过滤罐原位取样装置的研制与应用
2019-09-10刘瑞雪
摘 要:过滤罐的滤水效果直接影响污水站的水质指标,因此每年的过滤罐开罐检查效果尤其重要。常规开罐检查方法,操作周期长、劳动强度大,存在滑落、跌伤危险,且人员要进入过滤罐内提取滤料样品,破坏了滤料表面结构,造成了滤料取样不准确,存在相应的弊端。为了更高效、高质量的完成每次过滤罐开罐检查操作,研制了过滤罐原位取样装置,确保取样更精准。并通过试用达到满意的效果,在此供大家探讨。
关键词:过滤罐;取样;开罐检查
1、引言
油田的污水处理站污水过滤罐,按照公司的规定,每年都要对过滤罐的滤料污染和跑料情况进行开罐检查,常规的检查方法:将运行罐停运、提前打开排污,放干净罐内污水、打开上部人孔4-8小时,含氧量达到标准,才可以进入罐内取样,
这种取样方式存在以下几点问题:
1、人员进入罐内作业、夏天罐内有石油挥发的天然气,对人体有害。冬季原油凝固取样困难。
2、取样需要两人高空操作,人员进罐内操作是在有限空间,活动不开而且一身油泥,劳动强度大。
3、取样的样本不合格,罐内的30-40cm样本,底部是沉沙,中部是聚合物,上部是原油和浮物。不能按照原位取样,长期存在结果化验不准。
2、工作原理
2.1 结构组成
过滤罐原位取样装置,由可视取样窗(取样窗上有取样高度刻度线);呼吸孔;旋进齿轮;单流板;配重和延长连杆;取样加力手轮(手轮能固定连杆和伸缩转动等功能)组成。
图1 过滤罐原位取样装置组成图
2.2 操作方法
停运过滤罐,打开排污后,不用放净污水,打开人孔就能取样,根据罐内样本的位置配置连杆,用螺栓固定在人孔上。用旋进齿轮钻头取样。由于罐内在样本下有砾石垫层,沉降的泥沙很坚硬,利用配重和手轮向下加力并手轮顺时针转动,取样器向下,样本进入取样器内,到达砾石垫层时反转半圈。取样器自动关闭单流板,实现速度快与实际样本同位取样,化验结果100%的准确。
3、现场试验
该装置2018年在2801污水处理站,进行现场试验,已经正常使用了2年。试验期间开展了对适应性效果的监测。
3.1 测量准确性
过滤罐原位取样装置设计的首要目的就是提升开罐检查效果,确保水质指标。装置应用试验期间首先监测该装置的准确性。通过对10个过滤罐分别进行,装置取样和人工取样比对,试验发现装置取样更精准,且避免了对表层滤料状态的破坏。
3.2 使用安全性
员工只需站在过滤罐顶部人孔处将取样仓通过连杆深入到过滤罐内,取样仓顶部的旋转齿轮插入滤料,后部的单流板遇到滤料阻力打开,所取的滤料样品随即进入到取样仓。可有效减少人孔通风时间,不用考虑含氧量达到标准,才可以进入罐内取样的必备要求,也可避免因罐内H2S等气体,导致的严重危害。
3.3 稳定性效果
从2018年8月至2019年10月的两次应用效果可见,该装置稳定性较好,应用时设备在取样过程中平稳无异常,灵活好用,未出现破损、故障等实效情况。
3.4 经济性效果
制作一个过滤罐原位取样装置成本R=650元。每个过滤罐取样一次可节省人工费和进罐穿的防油衣共计600元。通过使用该装置,使取樣由原来5小时,缩短到现在只用不到1小时就能安全很好的取好样,节约经济效益3000元。每罐每年取样3次,推广应用26座污水站200个污水过滤罐共计ΔS1=(0.3+0.06)*3*200-30*0.065=214.05万元。应用过滤罐原位取样装置年可创经济效益ΔS=214.05万元,若大规模推广应用,则经济效益将更为显著。
4、结论及建议
(1)由过去的人工进罐取样改变成过滤罐原位取样装置,取样过程能够进行合理的调整优化,使样本更精准更真实,取样操作更简便。
(2)过滤罐原位取样装置在生产应用中效果稳定,可有效避免H2S中毒,减少安全隐患,成本低易加工,效益显著,有助于企业降本增效。建议大面积推广使用。
作者简介:
刘瑞雪(1975-),男,现工作于第三采油厂第五油矿北三联合站污水站,油气田水处理高级工。