廊一站外輸泵房排污系統(tǒng)工藝流程改造

趙江雪 赫建江 陳曉潘 柏 龍 黃 月 楊 松

(華北油田公司第四采油廠，河北廊坊 065000)

0.引言

油田采油站在日常的啟泵輸油、輸氣生產(chǎn)過(guò)程中有清洗過(guò)濾器、維修離心泵、正常運(yùn)行離心泵放空等操作的時(shí)候，任何一項(xiàng)操作都不可避免的產(chǎn)生大量的污水、污油，這些污水、污油排放進(jìn)地下排污管道，經(jīng)排污管道排放至污油池里，如果排污管道清理不及時(shí)造成堵塞，大量污水、污油外溢至地面，不僅影響生產(chǎn)，同時(shí)站內(nèi)環(huán)保也不達(dá)標(biāo)。如果改進(jìn)排污系統(tǒng)，同時(shí)利用外輸泵房污水二級(jí)處理后的水質(zhì)，在原有污水工藝處理基礎(chǔ)上，再增加過(guò)濾、吸附的后處理工藝，使其水質(zhì)排放達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，甚至回用標(biāo)準(zhǔn)，不僅能夠解決管道堵塞問(wèn)題，避免環(huán)境的污染，而且還能緩解水資源短缺的現(xiàn)象。

廊一站作為華北油田第四采油廠天然氣生產(chǎn)的第一線，擔(dān)負(fù)著原油、天然氣外輸這一重任。廊一站外輸泵房?jī)?nèi)地下排污管道堵塞嚴(yán)重，員工和專業(yè)疏通管道隊(duì)伍多次解堵無(wú)果，大量污水污油外溢至泵房地面，泵房現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生環(huán)保不達(dá)標(biāo)。針對(duì)目前這一現(xiàn)狀，結(jié)合廊一站現(xiàn)有的工藝流程，以解決管道堵塞問(wèn)題，同時(shí)降低員工工作量為目的，對(duì)廊一站進(jìn)行外輸泵房排污系統(tǒng)工藝流程的改造。

1.外輸泵房存在問(wèn)題

外輸泵房排污系統(tǒng)常見問(wèn)題有下述幾種情況。

（1） 管道堵塞問(wèn)題：管道堵塞問(wèn)題是外輸泵房排污系統(tǒng)最常見的一類問(wèn)題，排污管道彎頭多，常年不清理等等，都會(huì)造成管道堵塞，嚴(yán)重影響排污系統(tǒng)正常運(yùn)行。

（2） 泵站故障問(wèn)題：電氣故障、機(jī)泵損壞、管道破裂等原因，都能導(dǎo)致泵站無(wú)法正常運(yùn)行。

（3） 水處理設(shè)備故障問(wèn)題：水處理設(shè)備由于設(shè)備老化、維護(hù)不當(dāng)、濾芯堵塞等原因，導(dǎo)致水處理設(shè)備無(wú)法正常工作，影響水質(zhì)。由于水質(zhì)不好，雜質(zhì)較多，從根本上加重了排污的工作量。

（4） 泵房安全問(wèn)題：泵房?jī)?nèi)存在電氣設(shè)備、泵房?jī)?nèi)的管道里輸送的介質(zhì)屬于易燃易爆物質(zhì)，如果管理不當(dāng)，可能會(huì)引起泵房火災(zāi)、爆炸等安全問(wèn)題。

（5） 排污系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題：最初的排污設(shè)計(jì)可能能夠滿足當(dāng)時(shí)場(chǎng)站的排污要求。但隨著站內(nèi)流程逐漸增加，油氣處理量日漸增多，最初的設(shè)計(jì)已經(jīng)滿足不了目前的生產(chǎn)要求，從而導(dǎo)致排污系統(tǒng)的運(yùn)行效率低下，甚至出現(xiàn)故障。

（6） 排污系統(tǒng)維護(hù)不及時(shí)的問(wèn)題：維護(hù)不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備老化、管道破裂等，嚴(yán)重影響排污系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

綜上所述，因?yàn)槔纫徽就廨敱梅績(jī)?nèi)沒(méi)有排污池，只有一條地下排污管道，管道堵塞嚴(yán)重，截止到2023 年2月份，員工和專業(yè)疏通管道隊(duì)伍多次解堵無(wú)果，致使外輸泵房?jī)?nèi)地溝污水外溢，需員工用桶等工具舀出，再倒入液下池，才能避免污油外溢，導(dǎo)致員工在外輸泵房工作的過(guò)程中，勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且經(jīng)常接觸油氣，健康安全環(huán)保不達(dá)標(biāo)，泵房現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生環(huán)保不達(dá)標(biāo)。

2.原因分析

外輸泵房排污系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因有以下幾點(diǎn)。

（1） 管道堵塞：可能是由于管道內(nèi)雜物積存、沉積物過(guò)多、管道設(shè)計(jì)不合理等原因引起的。如果排污管道的設(shè)計(jì)不合理，如彎頭過(guò)多、管道走向不合理等，可能會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)積存大量雜物和沉積物，最終導(dǎo)致管道堵塞。

（2） 泵站故障：可能是由于泵站設(shè)備老化、維護(hù)不當(dāng)、電氣故障等原因引起的，如果泵站設(shè)備老化、維護(hù)不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致泵站設(shè)備損壞，無(wú)法正常運(yùn)行，電氣故障也是常見的泵站故障原因之一。

（3） 水處理設(shè)備故障：可能是由于設(shè)備老化、濾芯堵塞、維護(hù)不當(dāng)?shù)仍蛞鸬模绻幚碓O(shè)備老化、濾芯堵塞或維護(hù)不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致水處理設(shè)備無(wú)法正常工作，影響水質(zhì)。

（4） 泵房安全問(wèn)題：可能是由于管理不當(dāng)、電氣設(shè)備故障等原因引起的，如果泵房?jī)?nèi)危險(xiǎn)物品管理不當(dāng)，可能會(huì)引起泵房火災(zāi)、爆炸等安全問(wèn)題，電氣設(shè)備故障也可能會(huì)導(dǎo)致泵房安全問(wèn)題。

（5） 排污系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理：可能是管道走向不合理、泵站位置選址不當(dāng)?shù)龋瑢?dǎo)致排污系統(tǒng)的運(yùn)行效率低下，甚至出現(xiàn)故障。也可能是現(xiàn)有的排污系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足不了目前場(chǎng)站的排污需求，需要進(jìn)行技術(shù)、設(shè)備升級(jí)。

（6） 排污系統(tǒng)的維護(hù)不及時(shí)：排污系統(tǒng)沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，會(huì)出現(xiàn)設(shè)備老化、管道破裂等問(wèn)題，影響排污系統(tǒng)的正常運(yùn)行，維護(hù)不及時(shí)可能是由于管理不當(dāng)、缺乏專業(yè)維護(hù)人員等原因引起的。

綜上所述，目前廊一站外輸泵房?jī)?nèi)有兩臺(tái)污水泵、兩臺(tái)輸油泵、一臺(tái)裝車泵，日常工作中需暖泵排放污水中氣體，打掃室內(nèi)及機(jī)泵衛(wèi)生，使用水量較多。地下排污管道內(nèi)污油、污水呈自流狀態(tài)，排污管道堵塞嚴(yán)重，大量污水、污油外溢至泵房地面上，地下排污管線到站內(nèi)地下污水池的管線從壓縮機(jī)房及天然氣外輸管網(wǎng)下方穿過(guò)，長(zhǎng)期被壓縮機(jī)房占?jí)海嬖诎踩[患，并且排污管線較長(zhǎng)，同時(shí)已使用多年，結(jié)垢嚴(yán)重、管道彎頭較多，異物易堆積管線造成堵塞，污水無(wú)法正常排放。

3.改造措施

方案一：外輸泵房西側(cè)建造一個(gè)水封井，水封井負(fù)責(zé)收集外輸房在日常的啟泵輸油、輸水生產(chǎn)過(guò)程中清洗過(guò)濾器、維修離心泵、正常運(yùn)行離心泵放空等操作時(shí)所產(chǎn)生大量的污水、污油等廢液，同時(shí)在水封井內(nèi)安裝投入式液位計(jì)和潛水泵，封閉原有外輸泵房至液下池內(nèi)的地下排污管線，鋪設(shè)新的地下排污管線，長(zhǎng)度約為一百米，排污管線連接到潛水泵的出口和千方罐污水處理系統(tǒng)反沖洗流程中所產(chǎn)生的廢液管線上，一同排入進(jìn)液下池內(nèi)，再由液下泵排放到千方罐內(nèi)。

方案二：在方案一的基礎(chǔ)上，將水封井改造為一個(gè)新型的污水過(guò)濾裝置，污水過(guò)濾裝置同樣負(fù)責(zé)收集外輸房?jī)?nèi)產(chǎn)生大量的污水、污油等廢液。新型污水過(guò)濾裝置有下述幾種特點(diǎn)。

（1） 污水處理裝置使用玻璃鋼材質(zhì)一體制造，可以防止銹蝕，延長(zhǎng)裝置的使用年限，制作一個(gè)內(nèi)嵌式污水處理裝置內(nèi)嵌在外輸泵西側(cè)水封井內(nèi)，污水處理裝置便于安裝、拆卸、清理及二次使用；污水處理裝置一共由三個(gè)部分組成，分別是過(guò)濾池、沉降池、蓄水池，并且每個(gè)部分都用玻璃鋼材質(zhì)隔板隔開。

（2） 過(guò)濾池內(nèi)嵌一個(gè)過(guò)濾桶，內(nèi)嵌的過(guò)濾桶由200目的過(guò)濾芯子和過(guò)濾網(wǎng)組成，具體過(guò)濾芯子的目數(shù)需要對(duì)外輸泵房排放污水、污油品質(zhì)進(jìn)行調(diào)研后決定，更換后的過(guò)濾芯子能夠更好地提高過(guò)濾效果，過(guò)濾池頂部邊緣向內(nèi)延伸平臺(tái)，用于內(nèi)嵌過(guò)濾桶，方便安裝、拆卸、清理過(guò)濾桶和過(guò)濾芯子；過(guò)濾桶可以過(guò)濾掉污水、污油內(nèi)的大顆粒污油雜質(zhì)、泥沙等，避免大量的污油和雜質(zhì)進(jìn)入到后面的沉降池和蓄水池。

（3） 在過(guò)濾池和沉降池之間的隔板上開橫槽，防止雜質(zhì)堵塞槽孔，橫槽便于清理；開槽位置由過(guò)濾裝置底部向上約為200mm 處，橫槽寬10mm；讓過(guò)濾池內(nèi)過(guò)濾后的污水從橫槽流入沉降池內(nèi)進(jìn)行二次沉降；沉降池和蓄水池之間的隔板上部開橫槽，開槽位置為過(guò)濾裝置底部向上約為500mm 處，橫槽寬10mm，讓沉降池內(nèi)沉降后的污水流入蓄水池內(nèi)儲(chǔ)存。

（4） 蓄水池內(nèi)安裝投入式液位變送和潛水泵，設(shè)置好高位和低位變送，高位啟動(dòng)，低位停止；潛水泵的出口管線直接連接液下池內(nèi)液下泵出口到千方罐的管線上，并且封閉原有外輸泵房至液下池內(nèi)的地下排污管線。

（5） 新鋪設(shè)的管線上方?jīng)]有壓縮機(jī)房和天然氣外輸管線占?jí)海税踩[患，杜絕了安全事故的發(fā)生。

4.結(jié)論

改造后的排污系統(tǒng)能夠滿足外輸泵房的排污需求，保證排污系統(tǒng)的正常運(yùn)行。新的排污管道、泵站、泵房、水處理設(shè)備等能夠提高排污系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。管道堵塞、泵站故障、水處理設(shè)備故障等常見問(wèn)題都得到有效解決，排污系統(tǒng)的故障率明顯降低。改造后的排污系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，排污管道走向、泵站位置選址等問(wèn)題得到改善，排污系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到提高。經(jīng)過(guò)測(cè)試和調(diào)試，排污系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性得到保證。對(duì)于排污系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)，需要定期檢查、清洗、維護(hù)等，以確保排污系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

本次研究方案，通過(guò)改造外輸泵房排污系統(tǒng)工藝流程，解決地下水管道堵塞問(wèn)題。其中方案一需要新挖一個(gè)水封井、預(yù)計(jì)鋪設(shè)約一百米長(zhǎng)的排污管線，雖然前期排污見效快，但后期水封井至液下池管道長(zhǎng)期存有污水雜物，仍有堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，解堵成本高，不便于維護(hù)。

方案二在方案一的基礎(chǔ)上，預(yù)制了一個(gè)排污裝置，雖然需要外協(xié)加工，需要自動(dòng)化控制系統(tǒng)的投入，但后期自動(dòng)排液便捷，維護(hù)、清理方便，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度。不僅解決了管道堵塞問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水資源的二次利用，可以推廣給沒(méi)有排污系統(tǒng)的場(chǎng)站，偏遠(yuǎn)單井點(diǎn)等，不需鋪設(shè)長(zhǎng)距離的排污管道，制式的排污裝置便于安裝、拆卸、清理及二次使用。