一种铁路罐车的罐体清洗方法与流程

本发明涉及一种铁路罐车的罐体清洗方法，用于铁路罐车罐体内部污物的清洗。

背景技术：

铁路罐车的运输方式是石油化工液体物料(如液体油品)的重要运输方式之一。铁路罐车在换装液体物料时需要对罐车内部进行清洗，以除去污物如油污。铁路罐车的罐体清洗可采用人工清洗，也可采用机械清洗，人工清洗的方式清洗罐车内部有如下缺点：

1、劳动强度大，健康危害大，易患职业病；

2、清洗效率低，清洗效果差。

目前，国内使用的铁路罐车机械清洗方法有两种。中国专利cn201105276y公开了一种铁路油罐车清洗装置，该装置采用压力热水介质通过清洗喷头冲洗油罐车内壁以清洗油污，同时用叶片式潜液泵抽出污水。该种方法由于抽水设备叶片式潜液泵的笨重，导致整个机构偏庞大，倾覆力矩较大。

中国专利cn1055257c公开了另一种铁路油罐车清洗装置，是采用高压清洗头冲洗油罐车内壁，冲洗水压力为36mpa，用真空泵抽污水。由于真空泵是间断操作的，油罐车内的液面下降时液面上层的油污会重新粘附在油罐车内壁，容易造成二次污染。此外，高压清洗头喷出的冲洗水压力太高，冲洗时易把油罐车内部的氧化膜打坏；高压冲洗水一旦泄漏易造成事故，很不安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种铁路罐车的罐体清洗方法，采用本发明能实现操作工不进到罐车内部就可以对罐车内部进行全方位清洗，以解决现有技术中铁路罐车清洗劳动强度大，清洗效率低的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种铁路罐车的罐体清洗方法，其特征在于由以下步骤组成：

1)当需要对铁路罐车罐体内部清洗时，通过铁路牵引设备将铁路罐车与铁路罐车清洗装置对位，打开铁路罐车人孔，打开铁路罐车清洗装置定位销，将喷头及污水管垂管通过罐车人孔插入到铁路罐车内，并保证污水管垂管插入到集油窝内；

2)启动清洗泵，清洗水通过清洗泵入口管及清洗泵提压后通过清洗泵出口管进入到加热器，加热后的清洗水最后通过清洗装置清洗管垂管及喷头喷射出来，喷射到铁路罐车内壁上；

3)启动清洗泵的同时启动污水泵，积聚在铁路罐车底部的含油污水通过污水管进入到污水泵，经污水泵提压后通过污水管出口管排至就近的污水处理设施处理；

4)当清洗5～10分钟后，先停止清洗泵，再停止污水泵；

5)当铁路罐车内部的清洗效果达到质检要求时，将清洗装置复位至平台，清洗铁路罐车工作结束；当清洗效果未达到质检要求时，重复步骤2～5。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的清洗水一般选用可靠、性质良好的生产水，水质要满足ph值6～ 9、codcr≤150mg/l、cl^-≤500mg/l、浊度＜10ntu(散射浊度单位)等国家规范要求；

本发明一种铁路罐车清洗方法，其进一步技术特征在于：为了保证清洗效果，所述的清洗水内可注入1～10％的清洗剂；清洗剂可以选用市售的常用清洗剂。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，仅能清洗铁路罐车的内壁，不能清洗外壁。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的清洗泵的扬程应根据清洗泵入口管处清洗水的压力确定，保证清洗泵出口管的操作压力在0.8～1.6mpag。

本发明一种铁路罐车清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的污水泵应为强自吸泵，保证污水泵的吸上高度为4.5～5.0m。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的清洗泵的流量为15～30m³/h；

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的污水泵的流量比清洗泵流量大1～5m³/h。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的加热器的功率应根据清洗水的入口温度、出口温度及清洗泵的流量确定，清洗水的出口温度为60～80℃。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的加热器可选用电加热式、蒸汽加热式或其他可靠的方式；如果 生产企业内能保证供应稳定可靠的清洗水的温度在60～80℃，可取消加热器。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的铁路罐车清洗装置与铁路罐车可能接触的部位应采取防止产生火花的材料或措施。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的铁路罐车清洗装置应设置防静电接地夹，且各回转管道之间应连接导静电跨线。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，其进一步技术特征在于：所述的铁路罐车清洗产生的含油污水应送至就近的污水处理设施处理，处理合格后达标的中水可回用。

采用本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法能降低工人劳动强度，有利于操作工的身体健康，清洗效果好。此方法可行性好，投资小，应用广泛。与现有技术相比，本发明一种铁路罐车清洗方法具有以下优点：

1)结构型式简洁；

2)无安全隐患；

3投资小，应用广泛。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但并不限制本发明的使用范围。

附图说明

图1是本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法的清洗装置示意图；

图2是本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法的清洗装置的a向局部视图；

图3是本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法的清洗装置的b向局部视图。

图中所示附图标记为：1-清洗泵入口管，2-清洗泵，3-清洗泵出口管，4-加热器，5-污水泵出口管，6-污水泵，7-污水泵入口管，8-铰链座，10-平台，11-立柱，12-平台立柱，13-连接件，14-法兰，15-回转轴，16-活动密封盖，17-罐体，18-人孔，19-集油窝，20-喷头，50-清洗管内臂，51-污水管第一垂直管段，52-污水管内臂，53-污水管第二垂直管段，54-污水管第一水平管段，55-清洗管外臂，56-污水管第二水平管段，57-清洗管垂管，58-污水管垂管，59-清洗管软管，60-清洗水垂直管段，61-污水管第一水平回转接头，62-污水管第二水平回转接头，63-清洗管水平回转接头，64-污水管外臂，71-污水管第一垂直回转接头，72-污水管第二垂直回转接头，91-第一弹簧平衡缸，92-第二弹簧平衡缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法，包括下述步骤：

1)当需要对铁路罐车罐体内部清洗时，通过铁路牵引设备将铁路罐车与清洗装置对位，打开铁路罐车人孔18，打开铁路罐车清洗装置定位销，将喷头20及污水管垂管58通过罐车人孔18插入到铁路罐车内，并保证污水管垂管58插入到集油窝19内；

2)启动清洗泵2，清洗水通过清洗泵入口管1及清洗泵2提压后通过清洗泵出口管3进入到加热器4，加热后的清洗水最后通过清 洗装置清洗管垂管57及喷头20喷射出来，喷射到铁路罐车内壁上；

3)启动清洗泵2的同时启动污水泵6，积聚在铁路罐车底部的含油污水通过污水管进入到污水泵6，经污水泵提压后通过污水管出口管5排至就近的污水处理设施处理；

4)当清洗5～10分钟后，先停止清洗泵2，再停止污水泵6；

5)当铁路罐车内部的清洗效果达到质检要求时，将清洗装置复位至平台，清洗铁路罐车工作结束；当清洗效果未达到质检要求时，重复步骤2～5。

本发明一种铁路罐车的罐体清洗方法所使用的清洗装置包括清洗泵2、污水泵6、加热器4、清洗鹤管、喷头20、立柱11和平台10。清洗泵2设有清洗泵入口管1和清洗泵出口管3，加热器4设于清洗泵出口管3上。清洗泵入口管1和清洗泵出口管3上可以按常规方式设置各种阀门。清洗鹤管清洗管路的入口通过法兰14与清洗泵出口管3的出口相连，清洗鹤管的出口与喷头20相连。清洗鹤管清洗水管路自其入口至出口由清洗水垂直管段60及设于其上的清洗管水平回转接头63、水平设置的清洗管内臂50及设于其上的清洗管软管59、清洗管外臂55及设于其上的清洗管软管59、清洗管垂管57组成，各管段通过弯头连接。污水泵6设有污水泵入口管7和污水泵出口管5。污水泵入口管7和污水泵出口管5上可以按常规方式设置各种阀门。清洗鹤管污水管路的出口通过法兰14与污水泵入口管7的入口相连，清洗鹤管污水管路自其入口至出口由污水管垂管58、污水管第二水平管段56及设于其上的污水管第二垂直回转接头72、污水管外臂64及设于其上的污水管第一垂直回转接头71、污水管第一水平管段54、污水管第二 垂直管段53及设于其上的污水管第二水平回转接头62、污水管内臂52、污水管第一垂直管段51及设于其上的污水管第一水平回转接头61组成，各管段通过弯头连接。清洗鹤管清洗管垂管57和污水管垂管58设有公用的活动密封盖16。清洗鹤管设有水平回转接头或垂直回转接头的管段，均被分成固定段和转动段。

清洗鹤管污水管第二垂直管段53的固定段上设有铰链座8，铰链座8的两端与污水管外臂64之间分别设有第一弹簧平衡缸91和第二弹簧平衡缸92。第一弹簧平衡缸91位于污水管外臂64的上方，第二弹簧平衡缸92位于污水管外臂64的下方。第一弹簧平衡缸91和第二弹簧平衡缸92弹簧杆的端部分别与铰链座8的两端铰接连接，第一弹簧平衡缸91和第二弹簧平衡缸92缸体的端部分别与污水管外臂64铰接连接。第一弹簧平衡缸91和第二弹簧平衡缸92的作用是使清洗鹤管保持平衡状态。

铁路罐车的罐体清洗装置与污水管第一水平回转接头61、污水管第一垂直管段51、清洗管水平回转接头63及清洗管垂直管段60同轴设置有回转轴15，回转轴15的两端分别与污水管第一垂直管段51和清洗管垂直管段60相连，清洗鹤管通过连接件13连接于立柱11上，立柱11安装于平台10上,用于支承清洗鹤管及其上所设置的部件。污水管第一垂直管段51的固定段与立柱11之间、清洗管垂直管段60与立柱之间都设有连接件13。连接件13通常为杆件，其与有关部件的连接一般是焊接。立柱11与回转轴15之间可设置常用的定位销装置(图略)，通过控制回转轴15的转动来控制清洗管内臂50和污水管内臂在水平方向上的转动。清洗装置清洗管路和污水管路的转动是保持同步一致的。

本发明清洗装置所使用的第一弹簧平衡缸91和第二弹簧平衡缸 92、水平回转接头和垂直回转接头、回转轴15、铰链座8等部件，均为标准件。喷头20最好是使用清洗化工塔器所用的万向清洗喷头，它能够将清洗水以球形喷出。

清洗泵2的扬程应根据清洗泵2入口处清洗水的压力确定，保证清洗泵出口管3出口处的清洗水压力为0.8～1.6mpa(表压)。清洗泵2的流量一般为15～30立方米/小时。

加热器4用于加热清洗水，它可以是电加热器、蒸汽加热器等型式的加热器。加热器4的功率应根据其入口和出口处清洗水的温度以及清洗泵2的流量来确定。清洗水在加热器4内一般被加热到60～80℃(该温度亦即加热器4出口处清洗水的温度)。如果有生产企业能稳定可靠地供应60～80℃的清洗水，则清洗泵出口管3上可以不设置加热器4。

污水泵6应选用强自吸泵，保证污水泵6的吸上高度为4.5～5.0米。污水泵6的流量应比清洗泵2的流量大1～5立方米/小时。

平台10由几根支承柱支承，平台10的高度一般为3.4～3.6米。

活动密封盖16上设有两个开孔，污水管垂管58从位于活动密封盖16中心的孔穿过，清洗管垂管57从另外一个孔穿过。清洗装置操作时，活动密封盖16盖于铁路罐车的罐体17的上装口或上部人孔18上(参见图1)，以防止清洗水溅出。可通过沿清洗管垂管57和污水管垂管58移动活动密封盖16来调整清洗管垂管57和污水管垂管58伸入至罐体17内的长度，满足不同直径罐体清洗的需要，应保证污水管垂管58插入到铁路罐车17的罐车集油窝19的底部。活动密封盖16一般采用尼龙材料，其重量轻，绝缘、防静电，密封性好。清洗管垂管57和污水管垂管58进入罐体17之内的部分(即活动密封盖16以下的部分，参见图1)以及喷头20应采用与罐体17碰撞时不产生火花并 且耐腐蚀的材料，例如铜、铝或铝合金。清洗鹤管其余的管段以及连接件13等部件的材料一般为普通碳钢。

本发明清洗鹤管的转动采用手动方式。在平台10与罐体17的顶部之间架设活动的梯子，清洗人员可以在平台10、罐体17的顶部和梯子上进行有关的操作。人工推动清洗鹤管的清洗管垂管57和污水管垂管58，可以使：(1)污水管垂管58并由其带动活动密封盖16、喷头20经污水管第二水平管段56的转动段绕污水管第二垂直回转接头72的轴心线在垂直方向上转动；(2)喷头20至污水管第一水平管段54之间所有的管段及其上所设置或与之连接的部件，经污水管第一水平管段54的转动段绕污水管第一垂直回转接头71的轴心线在垂直方向上转动；(3)喷头20至污水管第二垂直管段53之间所有的管段及其上所设置或与之连接的部件，经污水管第二垂直管段53的转动段绕污水管第二水平回转接头62的轴心线在水平方向上转动；(4)喷头20至污水管第一垂直管段51之间所有的管段及其上所设置或与之连接的部件，经污水管第一垂直管段51的转动段绕污水管第一水平回转接头61的轴心线在水平方向上转动；(5)清洗管垂管57至清洗管垂管60之间所有的管段及其上所设置或与之连接的部件，经清洗管垂管60的转动段绕清洗管水平回转接头63的轴心线在水平方向上转动；回转轴15与污水管第一水平回转接头61、清洗管水平回转接头63同轴自转。

各管段的转动相互独立。通过上述的转动，使喷头20及污水管垂管58经过水平移动和垂直升降、自上装口或上部人孔18进入罐体17内，并可在罐体17上部与下部之间的范围内升降。需清洗罐体的铁路罐车首先要停靠在清洗装置附近，使上装口或上部人孔18处于清洗管外臂55和污水管外臂64的活动半径之内。如图1所示，清洗装置处于工作位置。清洗时，同时启动清洗泵2和污水泵6，清洗水经清洗泵 入口管1、清洗泵2、清洗泵出口管3进入加热器4，在加热器4内被加热后再经清洗泵出口管3进入清洗鹤管。清洗水流动至喷头20后喷出到罐体17的内壁上、清洗掉污物(如油污)。形成的污水(如含油污水)集聚在罐车集油窝19内，污水通过插入到罐车集油窝19内的污水管垂管58、清洗装置的污水管路、污水泵入口管7、污水泵2及污水泵出口管5送至附近的污水处理设施处理。待罐体17的内部清洗干净后，清洗泵2和污水泵6停机，清洗操作结束。为防治静电危害，清洗装置应设置静电接地夹，且各回转管路之间应连接导静电跨接线。清洗操作结束后，清洗鹤管的污水管外臂64经污水管污水管第一水平管段54的转动段绕污水管第一垂直回转接头71的轴心线向上转动，经污水管第二水平管段56和污水管第二垂直回转接头72带动垂管57上升，将喷头20从罐体17内提升出来(图略)。同步将清洗鹤管的清洗管路提升出来。之后，清洗鹤管的相关管段分别绕污水管第一水平回转接头61的轴心线、清洗管水平回转接头63的轴心线、污水管第二水平回转接头62的轴心线在水平方向上转动(参见前文对清洗鹤管转动情况的说明)，将清洗鹤管及其上所设置的部件整体转动至零位(污水管内臂52和清洗管内臂50平行于罐体17轴心线的方位)，保证清洗鹤管在铁路限界范围外。当需要由零位调整至图1所示的工作位置时，操作过程正好相反；详细说明从略。

清洗操作所用清洗水的ph值为6～9，codcr≤150mg/l，氯离子含量≤500mg/l，浊度＜10ntu(散射浊度单位)。为了保证清洗效果，可向清洗水内注入一些清洗剂。清洗水在进入清洗泵2之前应使用过滤精度为10～30目的过滤器过滤，过滤器可设于清洗泵入口管1上。污水在进入污水泵6之前应使用过滤精度为10～30目的过滤器过滤，过滤器可设于污水泵入口管7上。