淺談原油儲(chǔ)罐清洗技術(shù)

摘要：原油儲(chǔ)罐是對(duì)原油存放或運(yùn)輸時(shí)需要用到的重要裝置，油罐的清洗工作對(duì)于油罐的使用至關(guān)重要。傳統(tǒng)人工清洗技術(shù)存在污染嚴(yán)重、安全隱患大、清洗效果差、施工周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，難以滿足企業(yè)生產(chǎn)的需求；機(jī)械化清洗技術(shù)以高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、回收率高、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：原油儲(chǔ)罐；人工清洗；機(jī)械清洗；環(huán)保

原油儲(chǔ)罐是將原油進(jìn)行存放或運(yùn)輸時(shí)用到的一種存儲(chǔ)性裝置，為確保儲(chǔ)罐的正常使用，需要對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行定期檢測(cè)和維修，這就需要對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行徹底清洗，避免在檢修過程中發(fā)生安全事故。傳統(tǒng)清洗技術(shù)依靠人工，但隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械化清洗技術(shù)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)人工清洗，解放勞動(dòng)力的同時(shí)，提高了清洗效率，為企業(yè)贏取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

一、傳統(tǒng)人工清洗技術(shù)的弊端

（一）環(huán)境污染嚴(yán)重

人工清洗技術(shù)是通過將儲(chǔ)罐埋內(nèi)殘油轉(zhuǎn)入地下污油池，然后開展儲(chǔ)罐清洗工作、殘油回收工作以及廢渣處理工作。這一過程產(chǎn)生的廢渣、廢水及廢棄對(duì)周邊環(huán)境污染極為嚴(yán)重。以容積為50000m3儲(chǔ)罐為例，利用人工清洗技術(shù)，將產(chǎn)生約1000噸的廢棄物。若不能對(duì)廢棄物進(jìn)行及時(shí)、有效的處理，將對(duì)環(huán)境造成大面積污染。

（二）施工過程中安全管理難以控制

人工清洗技術(shù)需要施工人員進(jìn)入罐內(nèi)工作，儲(chǔ)罐中含有大量易燃、易爆、有毒的氣體，極易發(fā)生安全事故。另一方面，對(duì)罐頂進(jìn)行清洗時(shí)，需要高空作業(yè)，同樣增加了施工難度。例如，2006年，安徽省某防腐工程總公司在進(jìn)行原油罐清洗過程中，發(fā)生一起安全事故，造成13人死亡，6人受傷。慘痛的教訓(xùn)，再一次引起社會(huì)對(duì)原油罐清洗技術(shù)的關(guān)注。

（三）清洗技術(shù)落后

人工儲(chǔ)罐清洗技術(shù)落后，造成清洗后油罐存在二次火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)，無法滿足市場(chǎng)的需求；落后的清洗技術(shù)導(dǎo)致清洗時(shí)間段較長(zhǎng)，一般完成20000 m3的油罐清洗工作，需要至少60天的工作時(shí)間，清洗時(shí)間跨度較大，影響儲(chǔ)罐的使用率；落后的清洗技術(shù)給企業(yè)帶來沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，一方面儲(chǔ)罐內(nèi)殘留液體無法回來，另一方面清洗過程中產(chǎn)生的廢渣等污染物處理需要大量資金。

二、機(jī)械清洗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）機(jī)械化清洗技術(shù)工作原理

儲(chǔ)罐機(jī)械清洗技術(shù)是將待清洗罐底部的殘留原油移送至接收油罐內(nèi)，充入清洗油，經(jīng)充分?jǐn)嚢瑁瑢埩粲驮芙?，除去雜質(zhì)后轉(zhuǎn)移至接收油罐，儲(chǔ)罐內(nèi)充入惰性氣體，經(jīng)循環(huán)溫水清洗，直至達(dá)到管內(nèi)動(dòng)火條件。

清洗流程如下：第一步安裝清洗設(shè)備，并檢測(cè)設(shè)備的氣密性；第二步轉(zhuǎn)移殘留油液，通過專業(yè)的轉(zhuǎn)移模塊將儲(chǔ)罐內(nèi)流動(dòng)性殘留液轉(zhuǎn)移至接收油罐中；第三步溶解凝固殘?jiān)?，利用清洗模塊將同種性質(zhì)清洗油供給儲(chǔ)罐內(nèi)，通過升高溫度、增大壓強(qiáng)、最大限度的溶解凝固殘留油渣，然后再一次被移送至接收油罐；第四步溫水清洗。將水加入到油水分離模塊中，通過清洗模塊進(jìn)行加熱、加壓后，將罐內(nèi)殘留液進(jìn)行清洗，清洗出的油液通過回收泵轉(zhuǎn)移至接收油罐，水相則進(jìn)入到溫水循環(huán)作業(yè)系統(tǒng)中。第五步，內(nèi)部清掃。溫水清洗后，打開儲(chǔ)罐清掃孔和人孔，經(jīng)過充分通風(fēng)，確認(rèn)罐內(nèi)無對(duì)人體有害的氣體后，進(jìn)行人工清掃，將罐內(nèi)的鐵銹、油渣、土砂等進(jìn)行徹底清掃，達(dá)到動(dòng)火條件。

（二）機(jī)械化清洗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

儲(chǔ)油罐清洗技術(shù)在我國(guó)經(jīng)歷技術(shù)引薦和自主研發(fā)的發(fā)展階段后，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。以大慶油田為例：

1、國(guó)外技術(shù)引進(jìn)階段。1998年，大慶油田將日本的大風(fēng)機(jī)械清洗設(shè)備引入國(guó)內(nèi)，大大提高了清洗效果和清洗效率，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升做出重大貢獻(xiàn)。該設(shè)備能清洗容積為1000-160000m3的各類型儲(chǔ)油罐，實(shí)現(xiàn)人工清洗向機(jī)械清洗的轉(zhuǎn)變。2002年，從丹麥引進(jìn)保羅（BLABO）機(jī)械清洗設(shè)備，該設(shè)備技術(shù)含量進(jìn)一步提升，自動(dòng)化程序?yàn)閷?shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效的清洗效果提供了技術(shù)保障。同年，大慶油田從日本引進(jìn)小型大風(fēng)機(jī)械清洗設(shè)備，該設(shè)備為車載設(shè)備，移動(dòng)方便，油品回收率高的優(yōu)點(diǎn)。

2、自主研發(fā)階段。通過對(duì)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的技術(shù)研發(fā)，大慶油田于2004年開始自主研發(fā)設(shè)計(jì)新型清洗設(shè)備——mocs多功能機(jī)械清罐設(shè)備。該設(shè)備能對(duì)容積為1000-160000 m3的各類油罐進(jìn)行清洗，并能將鍋爐尾氣轉(zhuǎn)換為非助燃性氣體，且具有換熱效率高、吸排量大、維修方便的優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，大慶油田進(jìn)一步加大研發(fā)力度，設(shè)計(jì)并生產(chǎn)針對(duì)1000-5000 m3的小型油罐進(jìn)行清洗的設(shè)備，該設(shè)備體積小、工藝簡(jiǎn)單、易操作，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

（三）機(jī)械化清洗技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、機(jī)械化清洗技術(shù)降低對(duì)環(huán)境的危害

機(jī)械化清洗改變傳統(tǒng)人工清洗將殘留也轉(zhuǎn)移至地下污油池的做法，在密閉環(huán)境下，利用相似相容原理將殘留原油進(jìn)行溶解，并轉(zhuǎn)移至接收油罐。整個(gè)清洗過程中，避免殘留原油及廢渣、廢水、廢氣的排放，可有效減少對(duì)周邊環(huán)境的危害。利用機(jī)械化清洗技術(shù)，可回收98%以上的罐內(nèi)殘留液，符合當(dāng)今經(jīng)濟(jì)綠色化發(fā)展的需求。

2、機(jī)械化清洗技術(shù)，提高儲(chǔ)罐利用率

相對(duì)于人工清洗技術(shù)，機(jī)械化清洗周期大大縮短，并且擺脫了儲(chǔ)罐容積大小、殘留液多少以及天氣等因素的影響。20000m3的儲(chǔ)油罐人工需耗時(shí)60天，而機(jī)械化技術(shù)僅需22天，這就減少了清洗對(duì)于油庫(kù)儲(chǔ)運(yùn)能力的影響，大大提高儲(chǔ)罐的利用率。

3、機(jī)械化清洗對(duì)殘留油液回收效果好

機(jī)械化清洗利用溶解、溫水沖洗、除雜等化學(xué)技術(shù)將儲(chǔ)罐內(nèi)殘留原油進(jìn)行充分回收，一方面降低了對(duì)環(huán)境的危害，另一方面企業(yè)變廢為寶，回收資源可重復(fù)利用，增大了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4、施工安全管理可控制

清洗過程在密閉環(huán)境下進(jìn)行，避免了罐內(nèi)易燃、易爆、有毒氣體與施工人員的直接接觸；另一方面在進(jìn)行溫水沖洗步驟時(shí)，惰性氣體的充入可降低罐內(nèi)氧氣的含量，避免罐內(nèi)可燃性氣體發(fā)生難以控制的燃燒反應(yīng)。機(jī)械化清洗避免施工人員的高空操作，降低了工作人員的工作強(qiáng)度和工作難度。

（四）機(jī)械化清洗技術(shù)注意事項(xiàng)

機(jī)械化清洗利用先進(jìn)的清洗技術(shù)，大幅度提高清洗效果及清洗效率，并保障了施工人員的人身安全。為進(jìn)一步消除安全事故的隱患，需在清洗時(shí)嚴(yán)格控制清洗技術(shù)。

1、清洗時(shí)應(yīng)避免外界空氣的進(jìn)入，確保罐內(nèi)氧氣濃度控制在安全范圍之內(nèi)。引起油罐內(nèi)空氣進(jìn)入的主要因素為：因罐內(nèi)空氣預(yù)冷收縮，罐內(nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓，內(nèi)外壓強(qiáng)差致使外界空氣進(jìn)入罐內(nèi)，造成氧氣含量增加；油罐需要進(jìn)行開口操作時(shí)，會(huì)引起外界空氣進(jìn)入，造成氧氣含量增加，如清洗機(jī)安裝部位，浮船周圍氣密性受損等。上述情況存在時(shí)，會(huì)不同程度的引起外界空氣的進(jìn)入，空氣進(jìn)入量隨溫度的降低而增加。當(dāng)外界溫度升高1℃時(shí)，罐內(nèi)氣體膨脹1/273，反之，則按相同比例收縮。

2、注入惰性氣體，降低罐內(nèi)氧氣含量?？扇夹曰蛞妆詺怏w性質(zhì)不同，爆炸極限不同。當(dāng)可燃性氣體濃度低于爆炸極限的下限或高于爆炸極限的上限時(shí)，可消除保證隱患，氣體處于安全狀態(tài)。利用機(jī)械清洗技術(shù)清洗儲(chǔ)罐時(shí)，可通過注入惰性氣體，改變可燃性氣體在罐內(nèi)的體積分?jǐn)?shù)，從而消除火災(zāi)或爆炸隱患。一般應(yīng)將罐內(nèi)氧氣濃度控制在體積分?jǐn)?shù)為8%以內(nèi)，以保障清洗工作的安全進(jìn)行。

3、控制溫水溫度。溫水循環(huán)清洗過程中，需將溫水控制在60-70℃左右，溫度過高將導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)殘留原油乳化，增加清洗難度；溫度過低影響清洗效果，無法對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)殘留油進(jìn)行徹底清除。

三、總結(jié)

機(jī)械化清洗技術(shù)相對(duì)于人工清洗技術(shù)，具有高效、優(yōu)質(zhì)、安全、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，符合現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)綠色化發(fā)展的需求。我國(guó)機(jī)械化清洗設(shè)備的研發(fā)工作已經(jīng)取得一定進(jìn)展，并將繼續(xù)改進(jìn)設(shè)備的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)由機(jī)械化清洗向自動(dòng)化清洗的轉(zhuǎn)變，以最大限度的增大企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉建強(qiáng)，李雙林，陳維國(guó)等.儲(chǔ)油罐機(jī)械清洗技術(shù)在油田的應(yīng)用與推廣[J].清洗世界，2009，25（12）：1-8.

[2] 左軍心.儲(chǔ)油罐機(jī)械清洗設(shè)備及應(yīng)用分析[D].西安石油大學(xué)，2011.

[3] 朱國(guó)文，王慶峰，唐金柱等.儲(chǔ)油罐機(jī)械清洗技術(shù)的應(yīng)用[J].油氣田地面工程，2002，21（1）：94-95.