油田污油泥處理中臥螺離心機(jī)運(yùn)行與維護(hù)管理措施

郭治勇，王浩，向濤

（1.中國石油新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)；2.中國石油新疆油田公司重油開發(fā)公司，新疆 克拉瑪依 834000）

臥螺離心機(jī)在石油化工、污水處理等行業(yè)中廣泛應(yīng)用，是較理想的固液分離設(shè)備，其分離效果和可靠的性能贏得了眾多行業(yè)的青睞。中國石油新疆油田污油泥分離處理工藝，采用ALDEC G-75 臥螺離心機(jī)來實(shí)現(xiàn)泥沙與油水分離。通過運(yùn)行與維護(hù)的數(shù)據(jù)分析，總結(jié)了臥螺離心機(jī)在污油泥處理工藝中有效的運(yùn)行與維護(hù)管理方法。

1 離心機(jī)工作原理

（1）臥螺離心機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1，主要由差速器、大小端蓋軸、螺旋推料器、轉(zhuǎn)鼓、機(jī)罩殼、軸承座、主（副）電機(jī)、控制系統(tǒng)等組成。

圖1 臥螺離心機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖

（2）離心機(jī)工作原理：離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓與螺旋推料器運(yùn)行到一定轉(zhuǎn)速后會(huì)產(chǎn)生離心力，污油泥液體由進(jìn)料管送入到螺旋推料器內(nèi)，通過分料裝置進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓空腔，在離心力的作用下，比重較大的固相物料就附著到轉(zhuǎn)鼓壁上，形成環(huán)形的固相層，螺旋推料器將脫水后的固相物料從離心機(jī)圓錐轉(zhuǎn)鼓的小端出渣口推出，而比重輕的液相（油水）則從圓柱端的溢流口排出，如此連續(xù)不斷地工作，達(dá)到污油泥液體的連續(xù)分離之目的。

2 運(yùn)行管理

（1）離心機(jī)運(yùn)行管理是分離效果的重要保證。液池液位高度、差轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速、絮凝劑的種類、濃度等參數(shù)，都將影響離心機(jī)運(yùn)行和分離效果。新疆油田通過多年的運(yùn)行分析，得出在上述的諸多因素中，液池液位高度的調(diào)整、轉(zhuǎn)速差的控制等對離心機(jī)處理效果至關(guān)重要。

（2）處理工藝主要技術(shù)參數(shù)。污油泥液體成分：泥沙粒度0.135 ～0.104mm(60 ～100 目)≥55%，固相密度為2650kg/m3，泥餅空隙率為45%。離心機(jī)額定轉(zhuǎn)速：2850r／min，最大分離因數(shù)：3000，導(dǎo)程3780mm，液池液位高度：40 ～60mm。差速器減速比：1:57，差轉(zhuǎn)速4 ～12r/min。

（3）液位調(diào)節(jié)板高度確定。離心機(jī)在進(jìn)行污油泥脫水處理時(shí)，在離心力的作用下，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的沉降區(qū)段會(huì)形成液池環(huán)層，在干燥區(qū)段會(huì)形成半脫水的固體環(huán)層，如圖1 所示。泥沙等固體在離心力的作用下被擠壓到轉(zhuǎn)鼓壁上，通過螺旋推料器擠壓到固相排出口。通過改變液位調(diào)節(jié)板高度來控制液池環(huán)的厚度，目的是使液相含固率盡可能小。因此，液位調(diào)節(jié)板高度直接影響到離心機(jī)的處理效果。經(jīng)過多年的摸索和試驗(yàn)，阿法拉伐ALDEC G-75 離心機(jī)的液池環(huán)層厚度，通過液位調(diào)節(jié)板調(diào)整到50±0.5mm 較合適，可以確保泥餅的含水率在75%～80%。液位調(diào)節(jié)板的高度影響離心機(jī)分離效果，如表1。

表1 液位調(diào)節(jié)板高度對離心機(jī)分離效果統(tǒng)計(jì)表

（4）差轉(zhuǎn)速調(diào)整。速差是轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速與螺旋推料器轉(zhuǎn)速之差。有速差的改變，也就有了泥沙在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的滯留時(shí)長的改變，對泥餅干度、液相清澈度等有著很重要的影響。假設(shè)污油泥液體濃度和量不變的情況下，通過不同速差試驗(yàn)，可以得到不同的處理效果。

①將速差控制在6r/min，污泥固相層在干燥區(qū)停留時(shí)間就比較長，分離脫水后的泥餅含水率在≤75%，但處理效率較低，液相中懸浮物和固體顆粒成分增多。

②將速差從6r/min 逐漸增大到8r/min，污泥固相層的停留時(shí)間變短，泥餅含水率在80%左右，且處理量增大了15%，泥餅回收率增加了2%。

③如果速差超過12r/min，污泥固相層的滯留時(shí)間太短，脫水后的泥餅含水率超過85%，因螺旋推料器與轉(zhuǎn)鼓之間的速差增大，增強(qiáng)了對液池環(huán)層的擾動(dòng)，將固相層重新泛起至液池環(huán)層中，跟隨上液相流出，固液分離效果變差。在污油泥液體濃度、絮凝劑濃度、液體量相對穩(wěn)定的情況下，將速差值控制在7r/min 為最佳。如果污泥濃度或流量變大，差速器控制程序自動(dòng)調(diào)高速差，將泥餅快速地從轉(zhuǎn)鼓中推出。如果污泥濃度或流量變小，差速器控制程序自動(dòng)下調(diào)速差，讓污泥在離心機(jī)中的停留時(shí)間稍長，泥餅脫水效果變好。差速器自動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上要依據(jù)油田油泥性質(zhì)的不同，自動(dòng)調(diào)整螺旋推料器轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速。

3 操作管理

（1）規(guī)范的操作管理工作，是離心機(jī)可靠運(yùn)行的重要保證。

①離心機(jī)啟動(dòng)前的檢查與準(zhǔn)備工作。盤動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，確認(rèn)轉(zhuǎn)鼓運(yùn)轉(zhuǎn)自如，檢查轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)方向，檢查各軸承座及各部件連接螺栓，運(yùn)行前要確定絮凝劑種類及合理的投加濃度以及投加量。

②啟動(dòng)離心機(jī)。觀察離心機(jī)速度的變化，發(fā)現(xiàn)異常噪聲、異常振動(dòng)及其它異常情況；打開絮凝劑投加裝置出口閥門，啟動(dòng)絮凝劑投加裝置，啟動(dòng)加藥泵；打開進(jìn)料閥，啟動(dòng)進(jìn)料泵，進(jìn)料量在10 ～20min 內(nèi)逐漸增大至額定處理量。

③停機(jī)管理。停機(jī)管理最重要的是清洗工作。停機(jī)前，停止進(jìn)料并提高差速，用清水沖洗離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓空腔10 ～20min，直到從大端排出的沖洗水變清。持續(xù)低速清洗離心機(jī)，當(dāng)離心機(jī)沒有啟動(dòng)或者轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速小于300rpm 時(shí)，禁止沖洗，以免清洗液進(jìn)入主軸承與螺旋軸承。打開轉(zhuǎn)鼓上蓋檢查上下機(jī)殼是否有物料殘留在轉(zhuǎn)鼓里。

（2）運(yùn)行維護(hù)管理。

①調(diào)整轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、差速、液位調(diào)節(jié)板的高低，控制固體回收率＞95%、泥餅含水率75%～80%。

②監(jiān)測軸承的溫度變化，負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主軸承溫度≤75℃，差速器潤滑脂溫度≤70℃。

③要求運(yùn)行時(shí)整機(jī)的振動(dòng)烈度空載為：7.1mm/s、負(fù)載為11.2mm/s。

4 維護(hù)和維修管理

（1）運(yùn)行200 ～220 小時(shí)保養(yǎng)一次。對離心機(jī)軸承座、差速器軸承座、螺旋軸承、差速器、主（輔）電機(jī)軸承進(jìn)行潤滑；如重新安裝液位擋板時(shí)，應(yīng)確保液位調(diào)節(jié)板都在相同的高度，高差為±0.5mm。

（2）每運(yùn)行7000 ～8000h，應(yīng)對機(jī)器進(jìn)行大修。螺旋葉片和出渣頭應(yīng)無磨損變形，葉片磨損量≥3mm ～5mm，應(yīng)對螺旋葉片加以修復(fù)；大修要更換所有的軸承和密封圈，拆卸并清洗差速器。

5 結(jié)語

（1）設(shè)定液位調(diào)節(jié)板高度直接影響處理效果和設(shè)備的運(yùn)行。不同的機(jī)型，不同的處理量，不同的處理介質(zhì)等，液位調(diào)節(jié)板的高度有所不同。

（2）速差的調(diào)整對分離效果影響非常大，在實(shí)際運(yùn)行中，必須根據(jù)處理介質(zhì)不同，通過試驗(yàn)，找到最佳速差值，要兼顧泥餅含水率、上清液含固率和處理能力。

（3）做好定期維護(hù)工作，按照操作保養(yǎng)規(guī)程，加強(qiáng)離心機(jī)保養(yǎng)維護(hù)，定期清洗離心機(jī)、附屬設(shè)備和管道，保證處理系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。