储油罐机械清洗工作机构的改造

王林龙 陈俞宗 内江职业技术学院

储油罐机械清洗工作机构的改造

王林龙 陈俞宗 内江职业技术学院

我国很多油田都利用COW清洗机来进行油储罐清洗，清洗机喷管和支撑件的端部结构十分简单，但内部结构较为复杂，且端部与喷嘴采用的是螺纹连接的方式，因此，在进行改造方案设计时，应从喷嘴和支撑件连接处予以适当的延长。在延长的长度予以确定时，要注意结合实际的作业需求合理延长。喷嘴端部与罐顶板之间保持一定的距离，且当喷嘴转到140°时，喷嘴端部与支柱套管之间不会出现相互影响的情况。另外，还需要考虑到工程成本和重量等问题，尽可能缩短加工轴和支撑部分，并考虑到实际清洗机安装过程中存在的误差影响，适当增加余量。

油储罐；工作机构；COW清洗机；改造

目前，我国很多油田都利用COW清洗机来进行油储罐清洗，尽管油储罐COW清洗机在实际应用过程中可以获得良好的应用效果，但经过一段时间的应用后发现，清洗机的可插入长度偏短，无法保证喷嘴旋转部分完全露出支柱套管下端[1]，且加工和安装均较为繁琐。为提高应用效果，需对COW清洗机工作机构予以改造。清洗机喷管和支撑件的端部结构十分简单，但内部结构较为复杂，且端部与喷嘴采用螺纹连接的方式，因此，在进行改造方案设计时，应从喷嘴和支撑件连接处予以适当的延长。

（1）拆除喷嘴改造锥齿轴。端部与喷嘴采用螺纹连接的方式，因此，可以拆除清洗机的喷嘴部分，并从轴上拆下锥齿轮。然后对锥齿轴进行改造，拆下之后，将锥齿轮进行适当的加工，轴保持较高的圆柱度、直线度，并与锥齿轮轴同轴心[2]。保证前端结构与锥齿轮连接部分一致，并与锥齿轮轴良好连接。后端结构则与锥齿轴末端一致，并能顺利安装锥齿轮。

（2）改造喷管接处。改造喷管接处时，加工的轴要保持与原轴同轴，轴要保证细长，并利用销钉予以连接。在锥齿轴端部要增加支撑结构，以维持齿轮啮合，并可以有效地传递扭矩。前端加工的螺纹要和喷嘴座保持一致，并与原喷管进行连接。后端支撑结构的螺纹则要与喷嘴座相连接处保持一致，保持与原喷管较高的同轴度，并与喷嘴座妥善连接。零件加工完毕之后，将锥齿轴连接轴右端，轴左端安装锥齿轮。喷管和支撑件左端连接喷管，右端连接喷嘴座。

（3）确定延长长度。在延长的长度予以确定时，要注意结合实际的作业需求合理延长。喷嘴端部与罐顶板之间保持一定的距离，且当喷嘴转到140°时，喷嘴端部与支柱套管之间不会出现相互影响的情况。另外，还需要考虑到工程成本和重量等问题，尽可能缩短加工轴和支撑部分，并考虑到实际清洗机安装过程中存在的误差影响，适当增加余量。

（4）确定连接处强度。在锥齿轴连接加工轴的部位，销孔和端部之间存在一定的距离，而齿轮啮合会产生向上的轴向力，薄壁处则需要承受轴自重压力。销钉会传递扭矩，在适当延长之后，支撑力增大，存在的摩擦力使向喷嘴输出的扭矩变小。但锥齿轮连接处厚度小于加工轴连接处的厚度，而且齿轮端存在一定的支撑力，可以抵消齿轮啮合到来的径向力。

（5）改造校验。对清洗机完成改造后，需要予以改造校验。要对改造后的清洗机予以连续12h以上的实验运行，保证正常运转无异常情况出现。如果经过检验，清洗机的连接部位处于高精度的链接状态，且齿轮传动效率和强度等相关指标均满足设计要求，整体运行状态正常、平稳，则视为校验合格。

为检验清洗机改造后的应用效果，结合实际的油储罐清洗项目进行分析。某公司因为生产和作业需要，要进行重油油罐清理工程。清洗范围包括5个5000t油罐、罐区（以防火墙为分界）内管道、油污收集井、池。经实地考察发现，清洗单位现有的COW清洗机总长度、可插入最大长度以及有效长度无法满足实际清洗的需要[3]。因此，按照上文的改造方案，结合实际情况进行改造，并应用于清洗工程中。清洗过程中采用机械与人工结合法，清运罐区清洗范围内的油罐、管道、油污收集井，池的油渣、油泥，如有残余废油污、油污水必须用吸油毯或化油剂去净油污，现场必须无油污遗留物；满足油罐、管道的动火及拆除要求。负责清理油罐内的重油，保证油罐清理干净，清洗测爆合格以能动火为准。

施工过程中，首先将油罐卸油部分的管道进行隔离，避免管道内油料再次进入油罐。然后进行通风置换，在油罐入孔处配置防爆轴流风机进行强制通风，通风操作频率和时间可根据气体监测仪的安全报警指标来确定。利用改造后的三维喷头刷洗罐壁（无人进罐清洗）。用一定比例化油剂混入高压水自动冲洗罐壁、清洗罐底，以管壁清洗干净为准。清洗过程中发现，喷嘴端部与罐顶板之间保持了合适的距离。喷嘴转动过程中，喷嘴端部与支柱

套管之间未出现相互影响，整个系统均保证正常运转无异常情况出现，整体运行状态正常、平稳。在油罐下部清扫孔处配置真空吸污车配合人工推扫罐内沉积物，经气体检测合格后，施工人员穿戴静电防护服、防油手套、防油防滑鞋及安全绳，携带有色金属铲、收集桶等工具进入罐内进行清罐作业，将罐内油渣收集至提桶内移送至油罐外，清出的油渣统一收集、存放。最后，进行现场整理和废水排放，处理后达到环保标准。最终的清洗结果令人满意，说明改造后的施工清洗机工作机构科学，运行正常，性能稳定，可以满足清洗工程的实际需要。

[1]冯杰，王延昌，李志国，等．机械清洗在内浮顶油罐中的应用[J]．石油化工设备，2013（4）：63-65.

[2]韦涛，万丽云，杨雪，等．机械清罐技术在吐哈油库的应用[J]．油气田地面工程，2014，33（2）：88-89.

[3]郭俊杰．高黏度油品储油罐机械清洗系统[J]．油气田地面工程，2014，33（5）：102-103.

（栏目主持 焦晓梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.058