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机械化清洗设备在原油储罐清洗上的应用

2019-11-22 09:40:49浏览:12 来源:清洗联盟   

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机械化清洗设备在原油储罐清洗上的应用

介绍的原油储罐清洗设备由清洗装置、回收装置、惰性气体发生器、污水处理装置、废油渣(污物)处理装置、自动油水分离装置等部分组成。叙述了该套设备在黄岛14#原油储罐清洗中的应用,分析了该套设备在安全、环保、成本、劳动强度等方面所采取的措施。

关键词:原油储罐设备清洗

0引言

原油储罐中储存的原油中含有泥沙、水分等杂质,这些杂质沉淀在罐的底部,一方面,使储油罐的有效容积减少,另一方面,对罐底板和壁板产生腐蚀造成漏油。因此,按规定57a要对原油储罐进行一次清洗检修。随着国家原油储量的增加,原油储罐数量不断增加,传统的人工清洗方法或半机械化清洗,因劳动强度大、施工周期长、安全性差、污染环境等问题,将逐渐被机械化清洗所代替。为了摆脱人工清洗对安全、环保、清洗质量带来的不利影响,管道储运公司于2005年引进了目前世界上最先进的原油储罐清洗设备,并于2005年底投入使用。实践表明:该设备原油回收率达98%,排放水质含油量达到10×10-6,排放废物含油量达到3%,同以往清洗设备比施工成本降低12万元(5000m3/),劳动强度减小6倍。结合黄岛14#原油储罐清洗过程对设备构成、使用情况进行介绍。


1、清洗设备

清洗设备组成及工艺流程见图1,清洗设备主要组成及作用如下。

(1)清洗装置。一方面,从供油罐抽吸清洗油并将其加热,另一方面,为安装在油罐顶部的清洗机供应清洗液体(油或水)

(2)回收装置。从被清洗油罐中抽吸液体油,并将其移送到回收油罐中。一些情况下,清洗油罐或其他油罐不能连续提供清洗油时,回收系统用于代替清洗系统临时提供清洗油。

(3)清洗机。安装在储油罐顶部或检修孔内并能够以各种角度运转喷射液体的装置,压力0.7MPa,有效喷射距离14m,流量80m3/h.

(4)氧气监视装置。清洗过程中,控制清洗油罐内的氧气浓度,使氧气浓度保持在8%以下,防止静电产生,预防清洗油罐爆炸。

(5)惰性气体发生器。生产惰性气体并将惰性气体输送到清洗油罐内。

(6)油水分离装置。温水清洗过程中,对油和水进行分离,将油回收并移送到回收油罐,水被循环利用。

(7)污水处理装置。对清洗中产生的污水进行处理。

2、清洗程序

(1)现场勘察、制定施工计划、绘制工艺流程图、安装设备。黄岛油库14#油罐为50000m3原油储罐,罐体周围有2个人孔、2个搅拌器孔,浮顶支柱孔80,罐内沉淀原油深度为1.5m,原油已经凝固,顶板和侧板附着原油厚度5cm,4#油罐位于14#油罐附近。依据勘察结果,将抽吸口确定为4,罐内安装清洗机22,4#油罐定为回收油罐(供油罐);清洗方案采用原油移送、同种油清洗、温水清洗、罐内清扫。根据勘察结果绘制流程图(1),根据流程图将清洗设备和14#油罐及4#油罐相连接,并以0.7MPa的气压进行严密性试漏。

(2)原油移送。因14#油罐内的原油不能流动,所以首先从4#油罐中抽吸流动性较好的油冲击、溶解14#油罐内的原油使其融化,将融化后的原油移送到4#油罐中。此过程应往14#油罐内注入惰性气体,使氧气浓度降至8%以下。

(3)同种油清洗。利用清洗机将4#油罐中的原油喷射到14#油罐内,使油罐内的淤渣溶解、分散,尽量减少油罐内淤渣残量,并将油罐内部附着在顶板、侧板及附属品上的污物清洗掉。其流程为4#油罐清洗装置—14#油罐过滤器回收装置—4#油罐。清洗主要数据

(4)温水清洗。通过同种油清洗,14#油罐中大部分原油回收完成后,开始温水清洗,温水清洗是通过循环热水喷射到被清洗油罐的整个内表面(从罐顶到罐底板)。往14#油罐中注入80m3清水,进行自循环,循环过程中,利用自动油水分离装置不断将水中的油进行分离并回收到4#油罐中。其流程为14#油罐过滤器清洗装置—14#油罐。清洗主要数据

(5)污水处理。利用污水处理装置对温水清洗过程中产生的污水进行处理。其流程为14#油罐过滤器清洗装置污水处理装置排水沟。

(6)通风清扫。通过温水清洗,14#油罐中的油完全被回收,罐内表面被清洗干净,打开全部人孔盖进行自然通风。罐内空气指标达到安全要求后,对清洗油罐内残留的原始材料,如铁锈、沙砾、木材、胶皮等进行清扫。

(7)废油渣、污物处理。将14#油罐中清扫出的污物、清洗过程中过滤器产生的污油及油水分离装置沉淀的泥沙放入废油渣处理装置,并按1:1比例加入土壤还原剂进行充分搅拌。

(8)拆除设备、临时铺设的管线,14#油罐附件复原。至此,结束清洗作业。

3、清洗作业关键控制点

(1)清洗机安装位置和深度。该控制点决定着油罐内各个部位能否被清洗到,因此,相临清洗机之间的距离控制在13m以内,喷嘴插入深度应该通过计算确定,保证清洗机有效清洗面积覆盖整个底板或顶板。清洗14#油罐时,清洗机安装在浮顶立柱孔内,相临清洗机之间的距离为1013m,清洗底板时,清洗机喷嘴部分距底板1.4m,清洗顶板时,清洗机喷嘴部分距底板0.3m.

(2)准确判断每个程序的结束与开始。此控制点决定能否将油罐清洗干净,并影响清洗成本的高低,过早结束清洗造成油罐不能被清洗干净,结束清洗过晚,将使清洗成本提高。判断依据是油罐内原油深度、流动性以及油罐内表面附着原油厚度。同种油清洗开始时,14#油罐内原油深度0.10.4m,流动性较差;同种油清洗结束后,14#油罐内原油深度0.09m,流动性较好,罐底中间部位及罐顶无原油附着。温水清洗结束后,14#油罐内接近罐壁板位置水深0.05m,其余部位露出金属颜色。

(3)控制氧气浓度。此控制点决定洗罐的安全,整个清洗过程必须将氧气浓度控制在8%以内,否则应停止清洗。

(4)抽吸口高度。该控制点影响清洗速度和清洗质量,在清洗过程中要调整抽吸口高度。清洗14#油罐时,原油移送阶段抽吸口距底板300mm,同种油清洗阶段距底板120mm,温水清洗阶段距底板70mm.

4、在安全、环保、成本、劳动强度上采取的措施

(1)安全措施。为了防止清洗过程产生静电而引起油罐爆炸,该设备利用惰性气体发生器产生惰性气体,不断地注入到清洗油罐,油罐内氧气浓度控制在8%以内,确保清洗作业安全。

(2)降低清洗成本措施。构成机械化清洗作业成本主要部分之一是往储油罐内注入惰性气体,以往清洗储油罐是靠购买液态氮汽化后注入到被清洗的储油罐内。该套机械化清洗设备带有惰性气体发生器,其原理是将柴油燃烧后产生的废气进行冷却处理后注入到被清洗的储油罐内。表3是黄岛14#油罐清洗所需惰性气体费用表,从表3可知,采用注入液态氮的方式,费用为14万元;而采用自制惰性气体费用为1.575万元,该套设备大大降低了清洗成本。

(3)环境保护措施。人工清洗或半机械化清洗,温水清洗过程中剩余的污水,有条件的库区,由库区处理,无条件的灌区,只能将污水排入到回收油罐中或直接排放,清洗过程中产生的废油渣、污物不进行处理。增加了油中水分含量或污染环境,该套设备配备有污水处理装置和废油渣处理装置,对清洗过程中产生的污水、废油渣、污物进行充分处理,真正做到了对环境的保护。

(4)降低劳动强度措施。半机械化清洗油罐,在温水清洗过程中,需投入大量人力进行刮油,三班作业需投入12,而且刮油劳动强度大。该套设备采用自动油水分装置,不需要人工刮油、撇油作业,每班只需1人操作设备按钮即可,降低了劳动强度。

5、清洗效果分析

(1)清洗质量分析。采用机械化清洗设备清洗原油储罐,在压力和温度的作用下储油罐内表面附着的油分被溶解、清除掉,达到清洗的目的。尤其是利用自动油水分离装置,使温水清洗过程中油水分离更彻底,温水清洗达到最佳效果。对黄岛油库14#原油储罐清洗后,进入罐内查看,罐内表面露出了锈迹和金属颜色。

(2)经济效果分析。机械化清洗设备清洗原油储罐,对清洗油罐内部的淤渣进行打碎、溶解,回收过程中进行过滤、分离,能够最大限度的回收原油并且保证回收油的质量。例如,黄岛油库14#储油罐,实测淤渣含量1.5×103m3,清洗后残留物为4m3,回收原油1.496×103m3,原油售价按3×103/,总共收入448.8万元。若按淤渣1000/吨出售,只能收入150万元,两者相差298.8万元,减去清洗费用55万元,能够获得效益243.8万元。此外,机械化清洗储油罐停用时间比其他清洗方式缩短了34,能够使油罐早投入使用,创造更多的效益。

6、结束语

采用机械化清洗设备清洗原油储罐具有诸多优点,世界上很多国家已经采用。该套设备配备齐全,不论是清洗效果、安全、环保,还是在清洗成本、劳动强度上都有很大优势,值得推广使用。

 

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