机械清洗方案.docx

1、机械清洗方案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

2、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20000m

3、3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I111A_ _ 弭-”1 I. 耳 nj o n n / i 7一 izm luzir UHurju一）iw r y * i i I2、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

4、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0140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

5、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

6、， 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：油移送流程1.2抽真空流程程气体监测系统待清洗罐302换热器气液分 离罐114203301406亠116创”:EI 126 04 二305锅炉冷却水槽管道泵107 105泵1滤3亠| 工；滤3申 103110直 1

7、08 106 L H J-112 2404403滤1 H I113115109 一1 I I-U123双级液环真空泵”冬丄(-泵2 104亠如111一 I 4口 戶罐 一 119101 102T 7IT-r 1 1J真空罐1、热汕清洗流程2.3双罐循环清洗流程303! F厂305304 ( I-=锅炉冷却水槽管道泵待清洗罐404滤2403 -=402滤1 -406123气液分 离罐双级液环真空泵102101 T122换热器I-!1101251112 m 泵1滤3； 103泵2 104;I1*119121 pl H真空罐清洗油罐501502气动隔膜泵油水分离槽502203油水分离槽204201气

8、动隔膜泵11_202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

9、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

10、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

11、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

12、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/T 6340-1998 6石油工业作业场所劳动防护用具配备要求 SY/T 6524-2002 7储油罐机械清洗作业规范 SY/T 6696-2007 8石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 GB 50493-2009 9石油化工企业设计防火规范 GB 50160-2008二、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

13、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：50020000m3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）

14、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

15、1石油库储存油品的火灾危险性分析表类别油品闪爆点（C）举例甲28以下原油、汽油乙28 60喷气燃料、灯用煤油、一35、一50轻柴油丙A60120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 GB50742002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1.15.420380520汽油1.0828415530煤油1.47.540380425轻柴油1.46.065350380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

16、v 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、顺烯、反丁烯、甲 烷、乙烷、丙烷、丁烷、丙二烷、 环丙烷、甲胺、环烷、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：本表米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

17、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，乙方负责监视罐位的变化，当满足施工要求时，乙方由专人 通知甲方开启或关闭升降罐位的动力系统。5.4清洗用水方案清洗约需用水约为被清洗罐内淤积物体积的 23倍 左右，为了不影响工期，经过与甲方沟通由甲方协助解决，满足施工用水。经设备加热后直接进入被清洗罐内，再由油水分离槽进行油水分离工

18、艺，此工艺需增设临时管线DN10Q约50m。5.5清洗用电方案动力设备最大用电负荷功率为 75kw/75 kw，电压为380v,动力设备在不同 时段单台启动，但是存在同时工作时段。照明电约 10kw/220v。电源的连接点由 甲方提供离现场最近的配电室接出，2条电缆是（75nix3+ 1）,电缆支架敷设。 （所需电缆、现场配电箱等均由施工单位负责 ）5.6蒸汽管线的连接 蒸汽由施工单位用锅炉车提供清洗所需蒸汽，原则上应距离设备最近处，与清洗设备动力设备相连。油罐清洗约使用锅炉根据实际需要指定计划， 3000n 3罐约需要 5天左右，需要 24 小时不间断使用蒸汽，共计 15个台班。 （如蒸汽

19、量不够，需要增加锅炉车的数量，按现场实际情况决定 ） 。5.7污水排放：入站内污水处理系统或者由建设单位负责处理；5.8最终废弃物处理方案 清洗过程中会产生一些废弃物，主要是罐内残留的淤渣、铁锈、石油蜡、油泥沙和罐内后期处理的锯木屑、抹布等，装入编织袋的废弃物由甲方统一处 理。5.9如果施工期间遇到刮风下雨等影响施工温度情况，需要增加热水罐车或 锅炉保证热水温度。同时给管线安装保温板等措施。六、安装工程安装程序第一阶段：设备进场（卸车）；第二阶段：设备机具就位T地面安 装T罐顶安装T管线漏泄试验。6.1清洗机安装拱顶罐没有支柱套管不能满足清洗机的插入，只能根据罐顶安全阀或呼吸阀 的分布，利用其

20、位置安装脚手架，并安装、拆除 4个安装清洗机。6.2罐顶临时管线安装将DN1O0 DN80临时管线及管件、阀门，按清洗工艺要求布置罐顶，连接 支线软管、清洗机。管件、阀门安装（拆卸）型号长度数量无缝管DN1009m6根金属软管DN10010m4根金属软管DN806m8根阀门DN1002个阀门DN805个阀门DN1501个T型三通4 x 3 X45个金属垫DN10015个金属垫DN8010个6.3清洗竖管安装吊车吊起罐外的竖管架在抗风圈的支架上，罐上的管线与罐外的竖管对接。罐外竖管下端和清洗B设备出口连接管件、阀门安装（拆 卸）型号长度数量无缝管DN1609m6根无缝管DN1601.5m4根金属

21、软管DN1606m2根弯头6X 9003个金属垫DN16022个6.4移送线安装从清洗A设备的出口接出临时移送管线，在回收罐连接阀门处安装单向阀与移送管线连接。管件、阀门安装（拆 卸）型号长度数量无缝管DN1606m10根金属软管DN1606m2根阀门DN1602个单向阀DN1002个金属垫DN16020个6.5罐下回收环罐管线、设备管线安装被清洗罐环线安装，距离油罐8-10m处安装环线70m在环线上分别接出2 个头，接排污口、接人孔，与清洗 A设备连接。管件、阀门安装（拆卸）型号长度数量无缝管DN1606m18根金属软管DN1606m8根金属软管DN1602m12根金属软管DN1006m8根

22、阀门DN1606个阀门DN1003个弯头6X 9003个T型三通6 X 4 X63个金属垫DN16040个金属垫DN10012个6.6蒸汽和水管线的安装从离被清洗罐最近的蒸汽管线和水管线接出，分别接到清洗设备和漂油设备。管件、阀门安装（拆 卸）型号长度数量无缝管DN506m15根金属软管DN506m10根阀门DN505个金属垫30个6.7清扫孔带压开孔清扫孔带压开孔，清洗过程中需要对罐内的废弃物从罐的清扫孔处排出，需要设备：电动带压开孔机：1套；20mm厚钢板：55X 65mm；DN150法 兰：1 个；DN150阀门：1个60 螺栓： 20 套；DN150钢管短接：0.5m;七、清洗工程7.

23、1清洗项目机械清洗罐内表面（内顶、壁、底板盘管）热水清洗：罐内顶板 1 遍、底板 2 遍、壁板 1 遍、全面清洗 1 遍。 温水清洗：罐内顶板 2遍、底板 2遍、壁板 2 遍、全面清洗 1 遍。 罐内清扫：人工初次处理油水分离后残留部分渣油，而后处理罐内清洗机 无法洗到的区域，如加热盘管、盘管支座等表面，清理罐内各表面。清洗效果： 清洗后罐内的可燃气体浓度低于该油品爆炸下限的 25%，氧气浓 度高于 20%，因此可以在罐内进行动作业。7.2清洗过程中的残油污水移送 被清洗罐内剩余的原油污水，由乙方移送，移送时间和移送量视罐内沉积物 的多少而定，在原油移送时通常要进行均匀加热，使罐内的凝油全部溶

24、解。7.3注入氮气或二氧化碳罐内原油有空间时就要注入惰性气体，注入惰性气体的量和原油移送量相 等，在注入惰性气体的过程中要随时对罐内气体的含氧量进行检测，检测罐内 气体含氧量小于 8%以下。惰性气体注入至热水清洗结束止。7.4清洗方法和步骤7.4.1原油清洗工程a.原油清洗工艺流程：清洗罐-抽吸装置-回收泵-竖管-清洗机-回收 罐。b.残油移送工艺流程 ：清洗罐-抽吸装置-回收泵-回收罐。742原油清洗方式a.底板清洗，吸口t周边t中央b.顶板清洗，中央t周边c.全面清洗，中央t周边，清洗水温度：42C。743温水清洗工程在机械清洗工程结束后，在油罐底面留有残油，残油量因油罐的形状而有 所不同

25、。为了使这种残油尽量不与水混合，以单纯油的状态大量回收，所以往 油罐内注入温水约100m3左右，残油便会浮到水面上，为了有效的回收这种上浮 油，放入抽吸头将上浮油的液面限位于吸口的最低位置，边注入温水，边从这 个吸口将上浮的残油通过抽吸装置抽出，并用回收泵移送到回收罐。7.4.4温水清洗工艺流程：a.残油：清洗油罐t抽吸装置t回收泵t油水分离槽T清洗泵t移送管线。b.温水：清洗油罐t抽吸装置t回收泵T油水分离槽T清洗泵T清洗机T清 洗罐。7.4.5温水清洗方式：（清洗水用量：约100m3左右，清洗水温度:60 C -70 C）a.顶板清洗，中央t周边。b.底板清洗，中央t周边。c.全面清洗，中

26、央t周边。7.5清洗设备流程图：7.6施工工艺流程图:F1I 吹Jk M紳1八、罐内清扫工程：九、拆卸工程9.1、 第一阶段：罐顶拆除，地面拆除；9.2、 第二阶段：装车、运出；9.3、 打扫施工现场，确认现场无遗留物，提交竣工书，接受建设单位验收 十、竣工验收10.1罐内无渣、无水、无明显油污（罐内死角一定要清理干净）；10.2清洗后罐内氧气浓度在20VOL以上、可燃气体在O.OIVOL%下、一氧 化碳浓度OPPM硫化氢在10PPM以下，满足动火条件；10.3施工现场无遗留废弃物，恢复至施工前状态。十一、施工进度供应计划施工进度及供应计划须在甲、乙双方充分磋商后进行，实施中若有变更，须经双方

27、认可，具体安排见：附件抚顺计量站1#罐大修清罐工程施工进度表11.1施工人员及设备人员及设备配备表人员设备（附件）领队2人清洗A设备1组工程师2人清洗B设备1组质检员兼清洗机4台HSE安全监督员1人油水分离槽1套电工2人水净化装置1套起重工1人制氮机1套清洗操作工9人气体监测系统1套司机3人便携式气体检测器1台后勤服务1人隔膜泵1台技术员2人电缆800米力工6人阀门、配管、工具等若干检测人员2人后勤服务车辆2台物资保管1人注：有兼职人员11.2设备器材配备表序号设备型号数量单位备注清洗A设备COW-A1台清洗B设备COWB1台清洗机国产4台油水分离槽19m1个气体监测系统HL 11001台空气

28、压缩机2003001台隔膜泵QBY-651台便携式气体检测器In pulseX41台电缆270nix 3 + 1300米阀门、配管、工具等若十套后勤服务车辆台211.3.租用车辆吊车：18t 1辆；12t 1辆运输车：20t货车3辆；13m板车1辆后勤服务车:1.5t皮卡1辆；5t单排1辆；11.4劳动力（作息时间）安排施工人员在设备运行期间要求 24小时工作制，按三班两倒排班，白班从早 到晚 6 点，夜班从晚 6 点到早 7 点。在器材的安装和拆卸以及最终罐内处理的 时段里，施工人员按 8 小时工作制作业，上午从早 8 点到中午 12 点，下午从 2 点到晚 6 点。十二、施工进度计划表以华北油田3000m3储油罐为例28 / 42第五章、施