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储油罐机械清洗施工方案华北石油廊坊兴达建筑安装有限公司2012年11月4日第一章、储油罐机械清洗的发展一、机械清洗的发展石油储罐使用一段时间后，原油中的杂质就会沉积在罐底和罐壁上，使储油罐有效容量减少，影响储油罐的效率，因此石油储罐需要定期进行检查维修和清除罐内淤渣，目前国内传统的油罐清洗方法主要利用人工，人工清罐存在着劳动强度大，施工周期长、安全性差、原油回收率低、污染环境等问题。随着我国大型石油储罐的大量建设和对环境保护问题的日益重视，人工清罐已不符合环境和发展的客观要求，淘汰人工清罐是历史的必然。中国石油炼油与化工分公司、中国石油天然气股份有限公司还制订了专门针对储罐机械清洗的技术规范和工作通知。国际上原油储罐清洗系统(COW)开发于20年前。该技术是国际上开发研制的陆上石油储罐清洗系统，并获得了有关专利。在东南亚、欧洲、中远东及东南亚等地区的石油储罐清洗方面得到广泛应用。迄今为止，已采用该工艺技术成功的清洗了800余座储油罐。经过近二十年的发展和完善，在陆地上储油罐清洗应用方面，COW原油清洗系统居世界领先水平。为适应市场需求和遵照“环保优先、安全第一、质量至上、以人为本”的HSE理念，我公司在近期也引进了该技术设备，经过专业的培训和实践已经拥有一套属于自己的技术理论和管理实际。目前该技术已经成功的运用到了辽海油田20000m³原油储罐中。二、清洗设备组成机械清洗设备主要由6部分组成：1、余油移送装置：主要由真空泵、回收泵、抽吸槽、冷却水系统、气水分离罐等设备组成它主要用于抽吸和移送清洗油罐中的油。工作时，用真空泵将抽吸槽保持在真空状态，则用清洗机溶解的撒渣及油被抽吸到抽吸槽中，在通过回收油泵移送到接收油罐中。同时，被真空泵抽吸的可燃性气体，又被送回到清洗油灌中。2、清洗装置：主要由清洗泵、热交换器等设备组成。它主要用于压送清洗油给清洗机，其原理：用清洗泵给罐顶清洗机提供一定压力的清洗油、水，用热交换器给油、水加温，可提高清洗效果，3、清洗机：主要由喷嘴、齿轮箱、喷嘴角度指示盘等部分组成，机械清洗时，喷嘴可在水平方向进行360°旋转，垂直方向0～140°之间上下移动，顶板、底板、壁板可进行全自动清洗。4、油水分离、回收装置：由一台油水分离器和一台浮油回收泵组成，主要用于温水清洗后的油水分离和浮油回收。5、气体浓度监测装置：它主要用于监测作业罐罐内氧气浓度和可燃性气体浓度。6、氮气注入装置：主要由氮气罐、汽化器等设备组成。它主要用于向罐内注入氮气，使作业油罐罐内氧气浓度保持在8％以下，保证整个施工作业都在惰性气体保护环境下进行。第二章、清洗流程一、原油移送过程：移送过程是指在清洗机开动之前，将需要清洗油罐中有流动性的油移送到其它油罐中的过程。通常从油罐的排污孔管口抽吸移送。若在这一过程中罐顶支柱着底，则会在油罐内形成气层部分。为了防止清洗机作动时的静电等导致火灾，向气层部分注入氮气，在这一过程中，将有流动性的油全部移送到其它油罐。二、油中搅伴过程：该作业有两种施工方法：一是循环式油中搅拌作业，主要用于淤渣的总量不多，但局部堆积很高的情况；二是对流式油中搅拌作业，主要用于淤渣量多，且分布比较均匀的情况。从实际作业情况看，两种搅拌方式相比，对流方式效果好些。三、同种油清洗过程：同种油清洗过程，即用清洗机喷射干净的原油，打碎、溶解油罐内的淤渣，使其分散、流动化，并将其排出到油罐外的过程。四、温水清洗过程：通过用同种油清洗，可除掉大部分淤猹，但为了更进一步进行脱油，需要进行温水清洗。温水清洗是往油罐中加人一定量的温水边循环加热，边进行清洗，在循环管道中设置油水分离器．回收油分。五、油罐内部清扫过程：在温水清洗结束后，打开人孔、排污孔，把残留在油罐内部的土砂、铁锈、固态物、残存淤渣清除到油罐外。六、工艺流程图：待清洗罐气液分离罐双级液环真空泵清洗油罐气体监测系统201气动隔膜泵油水冷却水槽管道泵换热器真空罐泵1滤2滤1101102103104105106107108109110111118117119120121122123114116115113303406405泵2301302锅炉112202203304305401402403404501502125124分水罐204滤3126油水分离槽1.1抽真空流程1.2油移送流程一、油移送流程1.3烟气进罐流程待清洗罐气液分离罐双级液环真空泵清洗油罐气体监测系统201气动隔膜泵油水冷却水槽管道泵换热器真空罐泵1滤2滤1101102103104105106107108109110111118117119120121122123114116115113303406405泵2301302锅炉112202203304305401402403404501502125124分水罐滤3204126油水分离槽2.3双罐循环清洗流程二、热油清洗流程待清洗罐气液分离罐双级液环真空泵清洗油罐气体监测系统201气动隔膜泵油水冷却水槽管道泵换热器真空罐泵1滤2滤1101102103104105106107108109110111118117119120121122123114116115113303406405泵2301302锅炉112202203304305401402403404501502125124分水罐滤3204126油水分离槽3.1热水清洗流程3.2分离槽中油移送流程三、热水清洗流程第三章、机械清洗的优点一、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。以清洗秦皇岛输油公司一个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。二、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。三、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。四、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。五、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。六、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。在一定温度、压力和流量的条件下，COW工艺方法能保证清除死角外，油罐内表面均露出金属本底。七、综合经济效益明显。采用传统的人工清罐方法，虽然施工费用低，但约占油罐容量3%-4%的罐底淤渣难以处理，需折价按渣油销售。而COW工艺方法虽然施工费用较高，但可将罐底淤渣中的油分基本全部回收，按正常的油价销售。以10万方油罐为例：人工清洗需折价处理的原油约1600吨，平均每吨折价按500元计算，实际损失达80万元，如在加上难以处理的油泥和浪费的部分，实际损失还要增大。另外COW工艺方法可减少油罐停用期，提高油罐的利用率，有利于增产增效。第四章、机械清洗施工方案一、编制依据1《中华人民共和国安全生产法》2002年中华人民共和国主席令第七十号2《中华人民共和国消防法》2008年全国人民代表大会第五次修订3《中华人民共和国职业病防治法》2001年中华人民共和国主席令第六十号4中国石油健康安全环保（HSE）管理规定5《石油工业防静电推荐做法》SY/T6340-19986《石油工业作业场所劳动防护用具配备要求》SY/T6524-20027《储油罐机械清洗作业规范》SY/T6696-20078《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493-20099《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008二、工程准备1、现场勘查1.1工作要求1）提前做好现场的调研、沟通工作；2）准备好现场调查书、卷尺、卡尺；3）安排好作业车辆及人员；4）作现场布置图，以华北油田站内油罐分布情况为例，指定设备摆放点，水电来源等。1.2安全注意事项按照建设单位进入站库的要求执行；三、工程概况1、油罐储量：500～20000m³原油储罐；2、水电情况：水电站内配备齐全；3、道路情况：站内道路平整；4、其他要求：有部分站要求清洗设备摆放在防火堤外；5、需了解其他罐体参数：1）罐体直径高度；2）被清洗罐距离防火堤的最近距离；3）切水阀数量；4）清扫口数量；6罐区平面图（华北油田某站内布置平面图）：四、临时设置工程1、设备搬运1.1工作内容：1）运输车辆及吊车就位；2）运输道路必须保证通畅和安全；3）进站人员进站前进行安全教育和劳保检查；4）吊装区域设置警戒线，吊装由专人指挥；装卸时平稳操作，且必须在指定的区域内进行，不得越界操作。1.2安全注意事项：1）搬运车、吊车需在规定的日期、时间、进入路线，严格场地速度限制；2）注意车辆的通行、器材的装卸等，不要损伤设备；3）车辆的停放地点必须在指定的区域内；4）遵守站内的限高、限重；5）在往罐顶上吊器材时，必须配置信号员。6）机械清洗的风险识别：石油属于易燃物品，其燃烧的三要素：可燃物质、助燃气体、火源。油罐存储的油品，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。表1石油库储存油品的火灾危险性分析表类别油品闪爆点（℃）举例甲28以下原油、汽油乙28—60喷气燃料、灯用煤油、—35、—50轻柴油丙A60—120轻柴油、重柴油、20#重油B120以上润滑油、100#号重油注：现行中华人民共和国国家标准GB5074—2002《石油库设计规范》表2油品燃烧、爆炸的性质名称爆炸界限闪点自燃点下限（%）上限（%）原油1.15.4—20380—520汽油1.08—28415—530煤油1.47.540380—425轻柴油1.46.065350—380注：本表采用中国石油行业标准《油罐清洗安全技术规程》表3可燃气体的火灾危险性分类类表可燃气体与空气混合物爆炸下限可燃气体的火灾危险性分类举例甲﹤10%（体积）乙炔、环氧乙炔、氢气、合成气、硫化氢、乙烯、氟化氢、丙烯、丁烯、丁二烯、顺丁烯、反丁烯、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、丙二烷、环丙烷、甲胺、环丁烷、甲醛、甲醚、氯甲烷、氯乙烯、异丁烷乙≥10（体积）一氧化碳、氨、溴甲烷注：本表采用现行中华人民共和国国家标准GB50160-92《石油化工企业防火规范》五、清洗器材就位方案5.1清洗设备摆放，尤其是清洗设备的位置要求摆放在防护堤内，但由于不同站内设施及工艺要求不同，有的站内不允许带电带火与油罐距离太近，所以设备摆放在距离油罐最近的防火堤之外。距清洗罐越近越好，尽量缩短清洗泵的吸程，降低标高。罐顶阀门、管件、清洗机等由吊车将其吊至罐顶，主设备设置在油罐防火堤外，距油罐实际距离根据各个站的情况而定。5.2施工作业面的接口方案在施工过程中，清洗设备与甲方设施相连接部位的作业都须先通知甲方并经甲方同意或有甲方指定人员在场后方可开始作业。5.3升降罐位方案当需要升降罐位时，乙方技术人员通过书面形式或口头提前通知甲方指定人员。在升降罐位时，乙方负