移動式含油污泥處理裝置管道設計——離心處理裝置

袁 雪 李瑞萍

（華油惠博普科技股份有限公司設計研究院，北京 100088）

1 概述

在油田生產、儲運、煉制及含油污水處理過程中，都會產生大量的含油污泥。將會對生產區域和周邊環境造成不同程度的影響，國家已頒布實施了《中華人民共和國固體廢物環境污染防治法》、《排污費征收使用管理條例》，含油污泥已被列為危險固體廢棄物。采用一定的回收處理技術，可將含油污泥中相當量的污油回收，在實現環境治理和防止污染的同時，具備一定的經濟效益和巨大的社會效益。

根據邊遠油田、煉油廠、油品儲藏區等含油污泥產量低、區塊分散、地面環境條件差的特點，以簡單、適用、安全、可靠、滿足生產為設計原則，我公司專門研制出模塊式橇裝移動含油污泥處理裝置，采用化學熱洗、離心分離、重力沉降的工藝處理含油污泥。模塊式橇裝移動含油污泥處理裝置的設備復雜多樣，結構要求緊湊。裝置內各設備的合理布置成為設計的重點、難點。離心處理裝置的布置可歸結為：露天化、流程化、模塊化、集中化。

2 離心處理裝置設備選型

離心處理裝置為該套裝置的核心裝置，包括臥螺離心機、換熱器、螺旋輸送器、中間罐、提升泵以及控制系統組成，具有自動沖洗、報警等功能，自動化程度高。流程如下：從調質污泥提升泵來的含油污泥首先經過過濾器去除殘留的較大顆粒，經換熱器加熱，與化學藥劑混合后送至兩相離心機；進入兩相離心機的污泥在離心力作用下實現固液分離，分離出的固體污泥通過螺旋輸送機排出；液相進入中間緩沖罐，由油水混合物提升泵外輸。

2.1 泵的選擇。根據工藝流程中，泵輸送物料的物理性質、化學性質、物料組成，結合不同類型泵的工作原理，綜合考慮泵的選擇類型。初步選定一臺結構尺寸較小且能滿足工藝要求的離心泵用于輸送清水，一臺螺桿泵輸送含泥污油。

2.2 換熱器的選擇。受裝置空間的限制，換熱器不能過于龐大，考慮到設備一般用于較偏遠地區，所選設備要結構簡單，維修更換方便。根據工藝要求，選用板式換熱器。

2.3 閥門的選擇。閥門籠統的劃分為通用閥門、特殊閥門。離心處理裝置中只涉及到通用閥門，即：球閥、閘閥、蝶閥、截止閥等。

3 總布置圖設計

總布置圖設計包括設備布置、管道布置設計。根據工藝流程要求，該裝置設計成二層橇裝式設備，既節省了空間，又使管道整齊美觀，在經過離心裝置處理后，固液物料可以直接進入下游裝置。

3.1 設備布置設計

3.1.1 設備布置。設備布置的一般要求：（1）要滿足工藝流程要求，按照物流順序布置設備；（2）設備布置要符合安全生產和環境保護要求；（3）應考慮管道布置安裝經濟合理和整齊美觀，節省材料，便于施工、操作、維修；（4）離心處理裝置，設備的布置根據工藝流程，分為二層布置，充分考慮安全生產、外形美觀的要求。

3.1.2 泵布置設計。離心處理裝置中采用了露天布置、半露天布置，主要與工藝要求保持一致。泵底座采用型鋼焊接而成，跟設備主框架采用螺栓活連接，既能固定設備，又便于泵的維檢修。

3.1.3 換熱設備的布置設計。在離心處理裝置中有兩臺換熱器，根據規范要求，宜集中布置在一起，便于熱源進出管線的設計。離心處理裝置中兩臺換熱設備集中布置在一層橇座上，靠近上下游設備，且布置在主框架邊緣位置，便于設備的操作、維檢修。

3.1.4 閥門的布置設計。閥門安裝的總體要求就是要便于操作、維修。離心處理裝置中，經常操作的閥門均布置在裝置邊緣處，便于操作，對于平行管線上的閥門，其閥門中心盡量布置在一條直線上，且管線底標高取一直，便于管線支架設計。

3.2 管道布置設計。管道布置設計的一般要求有；（1）管道布置設計應符合工藝管道及儀表流程圖的要求；（2）管道布置應統籌規劃，做到安全可靠、經濟合理、滿足施工、操作、維修等方面的要求，并力求整齊美觀；（3）管道布置不應妨礙設備、機泵及其內部構件的安裝、檢修；（4）設計輸送固體物料管道時，應使管道盡可能短；（5）布置與轉動機械設備連接的管道時，應使管系具有足夠的柔性，以滿足設備管口的允許受力要求；（6）對于管道表面溫度超過60℃的不保溫管線，在距離面或操作平臺2.1m以內者、距操作面0.75m以內者，應考慮人員防燙保護。

離心處理裝置中，管道布置嚴格按照管道設計一般要求進行設計，具體從四個方面體現：泵管道設計、換熱器管道設計、管道放凈設計、管道人員防燙保護設計、管道支架設計。

3.2.1 泵管道設計。離心處理裝置中，泵的類型有離心泵、正位移泵，泵吸入管道在滿足熱應力的前提下盡量短、少拐彎，裝置中充分考慮了設備與泵之間的位置關系，進口的減震措施采用改變管道走向，增強自然補償能力，節約材料，同時還節省了空間。

3.2.2 換熱器管道設計。換熱管道的布置方便操作，不影響換熱器的維檢修。離心處理裝置中，兩臺換熱器熱介質出口管線在橇內合并到一起，共用一臺疏水閥，管道簡單，布置緊湊。根據工藝流程，蒸汽進換熱器管道、冷介質出換熱器管道，其操作溫度均高于60℃，在管線沒有保溫層的情況下，在操作側的管道，以及經常操作的閥門，均考慮了人員防燙措施。

3.2.3 管道低點放凈設計。根據工藝管道輸送介質的不同，離心處理裝置中的低點放凈閥選用了兩種類型：輸送含泥介質的管線上，低點放凈閥采用球閥，有利于防止泄露；輸送不含泥介質的管線上，低點放凈閥采用閘閥。放凈管線的末端均采用管帽擰緊，防止誤操作或者閥門忘關的情況下，介質泄露。

3.2.4 管道支架設計。根據管道的直徑、壁厚、管道上閥門等的重量，初步提出支架的荷載、位置、形式，將相關資料提供給管道應力分析人員，由其核算并最終確認支架位置、形式。

結語

該套裝置在洛陽石化污泥處理中，應用效果較好，處理后的污泥已經達到掩埋要求，污泥中的油回收率較高，取得了很好的經濟效益，以及巨大社會效益。該裝置已經推廣到大慶油田、廊坊管道局的污泥處理項目中。

[1]GB50316-2000，工業金屬管道設計規范[S].