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关于高压清洗机清洗储蓄罐方案
2016-08-31 10:35:36 来源：
一、问题的提出
在石油化工生产过程中，由于各种原因，设备（各类塔器、各种热交换器、各种罐类容器、各种反应釜等）和管线中都会产生如聚合物、结焦、油垢、水垢、沉积物、腐蚀物等污垢。这些污垢使设备和管线失效，装置系统生产效率下降，能耗、物耗增加，严重时能使流程中断，装置被迫停产，造成重大经济损失，甚至可能发生恶性事故。当今，完全避免污垢的产生是不可能的，因此，清洗就成为石油化工生产中不可缺少的环节。石化行业拥有大量的设备和管线。其中有相当一部分需要清洗。因此，必须优选清洗方式、优化清洗方案、“多快好省”地完成清洗作业。
高压水清洗机清洗的作用或目的主要有两点，一是恢复生产。在生产过程中，有时会因为突发性情况或由于操作不当造成个别设备或局部管线结垢、堵塞，因而影响生产的正常进行，这时的清洗，主要是迅速清除污垢，保证生产装置继续运转，恢复生产。二是恢复装置的生产效率。几乎所有的石油化工装置，既使在正常情况下，也会随着开工时间的延长而在系统（设备和管线）中产生越来越多的污垢。尽管这时的生产还可以维持进行，但由于装置系统清洁度的下降，造成热交换设备传热系数减小、管线流通面积减小或流通阻力增大，会使能耗、物耗增加，生产效率下降。这时的清洗，主要是恢复装置的生产效率。*种情况一般安排为计划小修或临时枪修。而第二种情况则是利用装置停车大检修时进行。
二、高压水清洗机清洗方式的分类、比较与选择
石油化工设备和管线结垢后有两种处理方式：一种是采用清洗的方式清除污垢，恢复系统清洁度，继续维持生产；一种是更换结垢的设备和管线（这种更换有两种情况，一是采用离线清洗后备用，这是一些条件较好的石油化工企业通常采用的有效方式。一是不再或不能清洗而报废，这显然是人们所不希望的）。
清洗有多种方式：
1、手工清洗。这是*原始的方法，清洗人员使用简单的（如钢钎、扁铲等）工具手工作业，这种方法速度慢、质量差、有些污垢对人体有损害、有些污垢用手工根本无法清除，因而石化企业已逐渐减少或淘汰手工清洗。
2、化学清洗。化学清洗由于自身的特性，比较适应没有完全堵塞的、细长多弯管线水垢的清洗。而对石油化工多种物料污垢其适应能力较差。特别由于其洗液对设备和管线有一定的腐蚀、洗液对环境有一定的污染或需要回收处理，造成费用加大而增加清洗成本，使化学清洗的应用受到了一定限制。
3、机械清洗。通常使用手电钻配一带有专用钻头的钻杆进行清洗，这种方法仅仅适应于小直径、直管段（3米左右）的硬垢场合。而对直径大于40毫米、长度大于6米或带弯的管线以及软性、粘性和粉状污垢均不能满足清洗的需要。
4、超声波清洗。超声波清洗是近些年发展起来的一项工业清洗技术，在石化行业其主要应用范围为小型零件如塔内件浮伐、反应器内件金属环、陶瓷环等清洗，但实际应用较少。
5、气体喷砂。气体喷砂主要应用于设备制造业作为金属材料的表面处理，也用于工业设备和管线除垢作业。由于其作业特性和存在噪声、粉尘等公害，在石化行业应用其除垢范围较窄、场合较少。
6、不停车在线清洗。上述各种方法都属于停车离线清洗（其中化学清洗有些属于停车在线清洗），即把结垢的设备和管线吊离生产线现场进行清洗。有一种不停车在线清洗方法，即生产装置不停车，在生产过程进行当中，完成了清洗程序。这种方法主要适应中、小、等直径设备管线，如热交换器管束列管内孔的清洗。实施中需配置大量投放和收集设备，在复杂的工况下较难广泛应用。
7、高压清洗机高压水射流清洗。高压水射流由于其形成基理和自有的特性，具有良好的清洗功能。它是对清洗对象进行打击、冲蚀、剥离、切除以达到清除污垢的目的。
和其它清洗方法相比，高压水射流清洗有以下优点：
（1）由于高压水射流压力高（通常使用50—100MPa,可高达270MPa）、流速快（是音速的几倍），因此，清洗速度快，清洗效率高；
（2）由于高压水射流清洗能力强，所以，清除污垢彻底，清洗质量好，这对石油化工行业特别重要。因为高质量的清洗，不仅能恢复设备和管线清洁度而提高生产效率，更能延缓污垢再形成的时间，使生产装置能够长周期运转，产出更大的效益。
（3）由于高压水射流清洗采用清水作为清洗介质，因此，对清洗对象无腐蚀影响，这对延长设备使用寿命十分有利。
（4）由于高压水射流清洗通常采用定型设备、标准器材，以清水为介质，现场准备时间短，投入作业速度快。这一点，对石化企业设备枪修，缩短清洗时间，赢得开车生产时间，增创经济效益特别有意义。
（5）采用高压水射流洗清洗，综合清洗费用低。这有利于石油化工企业减少维修费用，降低生产成本。
（6）高压水射流清洗易实现机械化、自动化，因而可大幅度提高作业效率和实行无人操作清洗。
（7）采用高压水射流清洗，避免喷砂处理的噪音和粉尘、没有化学清洗的洗液排放，因此对人体无损害、对环境无影响，有利于安全生产和环境保护。
正是由于高压水射流技术本身的特点及其在清洗领域应用的诸多优点，加之在实践中应用已经取得的经验和经济效益，作为一种质优高效价廉、安全迅速可靠、行之有效的清洗方法，已经越来越被社会所认同和欢迎。
三、高压清洗机高压水射流清洗在石油化工行业的应用
1、简要的回顾。七十年代以前，高压水射流清洗在石化行业应用极少，随着改革开放和引进国外技术装备的增多，七十年代中期，一些石化企业随着整套装置引进了单台高压水射流清洗设备，这些设备一般为固定安装，专门用来清洗裂解装置的废热锅炉。七十年代末，利用国内装备和器材清洗石油化工设备、管线。八十年代中后期，一些大中型石油化工企业陆续开始应用高压水射流技术。此时，为了加强设备管理，提高设备检修（清洗）质量，中国石油化工总公司把高压水射流清洗技术列为机械动力部门重点推广的新技术之一。九十年代，高压水射流清洗技术在石化行业的应用有了较快的发展。
2、现状的评估。
（1）目前石化行业（主要是大中型企业）在设备检修（清洗）中，普遍应用了高压水射流技术。大部分企业拥有少量清洗设备，其中少数单位有专职清洗人员，负责清洗作业，多数单位没有专职清洗人员，只有检维修人员或由临时工来清洗；少部分企业尚没有清洗设备，检修时请外单位来帮助清洗结垢的设备和管线。
（2）大部分企业拥有的清洗设备数量少（一两套或两三套），性能参数范围窄（压力低、流量小），只能进行小规模和小范围作业，因此其适应和满足清洗能力差。既使个别有压力等级高，甚至是超高压设备的企业，对于一般工况时，又常常发生“大马拉小车”的浪费现象。
（3）普遍存在没有或缺少与高压水发生设备（高压泵）配套的周边设备和器材，这样就大大限制了高压水射流清洗能力的发挥和应用范围的拓宽。
（4）绝大多数石化企业没有专门的机构、没有*的技术和管理人员、缺乏对水射流技术及其在石化企业应用进行有效的研究、很难对清洗方案进行合理的比较、选择和优化。
（5）大部分石化企业没有配备高压水射流清洗设备专门的维修人员，加之常常缺少专用维修配件，使仅有的少量清洗设备的维修保养跟不上，设备状况较差。
（6）拥有清洗设备的石化企业，在装置大检修需要清洗的设备多时不够用，而平时大多时间又处于闲置状态，因此普遍存在设备利用率低，造成人力和设备资源的浪费。
（7）石油化工企业生产装置多、设备种类多、设备数量多，而由于技术和装备等原因，目前采用高压水射流清洗的设备类型和数量都较少。国内石化行业对热交换设备采用高压水射流清洗的比较普遍，但也不超过总数量的百分之五十，而美国炼油企业的热交换器，除了百分之十不需要清洗，百分之十化学清洗外，百分之八十都采用高压水射流来清洗。
（8）已应用高压水射流技术的各石化企业，多实施手工操作，普遍存在机械化、自动化水平低。（这和国内高压水射流技术装备总体水平低有关）
3、初步的分析高压水射流清洗技术在石化行业的应用，比十年前有了较大的普及和提高。应用这一技术的企业、拥有设备的台数、设备参数的范围、配套附件的种类、应用领域的拓宽、*人员的队伍等，在数量和质量上，都有了明显的增多和提高。因而大大促进了石油化工企业设备管理和检修（清洗）水平的提高。但企业之间发展不平衡，应用水平好与差之间有着明显的差别。和发达国家相比，距离就更大。主要表现在，一些企业（主要是中小企业）尚未应用高压水射流包括其它清洗技术，仍旧采用手工清洗；已应用高压水射流技术清洗的企业，清洗的范围很窄、清洗的数量很少，清洗的水平较低，不论自己清洗或是外单位清洗，仍是手工操作，机械化、自动化程度不高；除了热交换设备外，其它许多能清洗或应清洗的设备，尚未采用采高压水射流清洗。分析产生上述问题的原因，我们认为：一是对高压水射流技术宣传、普及不够，一些企业的领导还没有认识到应用高压水射流清洗技术对提高检修（清洗）质量、缩短检修时间、延长开车周期给企业带来的效益，（这里特别要指出的是，有的单位为了控制检修费用，宁可投入大量人力，采用人海战术手工清洗而不采用先进的作业方法）；二是有个别单位曾经试用过高压水射流清洗，由于对清洗技术不熟、对清洗设备掌握不好，曾发生过安全事故，因此，不敢或不愿再应用这一技术（当然，由于压力高、流速快，采用高压水射流清洗必须十分注意安全。只要掌握技术，熟悉设备，严格遵守“高压水射流清洗技术安全操作规程”，做到安全清洗是没有问题的）；三是国内高压水射流技术装备水平还较低，配套的周边设备和器材不全，而国外的设备价格又十分昂贵，这也影响了高压水射流清洗技术的普及和发展；四是推广应用高压水射流清洗技术的战略、策略、决策是否正确、是否科学、是否有效至关重要。决策好，应用好的企业，都收到了明显的技术成果和经济效益。反之，效果就差。
四、如何推广应用高压清洗机高压水射流清洗技术高压水射流清洗技术的推广应用可以采取多种模式，但是究竟以什么样的战略、策略和具体方式才是“多快好省”、才是*优化的？我们曾经提出了“*化、规模化、社会化”这一命题。当时这仅仅是一种设想。时至今日，通过实践，我们感到，这种认识是正确的，这种方法是行之有效的。按照这种思想和模式运行，能够并且已经取得了较好的技术成果、经济效益和社会效益。
1、高压清洗机高压水射流清洗技术应用的*化所谓*化，可以理解为有专门的机构设置、有可靠的技术装备和手段、有相对稳定和数量充足的*（技术、管理、操作和维修）人员，长期专门从事高压水射流清洗技术的应用。
高压清洗机高压水射流清洗应用的*化，至少应包括清洗技术（工艺、方案）研究的*化、清洗装备器材研制的*化和清洗工程实施的*化。
对于石油化工企业，至少应在清洗工程上实施*化。因为石化行业作为流程工业，对设备和系统的洁净程度有较高的要求，加之石化企业有复杂的生产装置、繁多的设备种类、大量不同直径的管线、高温高压易燃易爆的介质、特殊的、严格的安全环保要求以及紧张的检修工期，非*化的清洗是不能满足生产和检修（清洗）要求的。
2、高压清洗机高压水射流清洗技术应用的规模化所谓规模化是指其能力要具有一定的规模，这里的能力既包括清洗技术研究的能力、产品研制开发的能力、开展清洗工程的能力，也包括系统优化和组织管理的能力、综合经营的能力等等。而只有具备一定的规模，才有可能对清洗技术的研究做到高层次、全方位；新产品的研制开发才有可能量多面广，适应能力强；对清洗工程而言，具有一定的规模，则是在*短的时间内能完成较大的工程量。这一点，对石油化工企业停车大检修时，有很多设备和管线需要清洗时特别重要。不是个别少量的设备得到清洗，而是大量的、甚至整套装置、整个系统经过清洗，使清洁程度得到提高，这对石化企业的安全生产、节能降耗、产品质量和生产效率意义更大。
我们曾对炼油厂丙烷装置的全部冷换设备（包括管程和壳程），在一次停车检修中，彻底进行了清洗。效果十分明显。清洗前后一些主要设备运行工艺参数变化比较见下表。从中可以看出，冷后温度在清洗后全部下降。冷后温度的降低对于装置提高处理量和安全生产都是有利的。因为冷后温度高，将导致后部压力升高，为了保证安全生产，不得不降低处理量以保持后部压力不超过工艺指标。冷后温度低，可使萃取塔底温度低、温度梯度大，从而使脱沥青油收率和沥青产品质量提高，并且减少了由于后部压力升高而被迫放火炬造成的溶剂损失。经济效益十分显著。
3、高压清洗机高压水射流清洗技术应用的社会化高压水射流清洗技术的研究、产品的开发、工程的应用，不可能是封闭的。它既不可能离开社会实践而“闭门造车”，也不可能把研究的成果、研制的设备“束之高阁”。依据社会需求的实际进行研究、开发，并把其成果转化为生产力的过程，即是社会化的过程。这是高压水射流清洗技术研究、产品开发取得实效并得以发展的必由之路。
高压清洗机高压水射流清洗技术应用的规模化，也要求是社会化的。规模化的基本要素条件，不可能每个企业都具备，既使办到了，也是不科学、不经济的。“大而全”，“小而全”都是不可取的。只有实现社会化，才能“扬长避短”，才能充分发挥各*、各部门的优势，少投入，多产出，快产出。它不仅能进一步提高*化、规模化的水平，还能降低清洗成本。这对清洗行业，对石化企业，对全社会都是有益的。 高压水射流清洗技术的推广应用和发展是清洗行业和石化企业共同的需要、是其它行业乃至全社会的需要，也是高压水射流清洗技术自身发展的需要。石化行业的清洗市场很大，中国的清洗市场更大，发展高压清洗机高压水射流清洗技术有着广阔的前景。
北京易欣达科贸有限公司
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