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油罐清洗方法的比较及安全技术措施

2019-10-22 16:58:17浏览:17 来源:清洗联盟   

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油罐清洗方法的比较及安全技术措施

油品特别是含重组分较多的原油,其中的泥沙、 铁锈等杂质在储罐内受温度、压力的影响,经长时 间重力作用从油品中脱离并向下聚集到罐底,形成 一定量的沉积物,由于这些沉积物不能被利用且占 据一定罐内空间,势必造成资源的浪费,因此有必 要对其进行定期清除。而原油及成品油的各类储油 罐,在更换储存其他油品之前需对原油储罐进行清 洗;在检查、检修、拆除重建之前也需要清洗,以 达到动火条件。考虑到经济效益以及技术的因素, 对不同条件的油罐可以采取不同的油罐清洗方法。 我国油罐清洗正由传统的人工清洗逐步实现自动机 械化清洗。 

1 人工清洗 人工清洗是指通过人工作业对油罐内壁及罐底 的黏着物进行清理。在油罐经过排出残液或经过一 定预处理后由作业人员进入罐内,通过使用清洁剂、 刷子等清洁工具进行人工清理油罐的工作。 蒸汽蒸罐是一种属于人工清罐的方法,整个 过程包括空罐、蒸罐、通风、气检、进人、推出、 油泥另外处理等步骤。蒸汽蒸罐是将蒸汽通入已排净油品的罐内,由于蒸汽具有较高的温度,通过蒸 汽对罐壁的加热,使附着在油罐内壁的黏着物受热 挥发。经过一段时间后,通过自然通风或机械强制 通风而将挥发出的油气排出罐外。再进行油罐的冷 却及罐内油气浓度的检测,待油气浓度满足要求, 作业人员即可进入油罐,通过人工借助专业清洗工 具及清洗剂,对罐壁进行洗刷。再通过人工作业将 清洗后产生的残渣运出罐外,最后向罐内通入热风 烘干管壁,达到干燥、清洁油罐的目地[3]。利用此 种清洗方法存在一些缺点,首先人工洗刷管壁过程 中,罐内作业人员暴露在残留一定油气浓度的环境 中,可能存在中毒等安全隐患。第二,这种方***** 对罐区附近环境造成一定影响,蒸罐废气的排放以 及清洗残渣的掩埋会造成大气及土壤的污染。第三, 这种方法还容易损坏罐内加热盘管等设施,并且在 蒸汽蒸罐时容易造成原油轻质分流失而破坏原油质 量。第四这种方法一般时间较长,因为需要人工挖 出的淤渣量较大,因而劳动强度大,劳力需求多, 花费的时间和资金也多[4]。最后这种方法所用到的 蒸汽来源和含油蒸汽的处理受到限制,因此,此法 只适用于中、小型油罐清洗工作。

2 机械清洗 机械清洗是指在清除管壁上附着物时不需要人 工清理,但在油罐搅拌或射流冲洗完毕后需要人工 入罐补洗并清扫残渣的清洗方法。机械清洗主要包 括热水(油)循环法、高(低)压水射流法以及原 油清洗系统(cows)等方法。 

2.1 热水(油)循环法 热水循环法是指通过指定管道向罐内输水,同 时可向水中添加适量能够促进附着在油罐内壁的沉 积物溶解的水溶性添加剂,这些添加剂可以使油罐 清洗的效率大大提高。向油罐注水之后,启动油罐 搅拌器并同时利用罐内蒸汽管线加热。加热到一定 温度后,启用与输水管道相连的循环系统,使输向 罐内的水不断循环。值得注意的是,这一过程罐内 水温要保持适中,以使罐底的油品残渣被完全溶解。 经过一定时间的循环,可以通过对罐内洗罐废水的 取样检测来确定是否达到预期洗罐的效果。然后将 从残渣中溶解出来的油品进行油水分离,得到的油 品再次回收。达到预期效果后,将罐内的水排净, 人工清除淤渣,并加热烘干油罐。热油循环法与热 水循环法相似只是加热介质不同。 这种方法需加入大量热水(油),因此消耗的热 能较大。资源消耗较大。在加油站或规模较小的油 库,由于没有足够的空间对水循环系统进行布置, 且不能提供足够的供热资源,因此不适合该种清洗 方法。对于较大型的储油单位,由于热水(油)循 环法的高效率和高油品回收率,可提高企业的经济 效益。 

2.2 高(低)压水射流法 水射流法是利用喷嘴喷出的高速射流对油罐内 壁进行冲洗。 高压水射流法是一种将清水作为清洗液,用高 压泵加压到 10~35 MPa,再通过喷嘴得到高压射流 后对油罐内壁喷射来清洗储罐的方法。经高压射流 冲洗而产生的污水通过水泵抽出排入污水罐。在通 过高压喷嘴冲洗后,需要人工运出残渣,再通入热 风烘干;低压水射流法清洗是指将洗罐用水用加压 泵加压到 0.5~1.6 MPa,通过专用的三维集束射流 喷嘴喷射到油罐内壁,对油罐内壁上的残余附着物 等进行冲洗,同时污水被溶剂泵同步抽出。冲洗完 毕经气体置换后,作业人员下到罐内检查,再通入 热风烘干,达到清洗罐内壁的目的。 水射流法减少了作业人员在罐内的作业时间, 保证了人员的安全及健康。且这种方法清洗效率高, 降低了操作人员的工作强度。但同时,高压水射流法采用的射流压力较高,会损伤管壁,还会产生刺 激性噪声。射流清洗所用柱塞泵功率大,,加油站配 电条件很难满足;清洗时耗电量较大,不符合节能 降耗要求[5]。因此,对于加油站及储存轻质油品这 种对清洗要求不高的油罐,选择低压水射流法比高 压水射流法更合适。 

2.3 COWS 原油罐清洗技术 原油清洗系统(Crude Oil Washing System, COWS)是用临时敷设的管道,将清洗装置与清洗 油罐以及供给清洁原油的油罐连接在一起,用设置 在清洗油罐上的清洗机,将清洗介质喷射到待清洗 油罐内表面,对油罐内表面的附着物进行冲洗。用 抽取系统抽取溶解的淤渣,过滤后再将其送回清洁 油罐中。原油清洗完成之后,再用温水进行循环清 洗,通过油水分离器将原油回收。水洗完成后,打 开罐壁人孔通风,最后进行人工清扫[6]。 其主要有以下技术特点:一是有机物回收率高, 综合经济效益明显;二是清洗工期短,效率高,且不 受天气等环境因素的影响。三是由于其采用无需人员 进罐的全封闭清洗,排除了作业人员的不安全因素, 保证了工人健康要求及环保要求;四是无环境污染, 此方法不向外排放污油,而是把有机沉积物复原成标 准质量的原油并回收。通过油泥搅拌均质化、油泥分 解、油品回收、固液分离过滤及油水分离过程,做到 了对油泥环保处理及高效利用[7]。五是清洗效果好, 通过 COWS 中三维立体的喷射技术,消除了罐内清 洗死角,真正达到彻底的清洗目标[8,9]。 虽然利用 COWS 系统是一种“同种类油品、全 封闭、机械自动循环”的物理清洗技术,其效率极 高,但在具体引进时要综合石油企业效益及该系统 成本考虑,由于其设备大、占地多、成本高,所以 适合容积在 10 000 m 3以上的大型或特大型原油罐、 轻油罐及渣油罐的清洗。 

3 机械清洗的优点 

3.1 安全 (1)确保了作业人员安全 由于油品中含有大量可挥发的气体如硫化氢等 对人有害的气体,人工清罐时作业人员完全处在这 些挥发气体中,容易造成中毒等事故。然而机械清 罐的洗罐过程是封闭清洗,不需要人工进罐作业, 避免了气体中毒、缺氧或操作不当引发爆炸的危险。 (2)减小了火灾爆炸的危险 人工清洗时由于人工作业可能由于操作不当引 发静电或引入火源而造成火灾或爆炸;对于机械清洗,由于惰性气体的注入,确保罐内氧气浓度体积 比在 8%以下,可以避免因有足够的氧气以及高压 射流喷射时产生静电而引发火灾或爆炸。同时人工 清洗需要将蒸罐废气排出,如遇明火也有安全隐患, 机械清洗所产生的洗罐废水则密闭排入污水罐,减 小了事故的可能性。 (3) 确保了油罐的安全 人工清罐法蒸汽蒸罐会使轻质组分流失,破坏 了原油的质量。在外部气温急剧变化时使由于热胀 冷缩所引发的罐体塌陷事故。而机械清罐通过换热 器给原油加热清洗储罐,蒸汽不和油品直接接触, 不但保证了原油质量不被破坏,而且避免了上述事 故隐患。

 3.2 效率高且经济效益高 利用机械清罐,由于罐内清洗喷嘴数量和位置 的合理布置,清罐时间比人工清罐的时间明显缩短。 同时由于喷嘴的全角度喷射使清洗无死角,加之越 来越高效的溶解剂的利用,使机械清洗的质量也明 显优于人工清洗。机械清洗中溶解罐壁黏着物分离 出的油品可以回收被重新利用,节约了能源。

3.3 环保 人工清罐会将淤渣排入污油池,而机械清洗中 产生的废水,经过水油分离使大部分的原油得到回 收,而分离出的清水也可通过水循环系统循环利用, 因此更加清洁环保。 虽然机械清洗比人工清洗安全、高效、环保, 但由于机械清罐作业成本较高,权衡收益与成本, 国内小规模的储油单位如加油站及小型油库等仍采 用对设备要求较低的人工清洗方法。 

4 油罐清洗中需要注意的安全问题 

4.1 清洗前未对油罐严格通风而造成中毒

 首先在冷却后打开人孔,要防止清罐人员吸入 烃蒸气而引起中毒,人罐作业人员要佩戴防毒面具, 腰系救生绳索。所以在人员入罐之前要对罐内油气 浓度进行检验,未经检验或检验不合格时严禁人员 进入罐内作业。 

4.2 清洗前未对罐内油气浓度严格检测而造成爆炸 当油罐中残留一些油品蒸汽时,不但会引起作 业人员中毒还会由于清洗过程中一些人为或机械因 素引发爆炸或火灾,因此必须在清罐作业过程中做 好防火安全工作及相应预防措施。比如,在蒸汽蒸 罐之前,需要排出底油。当采用电动泵抽吸底油时, 特别要注意电气设备的整体防爆,以防发生意外。 

4.3 清洗过程中技术问题产生静电,引起火灾 在人工清洗油罐时,所使用的工具应不易在与 罐壁摩擦时产生静电;在采用高压水射流法时,要 控制好射流压力的大小,使射流速度不至于太快而 与喷嘴摩擦产生静电;在雷电天气情况下,应暂停 油罐的清洗作业。通过对以上问题的注意,可有效 避免油罐清洗过程中产生静电引燃可燃性油气而造 成火灾事故。 

4.4 清洗后在动火前未对罐内外油气浓度进行严 格测量而造成爆炸或火灾 在油罐清洗后要对油罐进行维修保养时,在启 动电动设备前,需对罐内油气浓度进行检测。同时, 对于罐外作业,由于油气具有扩散的可能,对罐外 一定范围内的油气浓度也需要进行检测,并做好应 急救援的准备工作。 

5 结 论 

油罐的机械清洗与人工清洗相比,效率更高, 更安全也更加环保,但其设备成本较高,所需配套 设施较多,更适合较大型的油罐清洗。虽然人工清 洗油罐存在安全隐患且效率不高,但条件要求低, 不需要引入其他大型设备,所以更适合加油站等小 型油罐的清洗。

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