0 引言

我國(guó)的油品儲(chǔ)存、運(yùn)輸容器大多采用鋼材制成，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用后，容器內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生污垢和沉積物，甚至?xí)a(chǎn)生鐵銹，在油桶再次投入使用前必須對(duì)

油桶進(jìn)行清洗。通過(guò)往桶內(nèi)噴淋清洗液或噴淋酸液的方法，可以將桶內(nèi)大部分的污物清洗干凈，但桶內(nèi)狹縫和桶底與桶周面的連接處殘留有污物，這些部位清洗液很難完全滲入。而且在經(jīng)過(guò)上述清洗過(guò)程后油桶內(nèi)還殘留了很多殘液，這些殘液覆蓋在油桶內(nèi)壁，如對(duì)殘液不進(jìn)行清除，油桶在閑置一段時(shí)間后將再次產(chǎn)生銹蝕，所以必須在之前工序結(jié)束之后再加一道工序?qū)κＳ辔畚锖蜌堃哼M(jìn)行清除。

目前的油桶清洗方法有鏈條清洗、浸泡清洗及高壓液力清洗。鏈條清洗基本原理為：把大量的細(xì)長(zhǎng)鏈條放入桶內(nèi)，通過(guò)油桶的各種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使鏈條與油桶內(nèi)壁產(chǎn)生磨擦，通過(guò)磨擦除去油桶內(nèi)的銹蝕，加入的堿液可以除去油污。這種清洗方法可以除去大量的銹蝕和油污，但存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)：噪聲大、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、工藝復(fù)雜，且破壞了油桶表面的致密氧化層，加速油桶的銹蝕，減短了油桶的使用壽命。浸泡清洗是通過(guò)往桶內(nèi)噴淋清洗液，將污垢溶解排出桶內(nèi)的清洗方法。高壓液力清洗是通過(guò)高壓水射流的力作用，使桶內(nèi)油垢及鐵銹從桶內(nèi)壁脫落，缺點(diǎn)是存在清洗死角，清洗不徹底。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)油桶的干燥方法主要是采用熱風(fēng)吹干的方法。熱風(fēng)吹干是通過(guò)往桶內(nèi)通熱風(fēng)，通過(guò)熱空氣與桶壁發(fā)生熱交換來(lái)給油桶加熱，加速殘液的揮發(fā)，并通過(guò)空氣的運(yùn)動(dòng)把殘液蒸汽帶出油桶。由于油桶結(jié)構(gòu)封閉，只有油口與外界相通，熱風(fēng)無(wú)法順暢流動(dòng)，從而不能很快地將蒸汽帶出桶內(nèi)，所以耗時(shí)長(zhǎng)、效率低。由于殘液蒸汽還殘留在桶內(nèi)，冷卻后凝結(jié)附著在油桶內(nèi)壁，大大影響油桶的清潔度。

1、清洗原理

清洗是指用某些力(物理力或化學(xué)力)把污垢從被洗物上除掉?？梢愿鶕?jù)使用的清洗力(清洗要素)的種類來(lái)分類，清洗要素主要有溶劑的溶解力、界面活性力、化學(xué)反應(yīng)力、吸附力、物理力等[2]。通常進(jìn)行清洗時(shí)，很少單獨(dú)使用一種力，而是將幾種力組合使用。

1.1 清洗力

1.1.1 溶劑的溶解力、離散力

常用溶劑主要是水和有機(jī)溶劑兩類。水是一種廉價(jià)的溶劑，可溶解電解質(zhì)(有機(jī)、無(wú)機(jī))、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪酸、酒精類等，具有不燃、無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭，且不需要復(fù)雜的附屬設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。水的缺點(diǎn)是對(duì)油脂類的溶解力不足。除掉該類污垢時(shí)，需要與其他清洗要素組合使用，有機(jī)溶劑的種類極多，通常根據(jù)清洗目的來(lái)選擇和組合使用。在使用時(shí)，還應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性(溶劑的回收利用等)和使用性(易燃性、阻燃性、爆炸性、毒性、公害、廢液處理等)。

1.1.2 界面活性力

界面活性劑是含有疏水基(親油基)和親水基的有機(jī)化合物，吸附在固—液界面、液—液界面、氣—液界面上，是一種可顯著改變界面性質(zhì)的材料。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)的不同，分為陰離子界面活性劑(最常見(jiàn)的是肥皂、合成洗滌劑等)、陽(yáng)離子界面活性劑(作為殺菌劑、消毒劑使用)及非離子界面活性劑(能夠與酸性溶液及堿性溶液混合使用)三類。

1.1.3 化學(xué)反應(yīng)力

如果選擇對(duì)污垢和被洗物都最為恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥品并進(jìn)行完善的處理，這是最為簡(jiǎn)單、有效且經(jīng)濟(jì)性好的清洗要素，但其缺點(diǎn)是易損傷被洗物，且對(duì)操作者有危害等。酸類洗滌劑主要用于除去金屬類的污垢(金屬表面的銹跡、氧化皮、變質(zhì)層等)，堿類洗滌劑主要用于除去油脂性(動(dòng)植物性、礦物性)污垢以及蛋白質(zhì)、淀粉等的高分子有機(jī)物(加水可分解為低分子)形成的污垢。

1.1.4 物理力

物理力(熱、壓力、摩擦力等)是與溶解力同等重要的清洗要素，不利用物理力的清洗系統(tǒng)可以說(shuō)是不可能的。加熱不僅可使化學(xué)反應(yīng)速度加快(溫度每升高100℃反應(yīng)速度約增加一倍)，而且可使高黏度油脂類的黏度降低，從而提高洗滌效果。攪拌和刷洗等引起的摩擦以及用高壓水噴射等均可使污垢與被洗物分離，使污垢易溶于溶劑。

1.2 污垢的黏附狀態(tài)

在決定清洗方法時(shí)，需弄清被洗物的特性和污垢的性質(zhì)。要掌握被洗物所用材料的物理性質(zhì)是屬于易受損傷表面還是堅(jiān)硬表面，與洗滌劑是否起化學(xué)反應(yīng)等。對(duì)于污垢，在選用合適的清洗方式時(shí)，還要看其黏附狀態(tài)、所屬種類等污垢的黏附狀態(tài)（如圖一所示），從機(jī)械性的覆蓋至滲透、擴(kuò)散到被洗物內(nèi)部，有各種各樣的狀態(tài)。狀態(tài)a可較容易地除去，但狀態(tài)e要完全除去是困難的，對(duì)被洗物的損傷不可避免。各種狀態(tài)都需要通過(guò)考慮綜合使用合適清洗力，完成清洗。

圖一 污漬與被洗物黏附狀態(tài)示意圖

2、待洗油桶清洗狀況分析

油桶的結(jié)構(gòu)封閉，成圓筒形，上頂面有兩孔，其中之一為M60×l.5 的螺紋孔，另一孔直徑為Φ30。待洗油桶由于在運(yùn)輸裝卸過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生碰撞，很多出現(xiàn)歪癟的情況，如圖二所示。

圖二 待洗油桶外形圖

表一 抽樣油桶內(nèi)部狀況

為了能夠清楚地了解待洗油桶內(nèi)部狀況，特從某油庫(kù)隨機(jī)抽取六只裝過(guò)潤(rùn)滑油的空油桶(編號(hào)為NO.1、NO.2、NO.3、NO.4、NO.5、NO.6)，分別沿中軸線按圓周六等分剖開(kāi)六分之一，進(jìn)行觀察分析。結(jié)果如表一所示。

根據(jù)表一可以看出，大部分油桶內(nèi)部布滿油污，局部有點(diǎn)狀銹蝕，而對(duì)于銹蝕較多的油桶己經(jīng)失去了清洗意義，不能再用。

油污的主要成分是重油及當(dāng)油桶閑置時(shí)掉入桶中的粉塵等固體沉淀物。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，沉淀物和重油凝結(jié)在一起黏在油桶內(nèi)壁形成油污塊。

銹蝕的主要成分是氧化鐵。當(dāng)油桶置于潮濕空氣中時(shí)，由于空氣中氧氣的氧化作用，生成了氧化鐵，即鐵銹。

3、清洗流程確定

根據(jù)油桶內(nèi)部的污物分析可知，油桶內(nèi)的污物主要是油污和鐵銹。油污黏在油桶內(nèi)壁上，鐵銹常常被油污包裹，附著在油桶內(nèi)壁上，形成很大的污垢塊，其中部分污物僅輕輕附著在桶壁的表面，而有些污物則是膠著在桶壁上的頑固污塊。由于油桶污物的這種特性，需要首先選擇除去油污，當(dāng)油污全部去除干凈后，藏于油污下的銹蝕將會(huì)完全暴露出來(lái)。接著進(jìn)入下一個(gè)工位進(jìn)行酸洗除銹蝕。待酸洗結(jié)束后，油桶內(nèi)還殘留部分酸液，酸液長(zhǎng)時(shí)間存在于桶內(nèi)將腐蝕油桶，且將影響所裝油品的質(zhì)量，所以必須將油桶內(nèi)殘留酸液除去，于是堿中和是該清洗工藝中必不可少的步驟。通過(guò)堿和酸的中和反應(yīng)除去桶內(nèi)的酸液，之后在同一工位再通入清水進(jìn)行漂洗，將沒(méi)有消耗的堿液漂洗出油桶。漂洗后的油桶內(nèi)有大量的水，若此時(shí)直接出料，油桶內(nèi)的水結(jié)合空氣中的氧氣作用很快使油桶再次生銹，所以必須在清洗結(jié)束后添加干燥過(guò)程。因?yàn)橥皟?nèi)殘留大量的水分，在真空清洗干燥中使用的清洗劑為碳?xì)淙軇?，碳氧溶劑與水不溶，將形成乳化液，不方便循環(huán)利用，難于處理，所以必須在真空清洗干燥工位之前設(shè)有將水從油桶中除去的工位，即切水工位。切水結(jié)束后的油桶內(nèi)還殘留大量的切水劑以及在之前清洗過(guò)程中沒(méi)有完全清除干凈的污物。進(jìn)入干燥工序后，進(jìn)行真空蒸汽清洗和真空干燥，油桶邊角和小縫隙中的污垢及最后留于油桶內(nèi)的碳?xì)淙軇⒆罱K被除去。干燥結(jié)束后，油桶出料，此時(shí)的油桶內(nèi)沒(méi)有了油垢和銹蝕等污物，而且油桶內(nèi)部干燥。綜上所述，選擇的清洗工藝如圖三所示。

圖三 油桶清洗工藝流程圖

4、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)清洗原理及待洗油桶內(nèi)部油垢狀況的研究，提出了一種油桶的清洗工藝流程，即：除油—除銹—中和—切水—真空清洗干燥。