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加油站埋地油罐清洗技术现状及适用性分析

2019-11-08 09:27:25浏览:13 来源:清洗联盟   

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加油站埋地油罐清洗技术现状及适用性分析

国内加油站油罐清洗主要采用人工清洗方式,人工下罐操作,安全性差。清洗过程中向周围环境排放了大量油气,严重影响了加油站周边居民的人身安全和身体健康,同时也违反了国家现有环保法规的相关规定。

本文对现有的油罐清洗技术进行了分析比较,表明低压水射流清洗对加油站埋地油罐清洗的适用性最好,具有推广价值。


1、技术背景及必要性

1.1技术背景

目前,全国加油站总数达105座,埋地油罐达到近4.0×105个。按规定,埋地油罐每35a需定期清洗1次。另外,在换装不同种类的油料、原储油料对新换装的油料有影响、需要对油罐进行检修时均需进行清罐作业。

目前,国内对于一些小容量储油罐及沉积物较少的(轻质油料)储罐均用人工清洗方法进行。例如炼厂油库、炼厂油罐以及加油站各种油罐仍然采用人工清洗作业方式,由清洗作业人员在抽完残液后戴呼吸器直接下到油罐内部,采用手工方式将油罐内部的污物清理干净,通常需要2h左右。在作业过程中,清洗作业人员完全处于爆炸性有毒气体的环境中,作业安全性差。在清洗作业完成后,埋地油罐内仍然充满爆炸性有毒气体,后续的检查作业仍需戴呼吸器进行。如果埋地油罐需进行动火作业,则只能采用长时间强制通风的办法,待油气完全挥发后再进行。

从安全和环保性考虑,目前的加油站清罐方式存在不足:作业安全性差,易出现中毒事故;②清罐过程中,超标油气的长时间排放违反了《中华人民共和国大气污染防治法》的相关规定,对大气及周边环境造成了一定程度的污染。

1.2技术改进的必要性

中石化目前约拥有3.0×104座加油站,按照每座加油站34个油罐计算,约有油罐105个,按照北京每个油罐清洗费用¥2800元、清罐周期4a计算,需耗资¥2.8亿元,平均每年需花费¥7000万元清罐费用。

以中石化北京公司为例,加油站现有油罐2200个,按照清罐费用¥2800/个、清罐周期4a计算,每年需投入¥154万元用于清罐,这些费用主要为人工费用。

可见,现有清罐作业方式存在安全性差、成本高、耗时长的弊端,通过借鉴和研究国外技术标准和目前国内相关行业成熟应用经验,寻求一种投资小、易于操作、安全性能高、能够满足国家标准的清罐方案,研发出符合加油站应用实际的油罐自动清洗装置,将大幅节约清罐费用和成本,提高清罐作业的安全性及环保性。

2、油罐清洗行业技术现状和发展趋势

2.1国外现状及发展趋势

目前,国外针对油罐清洗相关技术规范有APISTD1631—2001APISTD2015—2001APIRP2016—2001ANSI/NFPA326等标准,API以及NFPA的相关标准对储油罐的油罐清洗流程、选用设备及安全技术指标都有明确规定,尤其是APISTD1631—2001是专门针对地下储油罐制定的清洗技术标准,参考性很高。从API标准内容来看,国外针对储油罐清洗主要采用伴热、加添加剂、水射流冲刷、热水洗刷等方式对罐内不易清除的残留沉淀物进行清除,并采用机械通风、蒸汽通风、自然通风等多种通风置换方式对罐内混合气体进行清除,在保证油罐彻底清洗干净的基础上,确保进罐检查人员的人身安全。

水射流技术在国外应用的范围比较广,美国、英国、德国、日本等国家在清洗行业广泛应用水射流技术。例如,舰船的外观和船舱清洗、储油罐内壁清洗和建筑物的玻璃外墙及道路、机场跑道等领域的清洗,甚至于宾馆酒店的大堂地面等都广泛采用水射流清洗方法来清洗。发达国家铁路罐车的清洗很多是采用了水射流清洗技术,美国、德国等国家的水射流清洗技术和设备都很先进。

2.2国内现状及发展趋势

目前,国内对于油罐的清洗主要按照石油专用标准《石油产品包装、储运及交货验收规则》的规定执行,中国石化集团公司的各大炼厂都设有自己的洗罐站。铁路罐车现有的清洗方法有蒸汽熏蒸和水射流清洗2种。

蒸汽熏蒸清洗是将蒸汽管道通入待清洗罐车内,利用蒸汽的热能加热罐车内壁,使附着在罐车内壁上的残余物料挥发并排出,操作工再下到罐车内检查,最后通入热风烘干,达到清洗罐车内壁的目的。

水射流清洗是采用加压泵将新鲜水加压到0.5035MPa,通过清洗机对罐车内壁进行清洗,罐车内壁的附着物大部分随污水一起排放,经气体置换后,操作工下到罐车内检查,再通入热风烘干,达到清洗罐车内壁的目的。

水射流清洗方法具有对环境污染小,对操作工的健康危害小的特点。目前许多在建或待建洗罐站普遍选用高压水射流清洗或低压水射流清洗2种清洗方式。

3、常用油罐清洗技术及适用性比较

3.1蒸汽熏蒸法

蒸汽熏蒸是一种人工清洗方法,它是将蒸汽通入待清洗油罐内,利用蒸汽的热能加热油罐内壁,使附着在油罐内壁上的残余物料挥发并排入大气。熏蒸完毕由清洗工下到油罐内,用专用刷子蘸清洗剂刷洗内壁,并用清水冲刷,然后扫除残渣通入热风烘干,达到清洗油罐内壁的目的,该清洗方法具有4个特点:

1)蒸汽加热时间长,通常需48h,蒸汽消耗量大。

2)蒸汽蒸出的有害物直接排入大气,对周围环境造成污染,难以处理。

3)清洗效率低。

4)劳动强度大,且罐内有毒介质易对操作工身体产生危害,安全事故较多。

国内绝大多数老式洗罐站、铁路罐车都采用蒸汽熏蒸法清洗。随着人们环保意识的不断提高,有关环保方面的法律、法规要求也越来越严,这种清洗方法明显不适应环保要求。另外,加油站通常都居于城市中心或近郊,配套设施有限,如果采用蒸汽熏蒸清洗,还会受到蒸汽来源限制;同时蒸汽熏蒸清洗油罐会挥发出大量的有害物质,加油站无法就地处理含油水蒸气,容易对周围环境造成污染,并对操作工和周围居民健康造成危害。因此,此方法对加油站油罐清洗不适用。

3.2高压水射流法

高压水射流法清洗是用高压泵将新鲜水加压到1035MPa,通过高压清洗机上的高压喷嘴对罐车内壁附着物及铁锈等进行打击、冲蚀、切割、楔劈和铲除,将污垢清除,同时用真空泵将废水同步抽至污水罐。冲洗完毕后,操作工戴上呼吸器下到罐内,进行人工补洗并清扫残渣,再通入热风烘干。该清洗方法具有6个特点:

1)操作工劳动强度低。

2)清洗时间少,效率高。

3)对操作工身体危害较小。

4)清洗压力高,高压水射流会产生*****性噪声,可能对罐体母材造成损伤。

5)清洗用柱塞泵功率大,配用电机功率达75kW,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。

6)设备投资大,维护费用高。

另外,加油站油罐里大多为车用成品油,一方面清洗比较容易,另一方面清洗要求也没有航煤油罐那样高,因此没有必要进行高压水射流清洗。所以,此方法对加油站油罐清洗有点大材小用,不太适合。3.3低压水射流法低压水射流法清洗是采用加压泵将清洗水增压至0.51.6MPa,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物料进行冲洗,同时利用容积泵将罐内污水同步抽出。冲洗完毕经气体置换后,操作工下到罐车内检查,再通入热风烘干,达到清洗罐车内壁的方法。该清洗方法具有8个特点:

1)操作工劳动强度低。

2)清洗时间少,效率高;单罐清洗时间可控制在12min左右,单罐全部清洗作业可在60min内完成。

3)对操作工身体危害较小。

4)清洗压力适中,操作安全,更不会对油罐母材造成损伤。

5)清洗系统总功率只有20kW,加油站配电条件都能满足;清洗时耗电量较小,符合节能降耗的发展要求。

6)设备投资较小,维护费用较低。

7)清洗效果较好。清洗用三维清洗喷嘴采用进口设备,完全依靠水流自驱动,可对罐体内进行360°全覆盖喷洗,产生射程长、高冲击力的水射流,效率高;内部高精度涡轮传动可保证喷嘴旋转速度均匀;316不锈钢和其他高级耐腐蚀材料制成,耐酸、碱液及高温;易于维护,使用寿命长。

8)耗水量较少,平均耗水<1t/罐,加油站现场供水能力>2m3/h即可满足。

综上所述,低压水射流法清洗是加油站埋地油罐清洗的最佳方案。

4、结论

1)通过对现有的油罐清洗技术进行分析比较,表明低压水射流清洗对加油站埋地油罐清洗的适用性最好,市场应用前景良好。

2)结合加油站埋地油罐的实际情况,选择低压水射流技术,可彻底地清除罐内污油,提高清洗洁净度及清洗效率,最大程度地减少操作人员进罐作业时间,确保作业安全。


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