储油罐机械清洗技术及其应用

储油罐机械清洗技术及其应用

储油罐机械清洗技术是原油储罐机械清洗的专项技术,年开始在我国大庆油田推广应用,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。

在油罐投人使用3到5年后,将会出现腐蚀、变形、不均匀沉降、罐内加热盘管老化、排水管线不畅等问题,年起开始考虑对油罐进行部分或全面的修缮,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。年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耐的储罐需要周期为一个半月,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,直接影响着各采油单位及本单位各场站的正常生产。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,人工清罐已不符合环境和发展的客观要求,淘汰人工清罐是必然的。年我单位采用储油罐机械清洗工艺对所属靖安首站的具清洗。以洲〕耐储油罐进行。

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、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旋转,垂直方向一之间上下移动,顶板、底板、壁板均能被自动清洗。

4.油水分离、回收装置它属于国内配套设备,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.氮气注人装置主要由氮气罐、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。

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,适时地注人适量的氮气,以使油罐内的氧气浓度被控制在以下,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。若在这一过程中罐顶支柱着底,则会在油罐内形成气层部分。

2.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氨气,在这一过程中,将有流动性的油全部移送到其它油罐油中搅伴过程在罐底淤渣堆积高度较高,致使罐顶支柱不能着底时通常为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。

3.从实际作业情况看,两种搅拌方式相比,对流方式效果好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

4.热水清洗工程

通过同种油清洗工程后,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。

5.如此循环,边加热边进行清洗,最终把残油移送干净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人罐清扫,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、机械清罐的实际应用情况

3.1储罐情况

3.2清罐过程中出现的问题

1.清洗机在单盘上的布置每台清洗机的设计有效作业半径为顶板为,底板为巧。因为是首次使用该技术,为了确保清洗效果,施工方以有效半径为基准,确定出外周部清洗机的配置数量及位置。这样伊砰储罐共布设台清洗机以满足清洗要求。

2.热水清洗过程中温度过高会导致原油乳化,温度过低又会造成清洗效果不佳,无法彻底祛除罐壁油污。一般情况油罐内壁上油污溶解温度为℃,油罐一次密封耐热温度℃,清洗热水温度应控制在℃左右,但在靖安首站'储罐时,由于供热锅炉出现故障,站内蒸汽压力及流量严重不足,并且,在清洗施工过程中,天气一直为阴雨天气,大气温度比较低,导致罐内残油及清洗介质温度流失较快,温度不能持续保持,在施工方采用热洗车及蒸汽车加热,保温材料包裹工艺管道等补救措施后,将热水温度提升为℃以上但清洗效果仍不理想。为此,在以后的清洗过程中必须将温度控制在一℃才能达到最佳清洗效果。

3.清洗机出口压力控制为了更有效地发挥清洗机的油中搅拌、击碎、溶解淤渣,实施清洗的功效,其出口压力应控制在左右为好。

4.防爆措施的选择在实施油中搅拌,残油移送,温水清洗施工中,由于清洗机不间断地动作,油罐内的空间充满着氧气和可燃性气体的混合气,所以要适时、适量地混人氮气来置换、降低可燃气体和氧气浓度,达到防爆、防火目的。在储罐清洗施工中,向罐内注人氮气,使其浓度控制在以下,达到隋性环境。另外,为了尽可能地减少氮气注人量,对油罐密封不严部位要进行必要的封堵,并且要适时通过仪器监测氧气浓度,只要在以下,没必要不间断注氮,这样能减少注氮费用。

3.3与人工清罐相比机械清罐的优点

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。如果清洗一个了耐油罐,传统人工清罐需处理的沉积物约左右,而机械清罐在左右

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.机械清罐可以清洗人工方式无法处理的高淤积以上油罐。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。

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。

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。

6.清罐周期短机械清罐它不受储罐沉积物量大小和天气的影响,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。

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。

8.不污染环境机械清罐不排除污油、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

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。

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,原油回收率可达以上,而人工清罐原油回收率只能达到。靖安首站收济效益少耐储罐罐底存油为左右,人工清罐只可回收万元原油价格约为,机械清罐可回左右,可创经元吨。