王林龍 陳俞宗 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院

儲(chǔ)油罐機(jī)械清洗工作機(jī)構(gòu)的改造

王林龍 陳俞宗 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院

我國(guó)很多油田都利用COW清洗機(jī)來進(jìn)行油儲(chǔ)罐清洗，清洗機(jī)噴管和支撐件的端部結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且端部與噴嘴采用的是螺紋連接的方式，因此，在進(jìn)行改造方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從噴嘴和支撐件連接處予以適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)。在延長(zhǎng)的長(zhǎng)度予以確定時(shí)，要注意結(jié)合實(shí)際的作業(yè)需求合理延長(zhǎng)。噴嘴端部與罐頂板之間保持一定的距離，且當(dāng)噴嘴轉(zhuǎn)到140°時(shí)，噴嘴端部與支柱套管之間不會(huì)出現(xiàn)相互影響的情況。另外，還需要考慮到工程成本和重量等問題，盡可能縮短加工軸和支撐部分，并考慮到實(shí)際清洗機(jī)安裝過程中存在的誤差影響，適當(dāng)增加余量。

油儲(chǔ)罐；工作機(jī)構(gòu)；COW清洗機(jī)；改造

目前，我國(guó)很多油田都利用COW清洗機(jī)來進(jìn)行油儲(chǔ)罐清洗，盡管油儲(chǔ)罐COW清洗機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中可以獲得良好的應(yīng)用效果，但經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，清洗機(jī)的可插入長(zhǎng)度偏短，無法保證噴嘴旋轉(zhuǎn)部分完全露出支柱套管下端[1]，且加工和安裝均較為繁瑣。為提高應(yīng)用效果，需對(duì)COW清洗機(jī)工作機(jī)構(gòu)予以改造。清洗機(jī)噴管和支撐件的端部結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且端部與噴嘴采用螺紋連接的方式，因此，在進(jìn)行改造方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從噴嘴和支撐件連接處予以適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)。

（1）拆除噴嘴改造錐齒軸。端部與噴嘴采用螺紋連接的方式，因此，可以拆除清洗機(jī)的噴嘴部分，并從軸上拆下錐齒輪。然后對(duì)錐齒軸進(jìn)行改造，拆下之后，將錐齒輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぃS保持較高的圓柱度、直線度，并與錐齒輪軸同軸心[2]。保證前端結(jié)構(gòu)與錐齒輪連接部分一致，并與錐齒輪軸良好連接。后端結(jié)構(gòu)則與錐齒軸末端一致，并能順利安裝錐齒輪。

（2）改造噴管接處。改造噴管接處時(shí)，加工的軸要保持與原軸同軸，軸要保證細(xì)長(zhǎng)，并利用銷釘予以連接。在錐齒軸端部要增加支撐結(jié)構(gòu)，以維持齒輪嚙合，并可以有效地傳遞扭矩。前端加工的螺紋要和噴嘴座保持一致，并與原噴管進(jìn)行連接。后端支撐結(jié)構(gòu)的螺紋則要與噴嘴座相連接處保持一致，保持與原噴管較高的同軸度，并與噴嘴座妥善連接。零件加工完畢之后，將錐齒軸連接軸右端，軸左端安裝錐齒輪。噴管和支撐件左端連接噴管，右端連接噴嘴座。

（3）確定延長(zhǎng)長(zhǎng)度。在延長(zhǎng)的長(zhǎng)度予以確定時(shí)，要注意結(jié)合實(shí)際的作業(yè)需求合理延長(zhǎng)。噴嘴端部與罐頂板之間保持一定的距離，且當(dāng)噴嘴轉(zhuǎn)到140°時(shí)，噴嘴端部與支柱套管之間不會(huì)出現(xiàn)相互影響的情況。另外，還需要考慮到工程成本和重量等問題，盡可能縮短加工軸和支撐部分，并考慮到實(shí)際清洗機(jī)安裝過程中存在的誤差影響，適當(dāng)增加余量。

（4）確定連接處強(qiáng)度。在錐齒軸連接加工軸的部位，銷孔和端部之間存在一定的距離，而齒輪嚙合會(huì)產(chǎn)生向上的軸向力，薄壁處則需要承受軸自重壓力。銷釘會(huì)傳遞扭矩，在適當(dāng)延長(zhǎng)之后，支撐力增大，存在的摩擦力使向噴嘴輸出的扭矩變小。但錐齒輪連接處厚度小于加工軸連接處的厚度，而且齒輪端存在一定的支撐力，可以抵消齒輪嚙合到來的徑向力。

（5）改造校驗(yàn)。對(duì)清洗機(jī)完成改造后，需要予以改造校驗(yàn)。要對(duì)改造后的清洗機(jī)予以連續(xù)12h以上的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)無異常情況出現(xiàn)。如果經(jīng)過檢驗(yàn)，清洗機(jī)的連接部位處于高精度的鏈接狀態(tài)，且齒輪傳動(dòng)效率和強(qiáng)度等相關(guān)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，整體運(yùn)行狀態(tài)正常、平穩(wěn)，則視為校驗(yàn)合格。

為檢驗(yàn)清洗機(jī)改造后的應(yīng)用效果，結(jié)合實(shí)際的油儲(chǔ)罐清洗項(xiàng)目進(jìn)行分析。某公司因?yàn)樯a(chǎn)和作業(yè)需要，要進(jìn)行重油油罐清理工程。清洗范圍包括5個(gè)5000t油罐、罐區(qū)（以防火墻為分界）內(nèi)管道、油污收集井、池。經(jīng)實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，清洗單位現(xiàn)有的COW清洗機(jī)總長(zhǎng)度、可插入最大長(zhǎng)度以及有效長(zhǎng)度無法滿足實(shí)際清洗的需要[3]。因此，按照上文的改造方案，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行改造，并應(yīng)用于清洗工程中。清洗過程中采用機(jī)械與人工結(jié)合法，清運(yùn)罐區(qū)清洗范圍內(nèi)的油罐、管道、油污收集井，池的油渣、油泥，如有殘余廢油污、油污水必須用吸油毯或化油劑去凈油污，現(xiàn)場(chǎng)必須無油污遺留物；滿足油罐、管道的動(dòng)火及拆除要求。負(fù)責(zé)清理油罐內(nèi)的重油，保證油罐清理干凈，清洗測(cè)爆合格以能動(dòng)火為準(zhǔn)。

施工過程中，首先將油罐卸油部分的管道進(jìn)行隔離，避免管道內(nèi)油料再次進(jìn)入油罐。然后進(jìn)行通風(fēng)置換，在油罐入孔處配置防爆軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，通風(fēng)操作頻率和時(shí)間可根據(jù)氣體監(jiān)測(cè)儀的安全報(bào)警指標(biāo)來確定。利用改造后的三維噴頭刷洗罐壁（無人進(jìn)罐清洗）。用一定比例化油劑混入高壓水自動(dòng)沖洗罐壁、清洗罐底，以管壁清洗干凈為準(zhǔn)。清洗過程中發(fā)現(xiàn)，噴嘴端部與罐頂板之間保持了合適的距離。噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，噴嘴端部與支柱

套管之間未出現(xiàn)相互影響，整個(gè)系統(tǒng)均保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)無異常情況出現(xiàn)，整體運(yùn)行狀態(tài)正常、平穩(wěn)。在油罐下部清掃孔處配置真空吸污車配合人工推掃罐內(nèi)沉積物，經(jīng)氣體檢測(cè)合格后，施工人員穿戴靜電防護(hù)服、防油手套、防油防滑鞋及安全繩，攜帶有色金屬鏟、收集桶等工具進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行清罐作業(yè)，將罐內(nèi)油渣收集至提桶內(nèi)移送至油罐外，清出的油渣統(tǒng)一收集、存放。最后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)整理和廢水排放，處理后達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。最終的清洗結(jié)果令人滿意，說明改造后的施工清洗機(jī)工作機(jī)構(gòu)科學(xué)，運(yùn)行正常，性能穩(wěn)定，可以滿足清洗工程的實(shí)際需要。

[1]馮杰，王延昌，李志國(guó)，等．機(jī)械清洗在內(nèi)浮頂油罐中的應(yīng)用[J]．石油化工設(shè)備，2013（4）：63-65.

[2]韋濤，萬麗云，楊雪，等．機(jī)械清罐技術(shù)在吐哈油庫的應(yīng)用[J]．油氣田地面工程，2014，33（2）：88-89.

[3]郭俊杰．高黏度油品儲(chǔ)油罐機(jī)械清洗系統(tǒng)[J]．油氣田地面工程，2014，33（5）：102-103.

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.058