由于超声波清洗主要是利用超声波在液体中的空化作用,所以在应用于铁路油罐车的清洗时,首要条件是为超声波提供一个液体环境,首要目标是在满足清洗要求的条件下,无需工作人员下罐作业。以下对2个超声波清洗技术应用方案进行分析。
方案1:超声波技术与机械清洗结合
这一方案是利用机械清洗工艺中的现有结构,对喷嘴进行改造,加装超声波发生器和换能器,在对含洗涤溶液的新鲜水加压后经管路通过喷嘴,在喷嘴外用橡胶类材质与罐壁围筑成一相对密闭的空间,通过源源不断的水液的补充,形成
液体环境,通过伸缩管臂的移动对油罐内各位置的油污进行清洗。在对罐壁清洗完毕后,抽取底液,再利用原工艺,使用净水冲洗,抽取底液后完成清洗任务。该方案的优点是相对节约水资源、不需工人下罐作业;但缺点是部分部位清洗效果由于喷嘴结构的限制,有可能达不到所要求的清洗效果。此外,该方案还面临如下困难:
◇喷嘴改造工艺复杂,难度较大;
◇由于喷嘴需移动来完成所有内壁的清洗,故喷嘴臂上须有液压移动装置将喷嘴上的橡胶类材料接触到罐壁,以形成相对密闭的液体环境。
方案2:超声波技术与化学清洗结合
化学清洗与超声波清洗所需要的介质相同,都是以添加了化学药剂的水溶液作为清洗介质,有着天然的便利环境。在向罐内注入水溶液后,将超声波清洗装置由油罐口探入液面以下,启动装置进行清洗。清洗一定时间后将污水抽出,清洗完毕。该方案的优点是不需工人下罐作业,易配置自动化处理装置,减少人力成本,清洗效果好;但缺点是污水产生量大,罐内留存的微量洗涤液可能会对输送的油品有质量影响。此外,其所产生的污水处理难度大,需一整套污水处理回收装置与之配合。综合考虑,方案2的改造难度较小,清洗效果好,水溶液的注入和抽取、污水的处理都可利用炼厂现有的装置进行,无疑大大降低了改造成本。但仍有一些方面是需要考虑的:
◇超声波清洗过程是否足够安全。在清洗中,油污易聚集浮于水面,水面上层充满油气,超声波发生装置在这种环境中工作是否足够安全,需进行试验验证。
◇在达到与人工清洗同样标准的情况下,超声波清洗技术能否为企业节约开支,能否更快地完成清洗任务,以使油罐车更有效地投入到运营中,在装置生命期内能否收回改造清洗装置投入的资金,仍需做进一步论证。
结束语
传统的人工清洗铁路油罐车存在高能耗、高成本、环境污染大、对工人毒害程度大、具有安全隐患等缺点,不符合国家相关产业政策、清洁生产的要求和以人为本的理念。随着科学技术的发展,人力劳动正一步步被机械化所取代,自动化、智能化、无人化等技术发展日新月异,应用领域不断拓展。在铁路油罐车清洗中,我国部分炼化企业有相当一部分的油罐车仍在采取人力清洗的方式,不但危害人的身体健康,更有油气中毒甚至牺牲生命的案例。建议相关企业加快推动超声波清洗技术在铁路油罐车清洗中的应用,以降低清洗成本,提高清洗效率,消除安全隐患。