成品油储罐机械清洗系统

储油罐机械清洗技术安全风险分析与控制葛书义【摘要】@@%储罐清洗包括人工清洗和机械清洗两种方式.机械清洗与人工清洗相比具有安全、环保、经济、高效等优势.从清洗原理(工艺)方面,世界范围主流清洗技术包括以日本COW为代表的击碎溶解清洗技术和以欧洲(如英国Willacy Oil Services公司)为代表的大流量扰动清洗技术,两种机械清洗工艺涉及的安全问题主要有火灾爆炸和人员窒息中毒两方面危险.储罐清洗作业防止发生火灾爆炸采取的主要做法是控制可燃气体和氧气浓度,两者比例处于爆炸区间时,才会发生危险；处于爆炸区间以外时,属安全作业环境.无论采用哪种清洗工艺,都需要施工人员进罐进行最后擦拭.在人员进罐过程中,上风口人孔处应始终有人进行监护.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2012(031)009【总页数】2页(P8-9)【关键词】储油罐;机械清洗;人工清洗;安全风险;保护措施【作者】葛书义【作者单位】中国石油天然气管道局【正文语种】中文储罐运行或闲置一段时间后，随着罐内介质中杂质的沉积、防腐层脱落、重组分的凝析固化，使储罐有效容量逐渐减小，储罐存储效率下降；罐壁和底板逐渐腐蚀甚至漏油，影响储油罐的正常运行。

根据《立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程（SY/T 5921—2000）》，油罐修理周期一般为5～7年，修理前必须清洗油罐。

因此储罐需要定期进行清洗，清除罐内淤渣。

储罐清洗包括人工清洗和机械清洗两种方式。

机械清洗与人工清洗相比具有安全、环保、经济、高效等优势。

随着社会和企业对安全环境问题的日益重视，机械清洗代替人工清洗必将是未来发展的趋势。

从清洗原理（工艺）方面，世界范围主流清洗技术包括以日本COW为代表的击碎溶解清洗技术和以欧洲（如英国Willacy Oil Services公司）为代表的大流量扰动清洗技术。

1.1 COW清洗工艺原理该机械清洗系统由抽吸、升压、换热、喷射、制氮系统等装置及工艺管路构成。

原油储罐全机械清洗施工方案目录一、施工组织设计…………………………………………………………工程概况………………………………………………………………施工组织设计（方案）……………………………………………二、施工进度、供应计划…………………………………………………三、工程验收………………………………………………………………四、施工组织措施…………………………………………………………五、工程质量及安全管理保证措施………………………………………六、ＨＳＥ作业计划书…………………………………………………七、应急计划………………………………………………………………八、现场文明施工措施……………………………………………………一．施工组织设计1工程概况滨南采油厂原油末站20000m³的原油罐已经停用多年，原油储缸经过长期运行或闲置，产生太多的泥沙沉积物且混有内防腐脱落造成罐底板腐蚀产物。

采油厂计划拆除该原油罐，为满足环保，安全要求，需要对该油罐进行拆除前彻底清洗。

1.1 工程简介（1）工程名称：（2）工程建设地点：（3）工程类别：2万方原油储罐机械清洗（4）储罐尺寸及工期要求：（5）工程质量要求：单位工程合格率100%，符合国家验收标准，清罐后达到油罐内壁露出金属本色施工标准。

（6）油品物性说明原油属于易燃物品。

其燃烧的三要素是可燃物质、氧气和火源。

油罐储存的油品，由于气压高，易挥发、闪点低，爆炸极限宽，极易在通常环境中引起燃烧和爆炸。

原油的特点：危险性高，原油有易燃易爆性、有挥发性、静电荷积聚性、扩散、流淌性、有毒性、腐蚀性。

（7）工程现场条件：①施工现场在 ,已具备开工条件。

②施工用水、电、蒸汽：业主提供。

1.2编制说明和依据根据现场考察、施工环境和我们多年的清洗经验及甲方的施工要求，我们采取机械清罐清洗此原油罐。

机械清罐施工组织设计中明确了作业内容、方法和步骤，便于组织作业人员的实施，强调了施工作业风险识别与控制，确保储罐清洗作业按预定时间和要求圆满完成。

外浮顶原油储罐机械清洗安全作业要求Safety requirements for external floating roof oil tank mechanical cleaning外浮顶原油储罐机械清洗安全作业要求1范围本标准规定了外浮顶原油储罐机械清洗安全作业的一般要求和工艺要求。

本标准适用于地面常压外浮顶原油储罐的机械清洗作业。

内浮顶油罐、卧式油罐和拱顶油罐的机械清洗可参照使用。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 5082 起重吊运指挥信号GB 8978 污水综合排放标准GB 12158 防止静电事故通用导则GB 50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50194 建设工程施工现场供用电安全规范GBZ 2 工业场所有害因素职业接触限值SY/T 5858 石油工业动火作业安全规程SY 5984 油（气）田容器、管道和装卸设施接地装置安全检查规范SY/T 6696 储罐机械清洗作业规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1清洗机jet cleaner用于油罐内表面清洗，能在一定压力下喷射液态介质，并可在受限空间内旋转和射流的装置。

3.2竖管vertical pipe连接地面管路和罐顶管路并沿清洗罐罐壁敷设的临时竖直管道。

3.3沉积物sludge沉积在油罐底部失去流动性的物质。

3.4旁接罐supply and receiving tank为清洗系统提供循环清洗介质、接收移送的油品的储罐。

4一般要求4.1作业人员和设备要求作业人员和设备应具符合下基本要求：——作业人员应经过油罐机械清洗设备操作培训合格后上岗；——伤疮口尚未愈合者，油品过敏者，职业禁忌者，在经期、孕期、哺乳期的妇女，有聋、哑、呆傻等严重生理缺陷者，患有深度近视、巅痫、高血压、过敏性气管炎、哮喘、心脏病和其他严重慢性病以及年老体弱不适应清罐作业等人员，不应进入现场；——浮顶油罐机械清洗应具备对清洗介质的抽吸、升压、换热、喷射能力，用惰性气体对清洗罐内气体的置换能力，对清洗罐内的可燃气体、氧气、硫化氢气体浓度的监测能力，热水清洗过程中的回收油品能力，热水清洗结束后的污水处理能力；——其它可按照 SY/T6696 标准规定执行。

储油罐机械冲刷原理以同种原油形成油射流依次破碎大型原油储罐罐底油泥，将其泵送、分别和回收，再用热水冲刷罐壁的这一系列封闭作业流程称之为原油储罐冲刷与回收技术。

“以油洗油”是采用冲刷泵机组从另一供油罐中抽吸原油加热并供给安装在待冲刷储罐顶部的冲刷喷枪，形成油射流，以此依次破碎大罐罐底油泥，油射流破碎油泥的全过程是以油洗油工艺的重点环节，只有这样，固态油泥才能变成液态油流，由回收泵机组抽吸并输送到回收罐或供油罐中。

作业过程中，两套泵机组可以依次用于破碎和抽吸，也可以并联用于破碎或抽吸。

配管阀门的开闭可灵便变换工况，服务于作业效率。

这是一个全封闭管道化的作业，液态击碎固态、固态变成液态，循环流动，必定以 24 小时连续作业保证温度和液化状态，否则，原油凝固就会使作业链断开。

在泵源泉采用换热器对液态（原油或清水）加温是一个有效手段。

当油泥被破碎并输送结束后，喷枪群转而对罐内的顶部、侧壁、底部陆续以加热清水冲刷节余油污，这时的液态物质以水为主，流动性好，此阶段为作业后期。

合肥通用机械研究院 10 万 m3储油罐油泥冲刷回收成套设备由冲刷系统，回收系统及冲刷喷枪组成核心设备，配套油水分别装置、制氮机、气体检测仪、管线阀门等辅助设备即组成圆满的施工设备，在工程应用中经过临时管道、阀门的连接形成一个有机整体。

成套设备的研发重点包括油回收系统、冲刷系统、冲刷喷枪及油水分别装置的研制，及制氮机、气体检测仪、压缩机及其一些部件的设计与选型。

回收与冲刷系统是成套设备的核心与重要组成部分。

其主要功能是利用回收系统真空泵、真空罐产生的负压条件，引入冲刷罐内的液态原油，今后使用回收泵输送至另一个储罐（称作回收罐），再利用冲刷系统冲刷泵以供油罐原油为介质经换热器的加热有压供给冲刷喷枪，形成油射流，击碎和溶解冲刷罐内的聚集油泥，进而实现回收泵的油回收。

各系统采用模块化设计，对各种方便运输、现场安装及适于户外作业。

在保证功能的前提下尽量降低成套设备的复杂性，进而降低设备造价，提高市场竞争力。

原油储罐清洗简介根据国家油罐修理规定，储罐大修问隔期限为5～7年，并且在检修或更换油品种之前必须清洗。

在20世纪90年代中期以前，油罐清洗作业都为人工清洗，不仅浪费了大量能源，而且安全无保障，还造成了环境污染。

经过我们调研，目前全国原油储罐储油能力（战略和商业）1亿吨以上，按行业规范5年的清洗周期计算，每年有2000万吨（平均5万吨/座，将有400座）以上的原油储罐需要清洗。

1 储油罐的人工清洗1998年以前大庆油田原油储罐清洗工作主要由人工完成，人工清罐存在着许多缺点，主要表现在：1)存在巨大的安全隐患人工清罐需要人员进入罐内，进行收油及擦洗等工作，罐内可燃气体浓度高，如作业环境出现意外火源或静电，易发生爆炸和火灾；有害气体浓度大，易造成人员的中毒、缺氧事故；尤其是拱顶罐，需高空作业，易发生人员高空坠落类意外伤害。

2)对环境造成严重污染和破坏人工清罐一般都会挖一个污油池，此过程极大污染了库区环境；大量的清淤工作及废弃的淤渣，造成罐区和周边地区环境污染，在油泥拉运转移的过程中会污染施工区域。

3)资源浪费带来巨大经济损失由于人工清罐时大量的罐底油无法回收，造成资源浪费和经济损失。

4)施工周期长，效率低人工清罐受储罐沉积物量、油罐大小和天气的影响很大，随着淤渣量的增加，清洗时间也较大幅度的跟着增加。

5)劳动强度高不利于员工健康人工清罐需要用人力将残油转移走并对罐内进行擦洗，作业环境极端恶劣，不符合以人为本的社会要求。

6)清洗效果差人工清罐由于受客观条件及主观人为因素限制，清洗效果无法满足生产要求，清洗后的油罐还易发生二次火灾，有爆炸风险。

2 储油罐的机械清洗人工清罐已不符合环境和发展的客观要求，淘汰人工清罐，采用新的清罐模式是历史的必然选择。

石油储罐机械清洗工艺是利用喷射清洗机将清洗介质在一定的温度、压力和流量下喷射到待清洗表面，除去表面凝结物和淤渣，并对其进行处理和回收的一种工艺方法。

2．1 消除危险。

COW原油储罐机械清洗系统的主要优点1、原油回收率高。

COW 方法可以最大限度地回收沉积物中的油分，回收率占总沉积物的98% 以上，仅剩2%以下基本不含油的铁锈和泥砂等杂物，而人工清罐是把所有沉积物都当成渣油进行人工清理，且造成污染和浪费。

以清洗一个100,000立方米油罐为例，如果采用传统人工清罐需处理的沉积物约1600吨左右，而用COW设备机械清洗，需要人工处理喷射死角的残留物(铁锈、沙子、杂物等)只有1吨左右。

2、清罐周期短，停罐时间短。

COW工艺方法主要使用机械清洗，它不受储罐沉积物量、油罐大小和天气的影响，因此效率高，施工周期短，而人工清洗受以上几个方面影响很大，随着淤渣量的增加，清洗时间也较大幅度的跟着增加。

以10万方油罐为例，一般情况下，用COW方法清洗，停罐时间仅15天，而人工方法约两个月。

不直接用蒸气或热水加热, 不影响原油的质量。

传统的人工清罐法是用大量蒸汽“蒸罐”，让凝油直接与蒸汽接触，使凝油融化，使轻质组分流失，从而破坏了原油的质量。

而COW 方法是靠清洗油冲击沉积物，由于稀释、溶解和扩散作用，回收的原油不会在短期内形成沉积物。

回收的原油中，不增加含水量，含蜡量降低，不含砂或杂物。

3、投入人力少，安全有保障。

COW工艺方法使用惰性气体控制罐内氧气和可燃气体浓度，避免了因喷嘴高速喷射产生静电可能带来的隐患。

清洗结束后，检查维修人员即可进罐进行动火维修作业。

而人工清罐，需投入大量的人员在高浓度油气的罐内清除沉积物，容易造成人员伤亡。

有许多拉渣油的车辆出入油库，给油库增加了不安全因素，给库区环境造成污染和事故隐患。

4、无环境污染。

COW工艺方法不向外排放污油，是将污油经油水分离槽分离后，把水作为清洗介质再循环利用，把分离出的油回收。

传统方法因对原油加热，造成油气大量挥发，对无人购买的油泥进行堆放、废弃，造成环境污染。

5、清洗效果好。

COW工艺方法使用原油作为清洗介质，由于原油中富含轻质组份，相当于一种溶剂清洗。