原油油罐机械清洗技术介绍

了大型原油储罐机械清洗介绍

一、技术背景

石油在储运过程中，油品中的无机物及沥青质、石蜡等重油性组份在其重力作用下自然沉降，并积累在原油储罐底部，形成又黑又稠的胶状油泥，并占据了很大的储存空间。另外根据国家油罐修理规定，储罐大修间隔期限为5～7年，并且在检修或更换储油品种之前必须清洗。

随着原油储罐的大型化，传统的人工清罐作业已经不能满足生产要求。主要原因是人工清洗难度大、周期长等，人工进入罐内操作，可能会引起人员中毒及火灾爆炸事故。因此，储罐油泥机械化清洗技术将取代人工清洗成为必然。机械作业代替人工作业这是人类社会发展的必然趋势，那是不可阻挡的。

原油储罐机械清洗与人工清洗工程对比

二、国内外现状

原油储罐机械清洗系统，国外的多家企业其价格差异较大，设计的原理却基本相同，有日本COWS、德国S&U、丹麦BLABO等系统。目前在国内日本COWS原油储罐机械清洗系统推广的最好，更结合我们的国情，几乎占据整个国内原油储罐清洗成套设备的销售市场。

由于我国近几年才开始着手石油的战略储备，所以目前已经投用的大型原油储罐还没有达到第一个清洗周期。早先各油田使用的原储油罐数量少、体积小，多数在1～3万m3之间，因此，原油储罐机械清洗的重要性和紧迫性没有从根本上表现出来。即使这样，我国现有的较大一些的原油储罐清洗，也不得不采用机械清洗技术。

近十多年以来，大庆油田、华北油田等企业先后引进了日本大风COWS和丹麦BLABO机械清罐系统，大大的提高了生产效率、经济效益，保证了安全生产。但是，我国目前的原油储罐清洗，由于受各方面原因的影响，现仍处于起步阶段。主要原因是由于进口设备价格昂贵，每套都在几千万以上，这样不仅增加了原油储罐的机械清洗成本，也限制了这一技术的普及和发展。另外原因，原油储罐的机械清洗打破原有的人工清罐利益链，采用传统的人工清罐方法，虽然没有施工费用，但大量的罐底油进不了油田储运系统，造成资源浪费和经济损失。机械清罐技术实施触动局部人的利益，因此技术推进受到很大阻力。

国内不乏有的企业院所，已经在开发国产的原油储罐机械清洗系统，实际上多数以引进核心设备为主，开发一部分配套的设备。并且开发出来的原油储罐机械清洗系统能力小、可调节性差等存在着关键技术瓶颈问题。该技术的核心设备是喷射系统，结合我国现有的液体喷射技术而言，短时间内仍存在技术障碍。因此真正研究一套特别适合我国自己国情的国产设备，降低清洗成本，很有必要。

三、市场前景

我国目前已经成为世界第一石油消费大国，石油的战略和商业储备能力近两年里突飞猛进，据不完全统计已经投用和开始建设的储存总量达到1亿吨以上，而且单台储罐的规格基本上都是5～10万m3，现在中石油某企业正在研究15～20万m3的。

由政府投资的中国首期4个战略石油储备基地分别位于浙江舟山和镇海、辽宁大连及山东黄岛，已于2008年全面投用，储备总量1640万m3。2010年9月末，新疆独山子国家石油储备项目开工，标志着第二期石油储备基地建设全面展开。根据计划，中国将开建8个二期战略石油储备基地，包括广东湛江和惠州、甘肃兰州、江苏金坛、辽宁锦州及天津等。中国战略石油储备三期工程正在规划

中，全国各省市都在争相竞争储备基地的审批，重庆市万州区、海南省和河北省曹妃甸等都有希望被选为三期工程的储油基地。在这么多大型的储罐设备罐区里面，如果在环保、安全等方面出现了事故，将会造成重大的经济损失和恶性的安全事故，因此，实施安全有效的原油储罐清洗方式势在必行。中国有这么大的储存市场，按照5～7年清洗一次，每年有2000万m3以上的原油储罐需要清洗，平均5万m3/座，将有400座，仅依靠人工清洗将是完全不可想象的。据我们了解，当前在用的和正在引进的国外机械清洗系统在40套左右，而且单套的处理能力各不相同。

2010年起，中石油率先颁布禁止人工清罐的红头文件，原油储罐清洗市场的大幕才刚刚拉开。在此之前此技术推广很慢，但2011年开始进入井喷式发展，机械清洗系统一年市场销量就在20多套。即便这样发展，储罐清洗市场所需的成套设备还有很大缺口。在3～5年后，第一个清洗周期到来时，按目前我国原油储罐的机械清洗能力，远远不能满足生产需要。在中国市场，仅对大型原油储罐所需的机械清洗系统，粗略估计至少也需要80套以上。另外还有其他小型储罐和成品油罐需要清洗，此清洗市场有很大提升空间。因此这个市场中，必须要有多只非常专业的清洗队伍，并完全利用机械清洗技术进行清洗作业，才能满足生产需要。

无论是从什么角度出发，大型原油储罐机械清洗技术的应用趋势已成必然。成立一支中等的专业清洗队伍，若要引进部分的进口设备则需要一千多万元资金。价格的昂贵也说明了该设备的专业性强、技术性高的特点，价格昂贵也抬高了进入该行业的门槛。利用中石油、中石化的市场资源、人员优势同权威部门合作攻关，成立一只专业的清洗队伍是一个很好的选择。

四、储罐机械清洗成套设备制造企业调研情况

经过市场调研，目前国内所使用的原油储罐清洗成套设备绝大多数为日本大凤工业株式会社的技术和设备为前提，部分配套设备国产化。市场现有设备主要来自北京大凤太好环保工程有限公司和华油惠博普科技股份有限公司两个生产厂家。现将设备制造厂家情况作如下介绍。

1、北京大凤太好环保工程有限公司介绍

北京大凤太好环保工程有限公司成立于2001年1月，企业性质是中日合作经营性企业，此公司的前身是日本大凤工业株式会社驻北京代表处，公司由初期的十几个人，经几年不断发展为现有员工70多人。公司主要生产经营、销售石油储罐清洗COWS成套设备；RJM喷射系统；3C燃油添加剂和其他环保治理产品；并为国家石油工业领域提供原油及成品油罐清洗工程；开展石油清洗技术推广与技术交流工作。

北京大凤太好环保工程有限公司是国内最早引进原油储罐清洗技术的公司，经过十几年的不断发展，目前该公司储罐清洗COWS成套设备市场占有率最大，设备使用用户反映良好，并与多家企业采取战略合作方式开发市场。部分配套设备已经国产化，并在原进口清洗设备基础上提高机械电气自动化水平。

2010年之前，北京大凤太好环保工程有限公司累计销售COWS成套设备大约13套，而2011年该公司销售势头成井喷式发展，一年销售量接近20套。这与国内巨大的市场需求相吻合，市场需求量存在巨大空间。该公司不仅销售COWS成套设备，而且也提供对外原油储罐清洗服务，清洗工程服务业务量处于超饱和状态，2011年该公司自己无法完成对外服务任务，将任丘油田两座5万m3储罐清洗工程委托给天津炼达集团有限公司完成。

2、华油惠博普科技股份有限公司介绍

华油惠博普科技股份有限公司成立于1998年，目前是一家上市公司，该公司从03年开始研发原油罐清洗设备，04年生产出中国第一台清洗设备，并于当年在中石油管道局投入使用。现在该公司已经开发出第三代清洗设备（拥有自己的专利技术）。此公司生产的设备仿制日本大凤工业株式会社的技术和设备，销售价格低，但是设备使用中故障率较高。除第一台设备以外，在中石油西北应急抢险中心（西安），东北应急抢险中心（铁岭）各有两套设备。目前已累计提供给中石化管道储运公司、保定石化、茂名石化、廊坊管道局等几个单位10余套设备。

华油惠博普科技股份有限公司为了延伸公司的业务链，满足客户的需求，拓展该公司的市场空间，该公司推出了储油罐机械清洗装备租赁服务项目。华油惠博普科技股份有限公司于2011年3月日召开第一届董事会2011年第二次会议，审议通过了《关于使用部分超募资金实施储油罐机械清洗装备租赁服务项目的议案》。项目总投资8，090万元，其中15套储油罐清洗装备合计7，500万元，流动资金467万元。详细内容见附件1《关于使用部分超募资金实施储油罐机械清洗装备租赁服务项目的公告》。由此可见，今后储油罐机械清洗的市场非常巨大，此时是进入储罐机械清洗市场的绝佳时机。

3、大庆油田储运销售分公司介绍

1998年起，大庆油田开始采用机械清罐方法清洗储油罐。是国内较早起用机械清罐的企业之一。通过走技术引进和自主研发相结合的道路，目前拥有原油机械清洗设备4套，成品油机械清洗设备1套。1998年，大庆油田从日本引进的大风机械清罐设备，该设备能够清洗1000m3～16万m3的各类原油储罐。2002年，大庆油田从丹麦引进保罗BLABO机械清罐设备，预计清洗2万m3以下的各类原油储罐，该设备购买之后就没有成功使用，现设备处于闲置状态，大庆油田只预付30%货款，后续事宜处于搁浅中。2002年，大庆油田又从日本引进了大风COW-PO 成品油储罐机械清洗设备1套，该设备能够清洗1000m3以下的各类气、柴油储罐。

该设备为车载设备，具有移动方便，油品回收率高的特点。

2004年，大庆油田储运销售分公司自主开发研制了mocs多功能机械清罐设备。该设备能够清洗1000m3～l万m3的各类原油储罐。该设备不但设备技术可靠，而且具有自吸性好，吸排量大，能够利用锅炉尾气产生非助燃气体、换热效率高等特点。克服了进口易损件购买价格昂贵，维修维护困难的缺点，实现了部分清罐设备的国产化，该项目同时也取得了国家专利(ZL2004 200634210)。

大庆油田研发设备只提供自己企业使用，不对外销售设备，储罐清洗服务也以自己内部企业为主，对外业务很少。

4、合肥通用机械研究院

合肥通用机械研究院是隶属于中国机械工业集团有限公司的科技型企业。合肥通用院主要从事石油、化工、能源、军工等行业通用机械制造、工程承包、设备成套及检验检测等。全院占地面积600余亩，固定资产2亿多元，年主营收入超过10亿元。现有员工千余人，专业技术人员比例超过80%，三分之一以上专业技术人员拥有副高级以上职称。并拥有充足的机电产品加工制造设备和成套组装、试验场地。

2010年3月，合肥通用机械研究院购买一套日本COWS成套设备，目前主要提供大型储油罐（包括油泥清洗；储罐外表面超高压纯水射流除锈、除漆及罐体检测）综合性服务。对外宣传也销售COWS成套设备，并且消化吸收国外技术，研发出质优价廉、适合中国国情的成套设备，供货周期为合同生效4个月，一年的质保期，并指导买方完成一个储罐清洗工程作为现场培训。目前，该企业处于起步阶段。

五、国内主要竞争者情况介绍

我们前期如以提供储罐清洗服务的方式进入市场，那么我们国内主要竞争对手主要由二部分构成，一部分是设备生产制造厂家，他们不光销售设备，同时也提供储罐清洗服务。另一部分是购买其设备的企业，他们是廊坊管道局、中石油西北应急抢险中心（西安）、东北应急抢险中心（铁岭）、新疆准东石油技术股份有限公司、中石化管道储运公司、保定石化、茂名石化、天津炼达集团有限公司、烟台杰瑞石油服务集团股份有限公司、河南中拓石油工程技术股份有限公司、吉林大通石化设备清洗有限公司、新疆龙凤石油化工有限公司、广州新新清洁服务有服公司等，大多数企业都拥有两套以上储罐清洗设备，并且大多数企业都是最近一两年才购买的设备。

六、项目风险提示

（1）市场风险：储罐清洗对我们单位来说属于新的业务范畴，需要投入的资金和人力等资源相对很大，如果不能有效开拓市场，营业收入和收益将得不到

保障。因此，市场调研后期主要工作重心应是储罐清洗市场开拓，寻求多方式的合作单位，力争先有目标市场再上设备。

（2）安全风险：原油储罐清洗服务主要在野外作业，有一定的危险性。罐区地质情况、气候、设备操作及其他意外情况可能造成人员伤亡和设备损失。生产安全问题会影响作业工期、作业质量和甲方对我服务单位的业绩考核，公司的市场形象将会受损，对未来市场开拓和业绩增长将产生不利影响。

七、项目建设所需条件

经过前期初步市场调研，北京大凤太好环保工程有限公司COWS成套设备单套价格在1000万元左右，华油惠博普科技股份有限公司COWS成套设备单套价格在500万元左右。两家制造商的报价为初步市场询价，还需要进一步技术和商务交流和沟通。原油储罐清洗项目所需工作人员在15人左右，其中包括人员倒班，设备操作和管理人员需要进行系统全面培训。存放设备需要场地面积较大，大概需要300m2场地，而且可以使用吊车进行吊装作业。还需要面包车、皮卡和厢式货车进行人员运送、购买辅料等工作。

该储罐清洗设备使用相当建立一套简易生产装置，因此，需要调用运输车辆、吊装车辆、安装设备管路等附件、设备操作等一系列工作。储罐清洗设备使用相对其他清洗服务来说，需要较多的资金、人力和辅助设备等投入。

八、储罐清洗经济效益分析

经过走访原油储罐清洗设备服务企业，深入了解到该清洗服务项目目前利润相当可观。例如，机械清洗一台5万m3原油储罐，清洗工期在1个月左右，预算费用大概为85万左右，其中对各项服务如设备吊装、安装，人员服务费用、设备服务费用等一系列综合预算报价。刨除各项费用，利润空间应在50%以上。如果设备较满负荷运转，设备全年使用时间保证在8、9个月，设备投入回报周期在3年左右。

九、原油储罐机械清洗技术介绍

（一）原油储罐机械清洗技术的工作原理

石油储罐COWS原油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，其清洗介质是原油或同种介质油。根据施工要求和现场状况，热水和柴油也作为清洗介质在原油清洗后使用，因原油中含有轻质组分即溶剂成分，加速了沉积物油分中的凝结物和淤渣的解体，经破碎后的淤渣与清洗

油混合、溶解、扩散，最终被抽吸回收。原油清洗工艺须借助较纯净的原油，通常需有一个与被清洗罐相邻的储油罐，该罐通常也作为原油回收罐。原油清洗设备与清洗罐和回收罐是用工艺管线联接到一起的，组成一个清洗系统。

原油储罐机械清洗技术是通过储油罐机械清洗系统（临时敷设的管道将机械清洗设备与清洗油罐、清洗油供给油罐及原油回收油罐连接在一起）将被清洗油罐底部具有流动性的原油移送至回收油罐中，然后用供给储罐中的原油经加温、加压后通过用设置在清洗油罐单盘上的清洗机搅拌，喷射清洗热油击碎溶解淤渣，溶解被清洗油罐中的剩余凝固油，经过滤器过滤后移送至回收油罐中，最后再用加温后清水对储罐内各部位进行循环清洗，最终清除罐内所有油污，以达到罐内检修及动火条件。

（二）原油储罐机械清洗系统

第一部分，储罐清洗喷枪。安装于需清理的罐内，包括多种特殊设计的油罐旋转清洗喷枪。这些清洗枪可通过罐顶已有的孔口如检修孔、透气孔或新开的安装孔等安装于罐内，清洗枪的分布要保证射流面积可以覆盖罐内所有部分。清洗喷枪通过管线与第二部分再循环单元连接。

第二部分，再循环单元，包括泵、过滤器，热交换器和旋液分离器。本单元处理并加热油泥，使污油能够通过旋转喷枪再流回罐内。通过这种再循环方式，罐内的污油将被逐步稀释和液化，而后就可再泵入系统的第三部分进行分离。

第三部分，分离单元，包括撇油罐、油水分离单元或油、水、固体分离单元。

（三）原油储罐机械清洗技术施工作业主要步骤

1、设备安装

按照临时敷设管道图进行设备及管道的安装，进行系统整体试压操作，达到无泄漏密闭状态，同时安装电气系统，氧气及可燃气体检测系统。

2、油移送

通过系统的移送模块将被清洗油罐中有流动性的原油移送到回收油罐中，

以便进行清洗作业。

3、油搅拌

由系统的清洗模块将供给油罐中的原油经加温、加压后通过清洗机对被清洗储罐内部较难溶解的凝固油进行击碎、溶解，使其具有较好的流动性。

4、同种油清洗

由清洗系统的清洗模块将供给油罐中的原油经加温、加压后通过清洗机对被清洗储罐内部各部分的凝固油进行溶解，使其分散、具有流动性，再通过移送模块过滤后移送到回收油罐中。

5、温水清洗

由系统的清洗模块对预先加入到油水分离槽中的清水进行加温加压后，通过清洗机清洗储罐内部各部位，再利用油水分离槽分离温水清洗循环过程中的油水混合物，分离出来的原油由回收泵送至回收油罐，分离出来的清水继续进行温水清洗循环作业，直至达到清洗标准要求。

6、安全措施

在上述施工作业过程中，为防止罐内产生爆炸环境，始终向被清洗油罐内注入惰性气体，并且投用氧气及可燃气体检测仪，以保证可燃气体浓度合格，氧气浓度控制在8VOL%以下的惰性环境。

（四）原油储罐机械清洗的技术指标

1、清洗过的储油罐经可燃气体检测，罐内无可燃气体，达到工业安全动火条件。

2、油罐内表面均露出罐体本色。

3、实现储罐全过程密闭清洗，人员不接触油气环境，原油无泄露、环境无污染。

4、原油回收率可达到98%。

人工清罐的作业环境恶劣，劳动强度非常大，尤其是拱顶罐，进行收油及擦洗等工作需高空作业，还需要搭脚手架，经常发生高空坠落的意外伤害。采用机械清罐的方法，大大减轻了工人的劳动强度，改善了作业环境，保护了劳动者的健康，也创造了公认的社会效益。

机械清罐技术对大部分储油罐都能够进行行之有效的清洗作业。尤其是对盛装过对人体有害物质的储罐，采用该方法更是一种科学、安全的选择。在正常机械清洗作业的基础上，还可对储油罐机械清洗方式和后期残水、残渣的处理手段进行着有益的探索和尝试。比如对于盛装高粘油品的储罐，我们应该着手探索采用化学清洗的方式，也就是通过在水清洗阶段加入合适的药剂，从而保证清洗效果更佳。对于罐底剩余残渣，在油水重力分离，回收大部分油品之后，也可以采用离心分离技术进一步回收有价值成分。最终剩余的含蜡、沥青成分的固态废弃物还可以作为铺路原材料以回收利用。