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原油儲罐清洗技術探討

文檔作者：于宏偉于曉紅文檔來源：中國石油技術開發(fā)公司中國石油集團海洋工程有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月05日
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2016 年2 月
原油儲罐清洗技術探討
于宏偉（中國石油技術開發(fā)公司，北京100028）
于曉紅（中國石油集團海洋工程有限公司，北京100028）
摘要：本文首先針對我國目前原油儲罐清洗技術的現(xiàn)狀進
行分析。在此基礎上分析了目前我國原油儲罐清洗技術存在
的問題，并提出相應的解決方案，指出原油儲罐清洗技術未來
的發(fā)展方向。
關鍵詞：原油；油污；儲罐清洗；安全性
作為一種復雜的混合物，原油呈黑褐色，包含不同種類的
烴類物質。烷烴是原油的主要成分，硫、磷、氮等元素也參與原
油的組成[1]。原油在油罐中存儲的時間一般較長，受到重力和
壓力以及溫度等各種因素會導致原油中的雜質以及重油組分
沉降。日積月累，油罐底部和周圍壁上會有黑色的粘稠物質沉
積，這就是油罐底泥的形成過程。當油罐底泥不斷增加時，油
罐的有效容積會大大減少，進而降低油罐的使用效率。沉積物
積累的時間過長會造成底部腐蝕的現(xiàn)象。所以，為保證原油的
存儲質量，對油罐進行定期的清理非常有必要。
1原油儲罐清洗技術的發(fā)展現(xiàn)狀
就我國目前的油罐清洗技術來說，主要分為三種，下面具
體敘述。
人工清洗通常是工作人員親自進入油罐內，對油罐底部和
側壁存在的污泥等沉積物進行清洗。蒸汽蒸罐法是進行油罐
清洗的常用方法。“蒸罐”結束以后需要進行通風、氣檢、測爆檢
驗等一系列的操作[2]。罐內安全之后方可進人，工作人員在罐
內采用專業(yè)的工具對罐壁和罐底進行污物的清除。最后一步
是對油罐進行烘干操作。這種方法清洗較為干凈，但對工作人
員的人身安全有一定的威脅。同時也需要消耗大量的人力物
力和時間。
化學清洗就是借助化學試劑來清除罐內的油污?；瘜W試
劑和油罐內部的淤泥等發(fā)生化學反應后會生成可溶性的液體，
并被排到油罐外部?；瘜W試劑不僅能夠溶解油污，同時還可以
將油罐中沉積的烴類物質吸收，最后得到穩(wěn)定的溶液。與傳統(tǒng)
的人工清洗相比，這種方式可以節(jié)省大量的人力資源，同時產
生的殘渣也較少。尤其是針對內部結構比較復雜的油罐來說
較為方便。但化學試劑處理不當會造成嚴重的事故。
當前較為先進的油罐清洗技術就是借助原油清洗系統(tǒng)（
Crude Oil Washing System，COWS）來完成。COWS 清洗之前需
要將清洗裝置與油罐進行連接。接著向罐內噴射清洗介質，將
油罐內部的污物沖走。借助抽取系統(tǒng)將污泥抽出對可回收部
分進行回收。最后工作人員進入罐內進行清理并烘干。這種
方式可以實現(xiàn)較高的原油回收率，同時可以大大減少人工勞動
強度，增加了安全性。但整套設備所占用的空間較大，需要較
多的資金投入，并且對于工作人員的技術要求較高。
2原油儲罐清洗存在的問題和解決方案
先進的原油儲罐清洗技術可以提高原油的回收率，并且縮
短原油清洗所需的時間，降低人力和物力等成本。但在實際的
清洗過程中存在有安全問題。
首先，原油儲罐清洗對于現(xiàn)場的施工要求和安全系數(shù)要求
比較高。尤其是針對大型油罐，在殘油傳送的過程中，油罐內
部原油的液位逐漸下降。罐內氣相空間逐漸增加。很容易結
合罐內的蒸汽而形成爆炸性混合氣體。另外，原油儲罐清洗和
清掃環(huán)節(jié)會伴隨有原油換熱和流動、攪拌以及過濾、飛濺、沖刷
等各種接觸和分離的現(xiàn)象。這些都會促使油料產生靜電，當靜
電荷的數(shù)量積累到一定程度靜電火花就會發(fā)生爆炸。
其次，無論何種方式的原油儲罐清洗，最后都需要工作人
員進行檢查和收尾。清掃孔和人孔打開以后，罐內大部分的輕
質組分雖然已被清除，但仍有少量的硫化氫以及碳氫等可燃性
氣體，這可能會造成工作人員當場窒息或者身亡。
針對上述兩種情況，需要在清洗過程中加強安全保護措
施。盡可能的降低罐內可燃氣以及空氣的濃度，杜絕任何火源
是防止爆炸發(fā)生的基本措施。另外，用鍋爐燃燒產生的尾氣
（鍋爐惰氣）來代替之前的保護惰氣，同時鍋爐燃燒產生的熱蒸
汽也可以給清洗提供熱源。不僅安全而且可以節(jié)約成本。為
了避免工作人員受有毒氣體的傷害，可借助高靈敏度的檢測儀
器對罐內氣體進行成分濃度的檢測。當數(shù)檢測到的數(shù)據(jù)穩(wěn)定
且確認無危險時人員方可進罐。
3原油儲罐清洗技術未來的發(fā)展方向
降低成本和減少安全隱患是原油儲罐清洗技術發(fā)展首要
解決的問題。未來原油儲罐的清洗將朝著全自動化的方向發(fā)
展。隨著科技的發(fā)展，機器人越來越智能。借助專門的油罐清
洗機器人來對罐內油污和淤泥進行清洗是下一步研究的焦
點。磁吸附和真空吸附等技術是進行吸附操作最優(yōu)選擇。機
器人在清洗的過程中可將用超聲波、等離子以及機械力等方式
結合到一起，實現(xiàn)徹底、無死角的清洗。但由于罐內環(huán)境結構
復雜，機器人在罐內的移動是一個非常關鍵的問題。履帶式移
動方式是一種很好的選擇，但不能靈活的轉向。車輪式和腿足
式移動方式具有各自的優(yōu)勢和不足之處。因此，如何平衡各項
技術進而研制出具有較高的靈活性和可控性的機器人是一個
值得深入研究的問題。
4結語
隨著我國對石油需求量越來越大，石油存儲裝置的重要性
逐漸增加。環(huán)境問題、安全問題等都是在進行油罐清洗的過程
中需要重點關注的問題。人工清洗、化學試劑清洗以及COWS
等清洗方式均被應用。但這些清洗技術均存在這樣活著那樣
的不足。為了克服種種缺陷，提高清洗的安全性和環(huán)保性，對
清洗機器人的研究十分必要。
參考文獻：
[1]何桂英,肖學喜.原油儲罐清洗的環(huán)境污染及環(huán)保對策[J].
浙江化工,2010,01:28-31.
[2]王安軍,袁浩.COWS原油儲罐清洗技術在吐哈油庫的應
用[J].管道技術與設備,2012,05:46-49.
作者簡介：于宏偉(1980-)，山東人，碩士研究生學歷，專業(yè)：油氣
田開發(fā)，工作單位：中國石油技術開發(fā)公司。
設備運維
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