小河道撇油沉降收油設備的研發和應用

王恒　王小林　張軍民　常怡立　王忠田

摘 要：為了能對小流域河道的油污能進行很好的回收，需要一個能更好的節省人力物力的技術和設備對小流域河道內的油污進行處置回收。針對這種大型收油設備無法到達的地域，設計研發了一種新型的小河道撇油沉降收油設備?？稍诟鞣N地形條件差、大型收油設備無法到達的情況下，能更好的節省人力物力且能快速有效地進行作業。結果表明，本設計研發的小河道撇油沉降收油設備組裝快捷、操作簡單、回收率更高、搬運輕便，在小河道等特殊區域能夠正常作業。

關鍵詞：撇油器 污油回收 特殊區域

中圖分類號：TG174 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（c）-0017-02

1 撇油器的必要性

在現有負責作業區域中，杏子河為延河一級支流，其水流相對平緩，流速0.7m/s，1km以上的溝道62條，作為王瑤水庫主供水源，是延安50萬居民主要飲用水源之一，保護杏子河流域不受污染，是我們環保搶險工作的首要任務之一。然而，因外破力（如地區性強降雨引發的滑坡、塌方等自然災害）等因素，導致輸油管線故障，在該沿河流域出現的原油泄漏造成的水域污染問題，是目前杏子河流域環保性工作主要面對的問題。針對該河流域出現的原油泄漏問題，因地域性質的問題，回收處理的效率一直相對較低或者不甚理想。到目前為止，在大流域河道我國設有大型收油設備對河流污油進行攔截回收；但在小型河道，我們只能投入更大的人力物力進行簡單的回收。

因此，針對杏子河流域的歷次出現的搶險情況，我們設計研發了一款更適合該種流域的河道撇油沉降收油設備。以確保應急搶險工作能更好更快的完成，將污染降到最低，遏制事態的進一步發展，以確保杏子河等流域的水體安全。

2 撇油器的工作原理及各功能件分析

2.1 結構原理設計

根據原油特性，我們設計將等同河道寬的撇油器（見圖1）放置在河道兩邊的可調節支架上，調節兩個支架使撇油器處于水面，轉動撇油器使開口的下端進入水體表層，讓漂浮在水面上的污油自然流入撇油器內。同時，通過連接在撇油器一側的一臺2.2kW管道自吸泵，將撇油器內的污染物輸送到沉降罐內，經過三級沉降使油水逐級分離，一級、二級沉降后剩余的干凈水體可通過安裝在罐體底部的閘閥排出，三級沉降罐內的油污通過一臺750W的潛污泵輸送到運輸罐進行回收；整個系統通過一臺10kW的便攜式發電機組提供持續電源供應。實現了整套系統的撇油功效及現場應用簡便性。

2.2 單功能件說明分析

2.2.1 撇油器

撇油器（見圖2）由收油頭和可調式支架組成。收油頭具體使用φ300mmPE管，將一頭封堵，另一頭封堵安裝φ15mm出水管，管中心開16×2000mm矩形口用以油污進入；支架使用輕便材料焊制便于操作，支架橫梁安裝調節絲杠，可根據河道水位調節撇油頭高低。撇油器的長度可根據河道水面的寬度進行一定范圍的伸縮調整，每款的適用河流寬度范圍在L～2L之間（L為撇油器收回長度）。特點：安裝方便，操作簡單，材質輕巧耐用，主要用于小流域、溝道的水面污油回收處理。

2.2.2 管道自吸泵

管道自吸泵（見圖3）將撇油器內回收的油污輸送到三級沉降罐內，最大功率：2.2kW，額定電壓：220V，最大流量：8m3/h，能夠滿足正常的收油作業。

2.2.3 三級沉降罐和潛污泵

（1）三級沉降罐。

三級沉降罐（見圖4）主要用于回收的油污進行油水分離，油污首先進入一級罐內進行沉降，進入罐內的油污到達二級罐隔板頂端時，油浮在水面的上部，流入二級沉降罐，進行再次分離，到達三級罐時油水基本分離。收油作業結束后打開罐體下部的閘閥，排掉干凈的水體。三級沉降罐采用不銹鋼板材焊制加工而成，設計合理，輕巧耐用，長：1500mm，寬：800mm，第一級高：800mm，第二級高：700mm，第三級高：600mm，罐體兩側各有兩個把手，便于作業人員搬運。

（2）潛污泵。

潛污泵（見圖5）是將三級沉降罐內回收的油污輸送到運輸罐。最大功率：750W，額定電壓：220V，最大流量：300L/min。

油污通過沉降罐的前兩級快速沉降，再經過最后一層的持續沉降，通過潛污泵進行油污的排除，整個過程簡單有效，收油率明顯提高。

2.2.4 發電機

發電機（見圖6）主要為油污管道泵及潛污泵提供移動持續工作電源，最大輸出功率：10kW，額定輸出電壓：220V/380V。

3 現場應用

3.1 操作應用

整個作業系統的操作只需4～6人。操作簡單快捷，整個系統組建時間不超過10min。

工作步驟：

（1）組裝各工作功能件；

（2）逐步連接各功能件；

（3）啟動發電機提供現場電源；

（4）固定好油污支架等撇油具；

（5）執行撇油工作。

3.2 應用實例

2018年8月，杏子河現場針對該撇油器進行了實地演練操作，進行了油污收集工作。據現場統計，整個操作流程4人負責，僅1h內成功收集了油污2方，較常規人工收集效率性提高近80%。

4 結語

小河道撇油沉降收油設備的研發與應用的成功，有效解決了小河道流域污油回收處理的難題，從根本上解決了人力物力的投入過大的問題、提高了現場的環保應急搶修效率，為小河道區域的環保工作打下了堅實的基礎。該設備無論是從社會角度還是經濟性角度來衡量，皆可以在行業類進行應用推廣。

參考文獻

[1] 許海東，李俊，胡軍輝，等.復合式收油設備在海洋石油環保作業船上的應用[J].船舶設計通訊，2014（1）：24-27.

[2] 石建敏.由大連溢油事故談堰式收油器的改進及新型DESMI收油設備的引進[J].航海，2012（5）：72-74.

[3] 李文靖.適于淺灘水體的溢油收集設備及分散劑的優選[D].西安建筑科技大學，2013.