劉秋梅(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

0 引言

機(jī)械清洗工程涉及到設(shè)備進(jìn)場[1]、流程管線連接、電纜鋪設(shè)、殘油移送、氮?dú)庾⑷?、伴洗油清洗、溫水清洗、罐?nèi)通風(fēng)、罐內(nèi)清渣等多個工序，明確每道工序的具體施工作業(yè)步驟以及各工序之間的順序十分重要，因此必須對整個過程的組織機(jī)構(gòu)、人員、HSE 管理等進(jìn)行嚴(yán)密組織，明確職責(zé)，統(tǒng)籌安排。

針對不同的儲罐及所儲存的介質(zhì)不同，可以選擇用水清洗、柴油清洗、高凝點(diǎn)原油清洗、低凝點(diǎn)原油伴洗，也可多種介質(zhì)進(jìn)行交替清洗。

該煉廠以公司兩臺20 000 Nm3高凝點(diǎn)原油儲罐機(jī)械清洗中遇到的問題及處理辦法為契機(jī)，總結(jié)清洗經(jīng)驗(yàn)，找到了一條切實(shí)可行、高效應(yīng)對高凝點(diǎn)原油罐機(jī)械清洗的途徑。

1 裝置背景

該煉廠建有75 萬噸/ 年瀝青裝置，原設(shè)計原油處理能力為230 萬噸/年，主要加工渤海重質(zhì)原油，其設(shè)計基準(zhǔn)原油為蓬萊19-3 原油，該裝置于2009 年3 月停工，一直處于停產(chǎn)保護(hù)狀態(tài)。根據(jù)該廠三期餾分油綜合利用項目原油加工需求，預(yù)計到2015 年，將每年加工150～200 萬噸/ 年南海中質(zhì)油，中質(zhì)原油性質(zhì)較好，柴油組分可以直接調(diào)合國標(biāo)柴油，常壓渣油可做為DCC 裝置原料，而南海中質(zhì)油如與其他原油混合加工，資源效益將得不到較好的利用。為此，對現(xiàn)處于停工保護(hù)狀態(tài)下的75 萬噸/年瀝青裝置進(jìn)行恢復(fù)性改造。75 萬噸/ 年瀝青裝置改造按加工文昌原油考慮，改造后裝置規(guī)模達(dá)到150 萬噸/年，年開工時數(shù)8 400 小時，裝置操作彈性為60%～120%。

為配套為裝置供料，該煉廠儲運(yùn)罐區(qū)配套改造建設(shè)了2 臺20 000 Nm3外浮頂儲罐，儲存中輕質(zhì)海洋原油，為瀝青裝置作供料罐。該罐自2010 年7 月檢修后投用至2021 年交付清罐，已連續(xù)使用11 年。因該罐長期使用且儲存高凝點(diǎn)原油，罐底沉積物檢尺數(shù)據(jù)約0.93 m(約1 100 t)，人孔不能打開。因此，此次清罐選用了機(jī)械清洗方式進(jìn)行清理。

機(jī)械清罐廠家自2021 年9 月8 日設(shè)備進(jìn)場、9 月26 日啟槍開始清洗作業(yè)，至11 月5 日交付建安進(jìn)行前期作業(yè)，共計59 天(包括中秋/ 國慶假期、臺風(fēng)影響及風(fēng)險管控時間)，其中實(shí)際開展清罐作業(yè)時間為40 天(變更為裂解柴油清洗后所用的時間僅23天)。

2 準(zhǔn)備階段

2.1 公用工程準(zhǔn)備及拔立柱

(1)廠家人員進(jìn)場前相關(guān)部門與清罐廠家提前進(jìn)行了對接，對所需的水、電、蒸汽、氮?dú)鈦碓醇皵?shù)量進(jìn)行了現(xiàn)場對接核對，并在廠家進(jìn)場前將所有接口準(zhǔn)備完畢，節(jié)約了時間。

(2)因有前期原油罐清罐經(jīng)驗(yàn)，因此相關(guān)部門提前對立柱進(jìn)行了試拔(確定無墊板)，確保了墊板不會卡住浮盤影響作業(yè)。

(3)本次立柱總計拔出7 根(6 桿旋轉(zhuǎn)噴槍及1 處氮?dú)庾⑷肟?，拔出率13.7%，滿足小于20% 的要求(立柱總量51根)。

2.2 檢測設(shè)備調(diào)試

(1) 2021 年9 月24 日，該罐開始倒空，浮盤逐漸落地。當(dāng)浮盤完全落地后，逐步向浮盤下方注入氮?dú)鈁2]，并設(shè)置2 路氣體檢測，同步對罐內(nèi)油氣空間進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測分析，控制罐內(nèi)空間氧含量8%以下。

(2)為確保浮盤上空間不會產(chǎn)生氮?dú)夥e聚，設(shè)置了1 路氣體檢測，對浮盤上空間進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測分析，以確保無氮?dú)饧捌渌扇加卸練怏w積聚。

3 準(zhǔn)備階段

3.1 水循環(huán)

該罐倒至泵抽空后，通過檢尺測量，確認(rèn)罐內(nèi)液位為1.028 m，底部約有0.93 m 沉積物，沉積物含量較多。為了不用伴洗油及減少污油的產(chǎn)量，因此初始時試驗(yàn)直接用水進(jìn)行循環(huán)，同時進(jìn)行加熱升溫，嘗試將罐底沉積物沖散并帶出儲罐。

水循環(huán)過程情況，如表1 所示。

3.2 原油循環(huán)

由于前期水循環(huán)效果不佳，因此按先前清罐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)原油進(jìn)行循環(huán)，并同步加熱升溫至50 ℃。

原油循環(huán)過程情況，如表2 所示。

表1 水循環(huán)過程情況

表2 原油循環(huán)過程情況

使用高凝點(diǎn)原油循環(huán)，其過濾器頻繁發(fā)生堵塞(經(jīng)常凝線)，無法進(jìn)行循環(huán)，且槽車無法正常抽吸；清洗效果不佳。

3.3 柴油循環(huán)

吸取水循環(huán)及原油循環(huán)的經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)前期的垢物分析結(jié)果(灰分：0.58%)，初步判斷罐底沉淀物主要是高凝蠟質(zhì)并包含部分膠質(zhì)、瀝青質(zhì)。

根據(jù)前期運(yùn)行情況，相關(guān)部門立即在現(xiàn)場召開了專題會，初步商定改用DCC 裝置裂解柴油(閃點(diǎn)：75 ℃)進(jìn)行伴洗，并在化驗(yàn)室進(jìn)行了化驗(yàn)小試，稀釋效果非常明顯。因此，按規(guī)定履行變更手續(xù)后改用裂解柴油進(jìn)行了清洗。同時，進(jìn)一步提高儲罐溫度至60 ℃，加快罐內(nèi)沉積蠟質(zhì)的溶解。

經(jīng)過7輪柴油倒入循環(huán)作業(yè)，共計倒入柴油447 t，倒出污油2 052 t。在柴油循環(huán)過程中，前2 輪循環(huán)建立時間較長，且置換出的污油數(shù)量較多，循環(huán)效果顯著。期間為提高柴油置換效率，采用少量多次的方式，減少柴油倒入量，盡可能進(jìn)行循環(huán)，使得中期柴油置換率有所提高。

3.4 水洗循環(huán)及人工清罐

經(jīng)過柴油循環(huán)作業(yè)后，罐內(nèi)沉積物中已基本抽出轉(zhuǎn)移完畢，隨后采用水洗循環(huán)的方式，對罐內(nèi)進(jìn)行清洗。

經(jīng)機(jī)械通風(fēng)及檢測分析合格后，人工進(jìn)行清理，將罐內(nèi)剩余污泥進(jìn)行清理打包，共計約6 t。

4 三廢的產(chǎn)生及處理

4.1 固廢

本次清罐固廢的產(chǎn)生主要分為兩部分：一是循環(huán)過程中過濾器堵塞而清出殘渣約2～3 t；二是最后人工清理階段產(chǎn)生殘渣約6 t；總計約8 t，目前已出廠。

4.2 污水

本次機(jī)械清罐污水的產(chǎn)生主要分為兩部分：一是直接水洗試驗(yàn)階段產(chǎn)生的污水直接拉至接收罐約157 t，該水少量緩慢切至污水提升池送至污水處理廠；二是水洗循環(huán)階段產(chǎn)生的污水約90 t，該水直接切至切水口至提升池送至污水處理廠；總計約250 t。因外觀發(fā)黑無法分析，10～15 t/班送至污水處理廠，緩慢處理。

4.3 污油

本次機(jī)械清罐產(chǎn)生的污油總計為2 249 t(含原油循環(huán)階段倒入的446 t 原油、柴油循環(huán)階段倒入的447 t 裂解柴油)，全部進(jìn)接收罐進(jìn)行收集。目前接收罐加溫切水跟蹤指標(biāo)中，目前取樣數(shù)據(jù)不穩(wěn)定；后期繼續(xù)跟蹤根據(jù)指標(biāo)分析情況安排回?zé)捇蛘哌M(jìn)污油處理設(shè)施。

5 優(yōu)點(diǎn)

(1)成立清罐協(xié)調(diào)小組，共同協(xié)商督查。機(jī)械清罐開始前，相關(guān)部門及時成立了協(xié)調(diào)小組，這種方式被證明是非常實(shí)用和有效的。各專業(yè)對方案的合規(guī)性及實(shí)施情況、現(xiàn)場的人員行為安全、設(shè)備運(yùn)行安全、安全措施落實(shí)、清罐質(zhì)量、檢測儀表可靠性、槽車轉(zhuǎn)輸?shù)裙餐M(jìn)行協(xié)商及現(xiàn)場督查，對清罐作業(yè)的安全有序進(jìn)行起到了非常好的促進(jìn)作用；尤其是現(xiàn)場遇到困難的時候，小組成員及時到位共同協(xié)商，找到合理的解決辦法。

(2)建立浮盤上表面氣體檢測，及時掌握浮盤表面氣體分布。因已提前查明該罐密封破損，為防止注氮后氮?dú)庖绯龅礁”P上表面引起聚集造成危險。本次清罐協(xié)調(diào)小組要求廠家對浮盤上表面分出一路支管，進(jìn)行實(shí)時檢測，以了解浮盤上表面的氮?dú)夥e聚情況。

(3)建立盤梯隔離機(jī)制，實(shí)現(xiàn)有序上罐作業(yè)。本次清罐過程中在盤梯處設(shè)置了鐵門并上鎖處理，上罐作業(yè)人員需向儲運(yùn)報備并在專人監(jiān)護(hù)的情況下開鎖上罐作業(yè)，此方法有效防止了無關(guān)人員上罐。

(4)提前試拔立柱，有備無患。本次清罐前提前試拔了立柱，確保無墊板不會卡住(如有則編制專項方案進(jìn)行處理)。

(5) 提前對接，節(jié)約時間。對清罐廠家所需要的水、電、氣、風(fēng)等公用工程節(jié)點(diǎn)，提前對接做好了準(zhǔn)備，節(jié)約了時間。

(6) 先拆密封，再結(jié)束人工清理。本次在水洗結(jié)束，罐內(nèi)剩余油泥基本處理干凈的情況下，及時安排將密封進(jìn)行了拆除。拆除密封后，再次組織清理并進(jìn)行了驗(yàn)收，將拆密封落地的污油一并處理干凈，安全交付動火作業(yè)。

(7)罐內(nèi)作業(yè)佩戴空呼，確保萬無一失。雖然浮盤上表面設(shè)置了一路氣體檢測，但為了保證萬無一失。本次清罐期間要求進(jìn)罐作業(yè)人員(浮盤上表面)一律佩戴空氣呼吸器，并配四合一檢測儀持續(xù)檢測。

6 不足之處及建議

(1)浮盤立柱拔出數(shù)量偏少，浮盤下空間氣體檢測點(diǎn)以及油泥液位檢測點(diǎn)較少。由于前期僅考慮機(jī)械清罐所需旋轉(zhuǎn)噴槍及氮?dú)庾⑷肟?，立柱只拔?根，氣體檢測只能放置在導(dǎo)波管及注氮處。同時無法通過浮盤立柱口，對罐內(nèi)剩余污泥高度及分布進(jìn)行監(jiān)測。

改進(jìn)措施：在確保浮盤安全的前提下，拔出足夠的浮盤立柱且保證立柱均勻分布，方便后期的氣體檢測及油泥液位測量。

(2) 罐溫控制偏低，循環(huán)卸車?yán)щy。機(jī)械清罐前期，對儲罐溫度控制在40～50 ℃，導(dǎo)致循環(huán)建立困難，過濾器頻繁堵塞。后期將罐溫提高至60 ℃左右，儲罐循環(huán)基本正常。但是，由于本次機(jī)械清罐采用槽車轉(zhuǎn)運(yùn)方式轉(zhuǎn)運(yùn)污油，在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中熱量損失較快，存在卸車?yán)щy的情況。

改進(jìn)措施：針對罐內(nèi)沉積物中高凝蠟質(zhì)含量較多的儲罐，在機(jī)械清罐過程中，需將儲罐控制溫度盡量升高，確保循環(huán)順利進(jìn)行。同時，如通過槽車進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)污油，為確保順利卸車，在轉(zhuǎn)運(yùn)時需適當(dāng)提高儲罐控制溫度。

7 結(jié)語

對高凝點(diǎn)原油罐的機(jī)械清洗一定要選用合適的伴洗油，直接用水清洗或者選用原油進(jìn)行伴洗的方式是不可取的，需要浪費(fèi)大量的原油、產(chǎn)生較多的污油，且清罐效率得不到保證。選用催化裝置所產(chǎn)的裂解柴油等略輕組分是個不錯的選擇，但要做好化驗(yàn)分析及安全把控，保證機(jī)械清罐安全、高效的進(jìn)行。