查广平1 温宁峰2 霍丙新3 王来智4
(1.长庆工程设计有限公司,陕西西安710018 2.第二采油厂 陕西西安710018
3.设备管理部,陕西西安710018 4.宝鸡宝石特种车辆有限责任公司 陕西宝鸡721000)
摘要 针对油田采出水处理系统地下式含油污泥池中污泥人工清掏强度大、存在安全风险、污清掏困难等问题,研发了一种含油污泥清掏装置,可以实现无需人进入含油污泥池内,只需移动式清掏机械进入的方式,实现污泥清掏装置高效清掏,助力油田采出水水质提升。
关键词 含油污泥 机械清掏 装置 水力排泥
0 引言
油田采出水一般采用沉降除油罐进行油水分离,油水混合物在沉降罐内进行沉降分离,含油污泥沉积在除油罐底部,通过管道排至污水污泥池。污水污泥池内的新鲜污泥的流动性和均质性都比较好,但是实际运行过程中含油污泥不能做到及时的处置,导致含油污泥经过一段时间后,污泥池内的污泥因重力作用容易聚集或者沉降形成流动性比较差的沉积泥,再次采用污泥提升泵进行提升时受流动性影响,污泥提升泵会出现以提升泵为中心的锥型局部抽吸,排量变小、效率变低,提升困难等问题。
1技术现状
针对目前不同单位采取的污泥污水池污泥清理技术进行摸底调查,各单位在污泥污水池清理过程中,主要采取的还是以人工清理、吸污车抽吸清理、水压冲刺稀释和吸污清理等手段为主。现有污泥池配套污泥泵对流动性较差的污泥抽吸提升能力不足。第二采油厂目前采取的是以抽吸泵抽吸加人工清理辅助清理的方式;第九采油厂目前采取机械清理,高压水冲刺加真空吸污泵抽取清理;第十一采油厂采取机械清理,主要是通过机械装置,抽取污泥污水池内的上清液,通过动态喷射器,将池内不同方向的沉积污泥逐步进行切削,改变沉积污泥的流动性,利用抽吸泵进行抽吸。
(1)人工清理。主要方法是利用吸污车,将污泥池内上部流动性相对较好的进行抽吸,底部沉积污泥通过拆除污泥污水池盖板、通风后进行人工装袋清理,主要问题是池内环境复杂,安全风险较大。
(2)吸污车或自吸泵清理。主要是利用吸污车、自吸泵将污泥污水池内上部流动性较好的污泥进行抽吸、拉运,对底部沉积的硬泥抽吸不动的暂时不做清理,主要问题是底部沉积污泥越积越多,影响站库排污和水质提升工作。
(3)高压水喷射稀释加真空泵抽吸。第九采油厂目前使用 “WCB-污油泥池机械清洁橇”。该装置主要工作原理为通过柱塞泵将水加压(最高30Mpa),根据实际需要调节不同的压力级别,配套一个小口径的高压喷嘴(配套旋转喷嘴和扇形喷嘴)水枪,将高压水通过喷头喷射到待清洗表面,增加沉积污泥的流动性,将稀释的污泥利用真空抽吸泵进行抽吸。主要优点是高压水将沉积污泥稀释,增加了流动性;缺点是利用高压水冲刺,增加了污泥的总体液量,增加了后续减量化处置的工作量。
(4)动态喷射提取技术。采油十一厂目前使用“动态喷射提取+污泥减量化技术”处置污泥污水池沉积污泥。“动态喷射提取技术”主要是将喷射提取装置安装在污泥污水池附近,通过自吸泵抽取污泥污水池上清液进行加压,带动旋转喷射头(可以360°旋转)搅动整个污泥池,使污泥池内上、中、下不同位置的沉积污泥进行均质化,通过自吸泵进行抽取,进行污泥减量化处置。优点是利用池内上清液或流动性较好的污泥进行循环,解决了水压冲刺、稀释带来污泥量增加的问题。“旋转喷射器”主要针对污泥池沉积污泥的搅动和均质化设计,能够解决池底污泥流动性差的问题。缺点是旋转喷射器承受一定的压力,喷射半径4-5米,池内一个区域内需要固定安装,工作中需要根据池内具体情况调整旋转喷射器安装位置。
2.解决技术措施
为了有效解决污泥污水池快速清理的难题,研发污泥池快速清理装置。该装置主要由清理装置、液压站、卷扬系统、空气置换设备和复合气体检测仪组成。作业时清理装置进入污泥池,通过液压站进行远程控制。在作业前和作业过程中利用防爆风机对污泥池内进行空气置换,稀释可燃及有毒有害气体,并实时监测池内可燃及有毒有害气体浓度,确保污泥池内工作环境安全。清理装置通过液压离心泵将清理的油泥输送到地面的罐车中。清理完成后利用热水清洗干净装置及管线上的油泥。
清理装置是一款遥控式液下清淤设备。以液压橡胶履带式平台为基础,前端尼龙旋转头对沉积物进行滚刷收集,后端搭载液压离心式耐磨泵将污泥输送至地面罐车。通过有线或者无线操控盘对整机进行操作,亦可增加可视化模块对设备本身和工作环境进行实时监测,使得该设备可以进入到各种复杂施工环境中进行清理作业。该设备具有智能化、灵活性高等特点。作业过程不需要高压水冲刺和稀释沉积污泥,不增加污泥量;同时该装置的体积可以按照工作需要进行调整,也可以进入储罐进行清污;人工远程操控,可对工作情况实时监控调整,控制和减少人员进入高危区域进行作业。