過(guò)濾罐原位取樣裝置的研制與應(yīng)用

摘 要：過(guò)濾罐的濾水效果直接影響污水站的水質(zhì)指標(biāo)，因此每年的過(guò)濾罐開(kāi)罐檢查效果尤其重要。常規(guī)開(kāi)罐檢查方法，操作周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大，存在滑落、跌傷危險(xiǎn)，且人員要進(jìn)入過(guò)濾罐內(nèi)提取濾料樣品，破壞了濾料表面結(jié)構(gòu)，造成了濾料取樣不準(zhǔn)確，存在相應(yīng)的弊端。為了更高效、高質(zhì)量的完成每次過(guò)濾罐開(kāi)罐檢查操作，研制了過(guò)濾罐原位取樣裝置，確保取樣更精準(zhǔn)。并通過(guò)試用達(dá)到滿意的效果，在此供大家探討。

關(guān)鍵詞：過(guò)濾罐;取樣;開(kāi)罐檢查

1、引言

油田的污水處理站污水過(guò)濾罐，按照公司的規(guī)定，每年都要對(duì)過(guò)濾罐的濾料污染和跑料情況進(jìn)行開(kāi)罐檢查，常規(guī)的檢查方法：將運(yùn)行罐停運(yùn)、提前打開(kāi)排污，放干凈罐內(nèi)污水、打開(kāi)上部人孔4-8小時(shí)，含氧量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，才可以進(jìn)入罐內(nèi)取樣，

這種取樣方式存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

1、人員進(jìn)入罐內(nèi)作業(yè)、夏天罐內(nèi)有石油揮發(fā)的天然氣，對(duì)人體有害。冬季原油凝固取樣困難。

2、取樣需要兩人高空操作，人員進(jìn)罐內(nèi)操作是在有限空間，活動(dòng)不開(kāi)而且一身油泥，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

3、取樣的樣本不合格，罐內(nèi)的30-40cm樣本，底部是沉沙，中部是聚合物，上部是原油和浮物。不能按照原位取樣，長(zhǎng)期存在結(jié)果化驗(yàn)不準(zhǔn)。

2、工作原理

2.1 結(jié)構(gòu)組成

過(guò)濾罐原位取樣裝置，由可視取樣窗（取樣窗上有取樣高度刻度線）;呼吸孔;旋進(jìn)齒輪;單流板;配重和延長(zhǎng)連桿;取樣加力手輪（手輪能固定連桿和伸縮轉(zhuǎn)動(dòng)等功能）組成。

圖1 過(guò)濾罐原位取樣裝置組成圖

2.2 操作方法

停運(yùn)過(guò)濾罐，打開(kāi)排污后，不用放凈污水，打開(kāi)人孔就能取樣，根據(jù)罐內(nèi)樣本的位置配置連桿，用螺栓固定在人孔上。用旋進(jìn)齒輪鉆頭取樣。由于罐內(nèi)在樣本下有礫石墊層，沉降的泥沙很堅(jiān)硬，利用配重和手輪向下加力并手輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，取樣器向下，樣本進(jìn)入取樣器內(nèi)，到達(dá)礫石墊層時(shí)反轉(zhuǎn)半圈。取樣器自動(dòng)關(guān)閉單流板，實(shí)現(xiàn)速度快與實(shí)際樣本同位取樣，化驗(yàn)結(jié)果100%的準(zhǔn)確。

3、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

該裝置2018年在2801污水處理站，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，已經(jīng)正常使用了2年。試驗(yàn)期間開(kāi)展了對(duì)適應(yīng)性效果的監(jiān)測(cè)。

3.1 測(cè)量準(zhǔn)確性

過(guò)濾罐原位取樣裝置設(shè)計(jì)的首要目的就是提升開(kāi)罐檢查效果，確保水質(zhì)指標(biāo)。裝置應(yīng)用試驗(yàn)期間首先監(jiān)測(cè)該裝置的準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)10個(gè)過(guò)濾罐分別進(jìn)行，裝置取樣和人工取樣比對(duì)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)裝置取樣更精準(zhǔn)，且避免了對(duì)表層濾料狀態(tài)的破壞。

3.2 使用安全性

員工只需站在過(guò)濾罐頂部人孔處將取樣倉(cāng)通過(guò)連桿深入到過(guò)濾罐內(nèi)，取樣倉(cāng)頂部的旋轉(zhuǎn)齒輪插入濾料，后部的單流板遇到濾料阻力打開(kāi)，所取的濾料樣品隨即進(jìn)入到取樣倉(cāng)。可有效減少人孔通風(fēng)時(shí)間，不用考慮含氧量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，才可以進(jìn)入罐內(nèi)取樣的必備要求，也可避免因罐內(nèi)H2S等氣體，導(dǎo)致的嚴(yán)重危害。

3.3 穩(wěn)定性效果

從2018年8月至2019年10月的兩次應(yīng)用效果可見(jiàn)，該裝置穩(wěn)定性較好，應(yīng)用時(shí)設(shè)備在取樣過(guò)程中平穩(wěn)無(wú)異常，靈活好用，未出現(xiàn)破損、故障等實(shí)效情況。

3.4 經(jīng)濟(jì)性效果

制作一個(gè)過(guò)濾罐原位取樣裝置成本R=650元。每個(gè)過(guò)濾罐取樣一次可節(jié)省人工費(fèi)和進(jìn)罐穿的防油衣共計(jì)600元。通過(guò)使用該裝置，使取樣由原來(lái)5小時(shí)，縮短到現(xiàn)在只用不到1小時(shí)就能安全很好的取好樣，節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益3000元。每罐每年取樣3次，推廣應(yīng)用26座污水站200個(gè)污水過(guò)濾罐共計(jì)ΔS1=（0.3+0.06）*3*200-30*0.065=214.05萬(wàn)元。應(yīng)用過(guò)濾罐原位取樣裝置年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益ΔS=214.05萬(wàn)元，若大規(guī)模推廣應(yīng)用，則經(jīng)濟(jì)效益將更為顯著。

4、結(jié)論及建議

（1）由過(guò)去的人工進(jìn)罐取樣改變成過(guò)濾罐原位取樣裝置，取樣過(guò)程能夠進(jìn)行合理的調(diào)整優(yōu)化，使樣本更精準(zhǔn)更真實(shí)，取樣操作更簡(jiǎn)便。

（2）過(guò)濾罐原位取樣裝置在生產(chǎn)應(yīng)用中效果穩(wěn)定，可有效避免H2S中毒，減少安全隱患，成本低易加工，效益顯著，有助于企業(yè)降本增效。建議大面積推廣使用。

作者簡(jiǎn)介：

劉瑞雪（1975-），男，現(xiàn)工作于第三采油廠第五油礦北三聯(lián)合站污水站，油氣田水處理高級(jí)工。