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原油儲罐清洗技術(shù)探討

文檔作者：于宏偉于曉紅文檔來源：中國石油技術(shù)開發(fā)公司中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司		點(diǎn) 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(shù)探討
于宏偉（中國石油技術(shù)開發(fā)公司，北京100028）
于曉紅（中國石油集團(tuán)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(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)
行分析。在此基礎(chǔ)上分析了目前我國原油儲罐清洗技術(shù)存在
的問題，并提出相應(yīng)的解決方案，指出原油儲罐清洗技術(shù)未來
的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：原油；油污；儲罐清洗；安全性
作為一種復(fù)雜的混合物，原油呈黑褐色，包含不同種類的
烴類物質(zhì)。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(dǎo)致原油中的雜質(zhì)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(zhì)沉
積，這就是油罐底泥的形成過程。當(dāng)油罐底泥不斷增加時，油
罐的有效容積會大大減少，進(jìn)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(zhì)量，對油罐進(jìn)行定期的清理非常有必要。
1原油儲罐清洗技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
就我國目前的油罐清洗技術(shù)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(jìn)入油罐內(nèi)，對油罐底部和
側(cè)壁存在的污泥等沉積物進(jìn)行清洗。蒸汽蒸罐法是進(jìn)行油罐
清洗的常用方法?！罢艄蕖苯Y(jié)束以后需要進(jìn)行通風(fēng)、氣檢、測爆檢
驗等一系列的操作[2]。罐內(nèi)安全之后方可進(jìn)人，工作人員在罐
內(nèi)采用專業(yè)的工具對罐壁和罐底進(jìn)行污物的清除。最后一步
是對油罐進(jìn)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(xué)清洗就是借助化學(xué)試劑來清除罐內(nèi)的油污。化學(xué)試
劑和油罐內(nèi)部的淤泥等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后會生成可溶性的液體，
并被排到油罐外部?；瘜W(xué)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(zhì)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(chǎn)
生的殘渣也較少。尤其是針對內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的油罐來說
較為方便。但化學(xué)試劑處理不當(dāng)會造成嚴(yán)重的事故。
當(dāng)前較為先進(jìn)的油罐清洗技術(shù)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(jìn)行連接。接著向罐內(nèi)噴射清洗介質(zhì)，將
油罐內(nèi)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(jìn)行回收。最后工作人員進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行清理并烘干。這種
方式可以實(shí)現(xiàn)較高的原油回收率，同時可以大大減少人工勞動
強(qiáng)度，增加了安全性。但整套設(shè)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(shù)要求較高。
2原油儲罐清洗存在的問題和解決方案
先進(jìn)的原油儲罐清洗技術(shù)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(shí)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(nèi)
部原油的液位逐漸下降。罐內(nèi)氣相空間逐漸增加。很容易結(jié)
合罐內(nèi)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(chǎn)生靜電，當(dāng)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(jìn)行檢查和收尾。清掃孔和人孔打開以后，罐內(nèi)大部分的輕
質(zhì)組分雖然已被清除，但仍有少量的硫化氫以及碳?xì)涞瓤扇夹?
氣體，這可能會造成工作人員當(dāng)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(qiáng)安全保護(hù)措
施。盡可能的降低罐內(nèi)可燃?xì)庖约翱諝獾臐舛龋沤^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(chǎn)生的尾氣
（鍋爐惰氣）來代替之前的保護(hù)惰氣，同時鍋爐燃燒產(chǎn)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(nèi)氣體進(jìn)行成分濃度的檢測。當(dāng)數(shù)檢測到的數(shù)據(jù)穩(wěn)定
且確認(rèn)無危險時人員方可進(jìn)罐。
3原油儲罐清洗技術(shù)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(shù)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(jī)器人越來越智能。借助專門的油罐清
洗機(jī)器人來對罐內(nèi)油污和淤泥進(jìn)行清洗是下一步研究的焦
點(diǎn)。磁吸附和真空吸附等技術(shù)是進(jìn)行吸附操作最優(yōu)選擇。機(jī)
器人在清洗的過程中可將用超聲波、等離子以及機(jī)械力等方式
結(jié)合到一起，實(shí)現(xiàn)徹底、無死角的清洗。但由于罐內(nèi)環(huán)境結(jié)構(gòu)
復(fù)雜，機(jī)器人在罐內(nèi)的移動是一個非常關(guān)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(zhuǎn)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(shù)進(jìn)而研制出具有較高的靈活性和可控性的機(jī)器人是一個
值得深入研究的問題。
4結(jié)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(jìn)行油罐清洗的過程
中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。人工清洗、化學(xué)試劑清洗以及COWS
等清洗方式均被應(yīng)用。但這些清洗技術(shù)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(jī)器人的研究十分必要。
參考文獻(xiàn)：
[1]何桂英,肖學(xué)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(shù)在吐哈油庫的應(yīng)
用[J].管道技術(shù)與設(shè)備,2012,05:46-49.
作者簡介：于宏偉(1980-)，山東人，碩士研究生學(xué)歷，專業(yè)：油氣
田開發(fā)，工作單位：中國石油技術(shù)開發(fā)公司。
設(shè)備運(yùn)維
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