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油轮贮油舱的清洗
作者:  发布时间:2011年5月19日  浏览次数:5486次

    油轮是海上运输石油的大型运输设备,长期使用后油舱中会沉积大量原油污垢沉渣,这些污垢粘度很大甚至呈浆渣状态,在有铁做催化剂的条件下,重油分子会发生聚合和凝聚而固化。空气中氧气对油渣的形成也有促进作用。这些油漆固着在油舱底部或四壁很难去除。用人工清洗油渣不仅劳动强度大,而且有一定的危险性,因此通常使用专用机械配合洗涤剂的方法进行清洗。

一、船体内部清洗

1.油船洗舱机
    在油船上一般都安装有专用洗舱机,洗舱机与加热装置相配合能把含有洗涤剂的海水加热成高压热水,向油舱喷射压力为1~12MPa温度为90~100℃的热洗涤液。在许多情况下油舱都是用洗舱机清洗的。如油轮检修时,油舱内含有大量易燃和有毒的石油蒸气,这时工人进入舱内清洗很不安全,为防止发生火灾爆炸或危害工人的健康,应使用洗舱机进行清洗。当油轮改变所装的油品时,如原来装原油重油改为装动植物油脂时,为保证油的品质不改变要先洗舱。空油轮在驶往原油产地港口途中,为了保证船只航行稳定在空油船的油舱中要加入海水做压舱物到达港口后再把海水排放掉,但含有原油的海水是不允许向港口内的海中排放的。因此在加压舱海水前必须用洗舱机把油舱清洗干净。油船洗舱机使用的洗涤剂应具备耐海水,燃点高,不产生有毒或刺激性气体,泡沫少的特点。把含有0.1%表面活性剂的海水加热到,90~100℃,通过洗舱机的喷嘴射向油舱的各个角落利用喷射的冲刷作用,热水的熔化作用和表面活性剂的乳化分散作用去除油垢。具体清洗过程是:先向油舱内通入4~5小时的水蒸气,使油渣受热熔化或软化,然后把1~12MPa压力温度为90~100℃的洗涤水喷向油舱清洗5小时。通常把油舱分为四层分别清洗,每层深度约1.5m,对于油舱中的死角部位要反复冲洗。调节喷嘴方向是通过扇形齿轮带动钢丝绳实现的。当用洗舱机把有害气,体和大量油渣清洗去除之后,工人才能进人舱内并用2MPa的40℃海水进行喷射清洗使油渣彻底清除。油舱中的油污有挥发性的石油气和粘性很大的原油淤浆,在清洗过程中应根据它们的具体特点分别进行清洗。

2.油舱中低燃点石油气的清除
    当油舱中原油含挥发性石油气较多时,清洗油舱前应先排放这些气体,这些气体可燃性强、毒性大对操作工人危害极大。有洗舱机设备的油船在用洗舱机清洗油渣的同时这些气体也被排除,没有洗舱机的油船,必须先向舱内导入水蒸气把这些石油气置换出来,工人才能进舱进行清洗。石油气的相对密度略大于空气,往往沉积在舱底,导入水蒸气提高舱内温度使石油气呈潮湿状态,并随水蒸气一起排放到大气中。如使用蒸汽鼓风机换气效率会更高。一般用蒸汽鼓风机8min内可使20kt级油轮的中央油舱完成换气工作。也可以用蒸汽喷射器强制通风来排除石油气,蒸汽喷射器的工作原理与真空喷射器抽真空原理相似,利用喷射蒸汽产生的负压把舱内石油气抽吸出来,同时送人新鲜空气进行置换。如不使用蒸汽排气方式,也可以利用压载泵及其配管把油舱内充满海水从而把石油气排出来。也可以在航行过程中,利用行进中的船速和风速的自然通风作用排除这些气体,为更有效排除这些气体,可利用船上的涡轮驱动强力送风机进行强制通风。清除的范围不只限于油舱也包括输油管线,隔离舱等可能滞留气体。

3.深舱中粘性油垢的清除
    油船运油既可采用铁桶分装,也可以在深舱中散装,油品散装具有装船耗时短,节约运费,充分利用船舱空间等优点,但同时也带来需经常清洗的问题。清洗深舱残留的粘性油一种工艺为先用蒸汽清洗舱中残油,即向油舱内通人蒸汽使舱壁温度达到40~60℃并保温3~5小时,使残油熔化并脱落下来从舱底排出。为进一步清除舱壁上的残油需把以表面活性剂为主要成分的洗涤粉浆均匀涂刷在油舱内壁及顶棚上,这步工序有时需架设简单的脚手架进行。目的是利用洗涤剂的润湿渗透作用,使粘油从船舱上剥离。然后向舱内加入洗涤液并通过舱底的加热盘管加热以提高洗涤液温度。为进一步提高温度往舱内吹入水蒸气,使舱内温度达60~70℃并保持4~6小时。然后打开人孔降温,等舱内温度降到可进人操作时,工人用消防水管喷射冲洗舱壁和舱顶。然后排出积水在保持舱底水位适当的条件下清洗舱底和加热盘管。最后在排水完毕后进行检查,对未洗净的地方进行补洗。使用的洗涤液中含有0.1%左右的烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂,冲洗温度保持在40~50℃。如果使用碱性清洗液清洗操作顺序基本相同,应在甲板上配备一个贮液罐,盛装温度约为50℃的碱性洗液,可利用重力落差作用通过胶管把洗液喷到舱壁和舱顶上。也可以用加压泵喷射方式清洗,把浓度为1—2g/L的洗涤液加热到40℃左右用泵加压到2~3MPa,反复对舱壁进行喷刷。把乳化后的油渣用泵吸人分离器中静置分离,分离后的洗涤液还可继续用于清洗,而油渣可回收作燃料或其他用途,但不可随意排放。

4.底舱淤浆的清除
    底舱在货舱的下面在船体的最底层,由若干个小舱组成并与货舱隔开。过去底舱主要用于装压舱用的海水以稳定船体。现在轮船都以重油柴油为燃料,所以可利用部分底舱贮存液体燃料或润滑油,既起压舱作用也有利于增大船的运载能力。但如果残余的压舱海水未完全排尽即装入重油柴油等燃料,重油与海水混合并在航行中船体颠簸摇晃的作用下会形成稳定乳化的淤浆,一般在底舱形成的淤浆中含有40%一60%的海水。劣质重油与含杂质多的海水更易形成难以除掉的稳定淤浆。由于底舱高度只有lm左右,而且各个小舱间都用钢板隔开。工人操作时在底舱中只能勉强通行很不方便,因此人工清除重油淤浆是很困难的工作。

5.燃料油加热器的清洗
    轮船发动机和锅炉使用的燃料为重油,粘度高、流动性差,所以一般用燃油加热器把重油加热到80~90℃,使其粘度降低到9mm2/s运动粘度(50s雷氏粘度)以下使用,燃料用重油的成分因产地不同而有变化,但一般都含有相当多的淤渣成分,所以在燃油加热器中会积累大量淤渣,但这类淤渣与船底舱形成的淤渣不同,含水分较少而且极为稳定多数情况下即使用淤浆破乳剂也难以使它完全清除,尤其是附着在加热管上的燃料受热形成的积炭更难去除,因此要使用有机溶剂与表面活性剂组成的乳液型溶剂洗涤剂清洗,并在其中加入适量的碱剂。使用时加水配成10%~15%的水包油(O/W)型乳液清洗。把在洗涤剂槽中配制好的洗涤液用泵送往燃油加热器中循环,用蒸汽加热使燃油加热器 温度提高到70~80℃,在保持该温度下进行循环清洗,清洗时间根据具体污垢多少确定,一般约在10~15小时左右。

6.润滑油冷却器的清洗
    洗燃油加热器淤渣的类似方法对润滑油冷却器用有机溶剂与表面活性剂组成的乳液型脱脂剂单独清洗。清洗时应注意避免把脱脂剂中的水和清洗剂残留在冷却器中,因此清洗后要充分漂洗并彻底于燥。

7.发动机冷却水系统的清洗
    发动机产生的热量大约只有30%被利用于做功,约有30%热量使机器温度升高,为此需用冷却水 吸收这部分热量,以免造成机器过热。轮船发动机可用海水或淡水冷却。因用海水冷却时,容易在气缸水套内生成水垢,因此目前普遍使用软水做冷却剂。对于冷却水系统中的油污可使用乳化型溶剂和碱性水剂清洗剂清洗。前者是把非离子表面活性剂溶解在煤油中形成的,后者是由磷酸三钠、硅酸钠配以少量表面活性剂组成的。系统中的水垢一般用加有缓蚀剂的5%~7%盐酸溶液酸洗去除。酸洗后再用加压水充分冲洗,并用1%碳酸钠溶液中和残酸、最后用1%亚硝酸钠溶液作防锈钝化处理。

二、其他有关清洗

1.船体外壳的清洗
    船体外壳的水下部分常常沾有藻类和贝类等生物污垢。特别是远洋船舶长期在海上行驶船体水下部分更易附着海洋生物,这些生物污垢不仅增加船舶行驶时的阻力,造成燃料和动力的损耗增加,也易损伤腐蚀船底缩短轮船使用寿命。在船舶大修时在船坞上可用机械或高压水喷射的方法清除这些污垢,也可以用含有草酸或磷酸的化学清洗液进行喷射清洗。这些酸性清洗剂能使海洋生物污垢很快从船体上被清除。船体水上部分也可以用类似的方法进行清洗。

2.海上石油泄漏的处理方法
    当油轮在海上遇难时会向海中泄漏大量石油,造成对海水的严重污染,会对海洋中的动植物特别是鱼类的生存带来严重影响;清理泄漏的石油主要采取物理方法,根据海面上石油的厚度可分别采用以下方法。
    (1)当海面上油层较厚时 首先用木块和漂浮物、绳索组成的隔油围栏把泄漏的原油包围起来防止其进一步扩散,然后用泵把原油收集起来。
    (2)对于较薄的油层 可向受到污染的水面上撒一层疏水性的轻质吸附剂,如聚丙烯、聚氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯等的发泡体、油毡状物质、珠光砂、蛭石等,把漫延的原油吸附捕集起来。吸油材料必须全部回收,避免漂流到远处造成再污染或对渔业造成损害,回收后的吸油材料原则上焚烧处理。一般送垃圾焚烧工厂处理,有时也在海岸露天堆放焚烧处理。聚丙烯吸抽材料受热发生热熔融不易燃烧。因此要将它与木片、纸等可燃垃圾大量、充分地混合才能焚烧干净。处理泄漏原油的另一种方法是加入油胶凝剂,这种油胶凝剂撒在水面的泄漏原油中,加以搅混,就可使油快速凝固,使原油丧失流动性和附着性。胶凝后的油扩散性变小,可使用拉网方式回收。一种用氨基酸衍生物制成的胶凝剂可使各类矿物油和动植物都发生胶凝,安全无毒。由于胶凝剂具有操作简便、处理费用低、对海生动植物无不良影响等优点,目前已被广泛采用。一般胶凝剂用量为被处理原油的20%,均匀撒布于油面,在风浪作用下拌合,在几分钟内可使油凝固形成可被2mm网目的拦网捕集的胶凝油块。胶凝油无粘附性,因此拖网可反复使用,减少清洗的麻烦。用胶凝剂最适合处理原油,重油等重质油,但也可以用于汽油、石脑油的回收。泄漏的原油如果因种种原因未能及时回收处理,在风浪、海水的作用下逐渐会形成油包水型乳状液。已形成乳状液的泄漏油用吸油材料乳化剂处理效果都不好。一般使用破乳剂先使油水分离,再加胶凝剂使油发生胶凝,回收胶凝油进行焚烧处理效果较好。
    (3)对于极薄的油层 无法用上述方法捕集时可向油面上喷洒含有表面活性剂的处理剂,使原油乳化并分散到水中,当油滴分散成极小的液滴时,对水中生物的生存就不会造成很大的危害,同时也能使微生物加快对油滴的分解速度。使用的表面活性剂乳化分散剂必须是对水中生物毒性小和易被微生物降解的。通常使用的是脂肪醇聚氧乙烯醚类的非离子表面、活性剂作乳化剂。

 
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