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2016年4月,加油站地埋储油罐清洗设备的技术介绍

2016年4月,加油站地埋储油罐清洗设备的技术介绍

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【摘要】:
加油站地埋储油罐在长时间存储油品的过程中,因沙粒泥土、金属铁锈、水分和成品油本身组分等各种原因,在罐底及内壁会积存许多油污垢,它不仅影响油品的质量,而且对油罐产生腐蚀。同时,由于罐底杂质和水分的增多,容易产生静电积聚,甚至造成静电事故。因此,做好加油站地埋储油罐定期清洗工作是非常重要的。另外,在油罐检修或改储另一类油品之前必须清洗。

  加油站地埋储油罐在长时间存储油品的过程中,因沙粒泥土、金属铁锈、水分和成品油本身组分等各种原因,在罐底及内壁会积存许多油污垢,它不仅影响油品的质量,而且对油罐产生腐蚀。同时,由于罐底杂质和水分的增多,容易产生静电积聚,甚至造成静电事故。因此,做好加油站地埋储油罐定期清洗工作是非常重要的。另外,在油罐检修或改储另一类油品之前必须清洗。
  储油罐只有1个人孔大法兰盘,布置在加油站场的油罐井里面。油罐不设排污孔,油罐的残油、污水必须从油罐上部的人孔运出,这种结构对清洗工作带来很大的困难。另外,许多加油站地处城市闹市,人员建筑密集。同时,加油站又不能长时间停止营业。因此,作业时间紧,周围环境复杂,给清洗工作带来更大的难度。
  一、 油罐清洗的国内外技术现状
  国内外对油罐清洗的主要方法包括人工清洗、高温蒸汽蒸洗、化学清洗机械清洗等。

  人工清洗是工人佩戴安全防护用品和作业工具,进入罐内清洗,用专用刷子蘸清洗剂刷洗油罐内壁,并用清水冲刷,然后扫除残渣达到清洗油罐的目的。目前,国内加油站地埋储油罐常采用人工清洗方式,但是其主要缺点是作业安全性差、清洗条件艰苦和清洗效率较低等。

  高温蒸汽蒸洗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油污垢粘度降低,转化为液体或气态,熏蒸完毕后改为人工清洗。这种清洗方法会挥发出大量油气,一方面污染环境,另一方面如果在空气中达到爆炸浓度范围,则遇到火源随即发生爆炸,此方法主要用于铁路罐车清洗,对加油站地埋油罐清洗不适用。

  化学清洗是指以添加了化学药剂的水溶液作为清洗介质,清洗成本高。

  机械清洗是用临时设置的管线,将回收系统、清洗系统、油水分离系统与清洗油罐、清洗油供给油罐和接收油罐连接在一起,通过设置在清洗油罐上的清洗设备,击碎溶解罐内淤渣,用回收系统回收罐内清洗介质及排出残留物的过程,较著名的是COWS原油储罐清洗技术,这种清洗技术设备多、成本巨大,流程工艺复杂。
  水射流清洗属于机械清洗的范畴,是采用加压泵将新鲜水加压到0.50~35MPa,通过清洗机对油罐内壁进行清洗,油罐内壁的附着物随污水一起排放,达到清洗油罐的目的。
  二、 地埋储油罐清洗设备的方案、工作原理及作业流程
  2.1 地埋储油罐清洗方案的确定加油站地埋储油罐主要存储汽油、柴油,沉淀性残渣较少,储罐容积小,清洗相对简单,而且清洗要求也没有航空煤油油罐那样高。由于大部分油罐壁厚为5~7mm,所以采用低压水射流系统作为加油站地埋储油罐清洗设备。
  2.2 地埋储油罐清洗设备的功能组成
  加油站地埋储油罐清洗设备安装在一辆厢式汽车上,形成一辆清洗车。清洗设备按功能划分,主要由低压水射流系统、真空抽水系统、罐底残油专用抽油泵和电气控制系统等组成。
  2.3 地埋储油罐清洗技术的工作原理
  低压水射流清洗是采用增压泵将新鲜水加压到0.40~1.0MPa,通过专用的Gamajet 10型喷头喷射到油罐内壁,对油罐内壁上的油污垢进行冲击式三维旋转清洗,其强有力的喷射流体能够摧毁污染物。污垢和油泥均被冲刷为容易真空抽取的溶液。同时利用真空抽水系统将罐内污水同步抽出,转移到污水车上。通过有效的真空吸取,能够使最终留在罐内的水远低于产生相分离所需的下限,不会造成对油品质量的影响。罐内污水抽取干净后,完成油罐清洗。
  2.4 清洗作业主要流程
  a、油罐清洗作业前,为避免不必要的浪费和损失,加油站应将罐内的油品移仓到其他储油罐或者油罐车上。
  b、拆除人孔法兰盘连接设备(如潜油泵、液位仪探棒等)。
  c、向罐内注入氮气,达到安全标准后,拆除大法兰。
  d、使用专用抽油泵抽出罐底残余油品至铝制油桶,以降低油品清罐损耗。
  e、将Gamajet 10型水射流清洗喷头插入到油罐的人孔内,上下移动连接软管,调节清洗喷头到最佳位置。同时也将真空抽水系统的抽水软管通过人孔插入到油罐底部。
  f、开启增压泵,加压的射流驱动喷头,进行三维旋转清洗。
  g、清洗开始2min后,开启真空抽水系统,抽取油罐内的污水,从而实现一边清洗,一边清除污物的作业过程。当真空抽水系统的真空罐1达到罐容以后,实时切换到真空罐2,满足抽污水的连续性。真空罐内的污水转移到污水车上。
  h、喷头运转一个清洗周期后(15min)即可停止喷射流。真空抽水系统继续将罐内的污水抽取干净。
  i、检查合格后,恢复法兰盘及连接设备,完成油罐清洗。清洗后的含油污水由污水车拉送至专业处理厂处理。
  三、 低压水射流系统设计
  低压水射流系统主要由Gamajet 10型大型喷头、增压泵和清水箱组成。水射流的清洗参数主要包括压力和流量,决定了增压泵的选型。清洗水压的大小对清洗效果有着直接影响,它主要与附着层能否被有效破坏有关。清洗压力强度必须大于罐底积液层处油垢物的粘附强度,小于罐内壁抗压强度。在清洗水压强度足以使罐壁污垢破坏、剥离及冲刷的情况下,如果要提高清洗效果,根据水射流清洗的喷射力计算公式可得出,清洗水流量是影响清洗效果的主要因素。
  四、 真空抽水系统的设计
  由于污垢和油泥经水强力喷射均被冲刷成污水溶液,如果直接用泵抽取,容易导致泵堵塞。另外罐底距离清洗车车厢底板落差将近5m,而且罐底的污水必须在短时间尽可能地抽干,所以真空抽水系统的设计是油罐清洗设备研制的关键问题。
  考虑受清洗车的空间局限,真空罐的容积不能过大。真空抽水系统采用并列的2个真空罐,当一个真空罐的容量满时,可以实时切换到另一个真空罐,继续抽水。真空罐内的污水经过滤器、排污泵转移到污水车上。
  五、 电气控制系统的设计
  在高油气浓度条件下进行加油站油罐清罐作业是一项高度危险的作业。清罐作业所使用的设备设施及工具、电气控制和照明设备,必须符合《石油工业防静电推荐做法》和《爆炸性气体环境用电气设备》等标准规范的要求。电气控制柜为三相五线制路,防护标志ExdeⅡBT6,防护等级IP65。作业时,必须把加油站场卸油口处的防静电夹子夹在电气控制柜外壳上。
  加油站地埋油罐清洗设备共有4台泵,其中,增压泵电动机功率达15kW,采用Δ-Y降压启动,其余泵电动机采用直接启动。
  六、 结束语
  根据地埋储油罐油罐的结构特点,利用水射流技术,对加油站地埋储油罐清洗设备进行了设计。设计的清洗设备(清洗车)具有安全高效、操作简单、清洗速度快的特点,能够有效地对加油站地埋储油罐进行清洗,具有良好的应用前景。