机械清洗流程下面我们以原油14#罐举例，简单介绍一下机械清洗的工艺流程：被清洗油罐：原油14#罐回收油罐：相邻原油15#罐机械清洗设备：专业清洗公司配备清洗介质：仪长原油（洪荆长输线），蒸汽热水，柴油工艺管线：14#罐脱水阀—机械清洗设备—15#罐脱水阀图-1 油罐机械清洗流程图图-2 油罐机械清洗工艺图1、设备安装：采用轻型管线及阀门快速完成设备的安装及管线的连接，并测试系统整体严密性。

2、油品移送：通过移送装置模块将被清洗油罐中具有流动性的油品移送至接收油罐。

3、同种油清洗：由清洗装置模块将清洗油供给罐中的油品经加温、加压后，通过设置在被清洗储罐单盘或罐侧壁检修孔上的清洗机对被清洗储罐内部凝固油进行击碎、溶解，使其具有较好的流动性，并通过移送装置模块过滤后移送至接收油罐。

4、温水清洗：由清洗装置模块对预先加人到油水分离回收装置模块中的清水进行加温、加压后，通过清洗机清洗储罐内各部位，利用油水分离回收装置模块分离温水清洗循环过程中的油水混合物，分离出来的油品由回收泵移送至接收油罐，分离出来的清水继续进行温水清洗循环作业。

5、清扫过程：在温水清洗过程结束以后，就可以打开储油罐人孔、清扫孔、把残留在油罐内部的泥砂、铁锈、固态物、残存淤渣清除到油罐外。

四、机械清洗的技术优势对比传统的储罐清洗方式，机械清洗技术实现了储罐全过程密闭清洗，具有清洗时间短、健康、安全、罐底油回收率高、社会效益及经济效益显著的特点。

1、投入人力少，安全有保障。

全过程密闭清洗，清洗过程中人员不需要进罐，只需在外部操作清洗设备，控制清洗进程，施工作业人员不直接接触罐内油、气，降低了劳动强度，改善了施工作业条件。

清洗过程中注人惰性气体置换空气及可燃性气体，降低可燃性气体及氧气浓度，确保机械清洗作业安全可靠。

2、原油回收率高达98%。

最大限度地回收凝结物中油分，仅剩2%以下基本不含油的铁锈和泥砂等杂物。

人工清洗一个3万方油罐的沉积物大约有600吨左右，而用机械清洗需要人工处理的残留物只有10吨以下。

3、清洗周期短，油罐利用率高。

机械清洗不受储罐沉积物数量、油罐大小、天气及外界环境影响，效率高，施工周期短，一般仅需12-15天，而人工方法约2-3个月。

4、清洗速度快，不影响回收原油质量。

清洗机将加温加压的纯净原油介质对凝结原油冲击、破碎、扩散、混合、溶解，比传统手工清洗快几倍到几十倍。

回收的原油中不增加含水量，不含砂和杂物，原油组分基本保持不变，质量稳定，且不会在短期内凝结。

5、无环境污染。

不象喷沙方法那样产生大量粉尘，污染大气，损害人体健康，也不象化学清洗产生大量的酸、碱废液污染管道、土质和水质。

机械清洗不向外排放污油，而是将污油经油水分离后把水作为清洗介质再循环利用，把分离出的油回收。

6、经济效益明显。

这是机械清洗一个最突出的优点。

工艺方法虽然施工费用较高，但可将罐底淤渣中的油分基本全部回收，按正常的油价销售。

另外，由于减少油罐停用期，提高油罐的利用率，有利于增产增效。

7、清洗效果好。

清洗后油罐内表面清晰可见，无油泥或锈渣粘附。

用原油作为清洗介质，由于原油中富含轻质组份，相当于一种溶剂清洗。

在一定温度、压力和流量的条件下，能保证清除死角，使油罐内表面均露出金属本底。

8、清洗介质成本低；使用的介质是清洁原油、温水和柴油，在清洗过程中经加温加压后能量强大，无需加入任何填充物及洗涤剂，故成本低。

五、机械清洗效益分析机械清洗除具有清罐时间短、清洗效果显著、施工作业安全、保护环境、劳动强度低等优点外，还有一个突出的优点，就是经济效益明显。

以原油14#罐3万立方的油罐为例：机械清罐罐底按所存油量平均深度为0.4米计算，可回收油量达600吨左右，均为商品原油。

以国际原油价格6000元/吨和人工清洗污油折价1000元/吨分别计算，这样单单机械清洗一个14#罐就可比人工清洗多创效益300万元。

第三章机械清洗的市场前景2006年11月国家安全生产监督管理总局召开了“中国石油储运安全管理相关标准座谈会”，会议探讨了如何进一步加强我国石油储运安全管理及储油罐机械清洗技术应用前景，首次肯定了机械清洗技术与人工清洗相比具有安全、节能、环保、经济等优点。

而我国目前已经成为世界第一石油消费大国，石油的战略和商业储备能力在近几年里更是突飞猛进，据不完全统计已经投用和开始建设的储存总量将达到1亿吨以上，单台储罐的规格基本上者在5-10万方，现在中石油某企业正在研究15-20万立的储罐。