楊艷芹（大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心）

大慶油田需大量使用過濾袋對三次采油用助劑進(jìn)行過濾，過濾袋質(zhì)量的好壞將直接影響三次采油的效果[1-2]。目前用于檢定過濾袋性能的試驗(yàn)裝置是大慶石油管理局技術(shù)監(jiān)督中心2003年自主研發(fā)的，相應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)和檢測手段也均為大慶獨(dú)有，國內(nèi)外公司沒有相應(yīng)的儀器設(shè)備。隨著國家對節(jié)能環(huán)保要求的逐步提高，原有裝置的耗水、耗電及噪音污染等問題日益突出，需對其進(jìn)行改造，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。

1 檢測裝置存在問題

過濾袋檢測裝置主要用于檢測濾袋的耐壓強(qiáng)度。檢測時(shí)將試樣平整的放于專用卡具上，卡具兩側(cè)通過泵送系統(tǒng)控制壓差穩(wěn)定在0.45～0.55 MPa，并保持30 min。如試樣無破損，則判斷為合格，如試樣出現(xiàn)破損則認(rèn)為該樣品不合格。原過濾袋檢測裝置存在的主要問題：

1）由于設(shè)計(jì)年代較早，當(dāng)時(shí)可用于檢驗(yàn)的泵類產(chǎn)品種類較少，所以選擇的用于提供壓力的臥式離心泵，功率為36 kW。運(yùn)轉(zhuǎn)過程中耗電量大，且噪音污染嚴(yán)重，在檢定樣品過程中，大部分電能用于做無用的水循環(huán)。

2）與離心泵配套的水箱儲(chǔ)水量為12 m3，每批次檢測后均需換水，水資源消耗嚴(yán)重，且采用漿葉式攪拌槳攪拌效率低。

3）原檢測裝置由于設(shè)計(jì)年代較早，材質(zhì)耐腐蝕性較差，水箱箱體、閥門、管線等長期在工作液循環(huán)沖刷下腐蝕較為嚴(yán)重，導(dǎo)致計(jì)量準(zhǔn)確度下降，需經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)和清理，浪費(fèi)人力物力。

2 節(jié)能技術(shù)改造

1）檢測臺(tái)架的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。新檢測裝置是在原有裝置基礎(chǔ)上改良設(shè)計(jì)的。檢測臺(tái)架用來支撐整體結(jié)構(gòu)，提供穩(wěn)定的檢測壓力和水源。圖1為檢測裝置示意圖，主要由水源部分、泵送部分、夾持部分和管路操作裝置4個(gè)部分組成，采用體積最小化設(shè)計(jì)[3-4]。

圖1 檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖

新設(shè)計(jì)的檢測裝置，長度為3000 mm，整體采用304不銹鋼結(jié)構(gòu)。在滿足檢測標(biāo)準(zhǔn)的前提下，最大限度的減少裝置的體積和占地面積，同時(shí)簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)使其易于安裝和維護(hù)。

2）針對電能源浪費(fèi)進(jìn)行改造。原有36 kW臥式離心泵耗電量大，且震動(dòng)和噪音問題突出，需對其進(jìn)行更換。按照標(biāo)準(zhǔn)《聚丙烯酰胺溶液過濾器過濾袋驗(yàn)收條件》中需要的工作條件，選用的泵體應(yīng)該具有如下特點(diǎn)：對污染物不敏感、耐腐蝕、泵送過程中對實(shí)驗(yàn)樣品的顆粒分布影響較小、壓力穩(wěn)定。綜合調(diào)研了目前常用的離心泵、旋渦泵和活塞泵的應(yīng)用范圍和技術(shù)規(guī)格，選擇了一款功率為0.75 kW的計(jì)量泵，該泵在滿足設(shè)計(jì)要求的壓力條件的同時(shí)，耐腐蝕、體積小、噪音低，可大幅度降低耗電量[5-6]。

3）針對水資源浪費(fèi)進(jìn)行改造。將原來與大功率離心泵配套的12 m3（長4 m、寬1.5 m、高2 m）鐵質(zhì)蓄水池替換為1.02 m3（長1.5m、寬0.8 m、高0.85 m）的小型304不銹鋼蓄水池，在降低單次檢測用水量的同時(shí)減少工作液對設(shè)備的腐蝕。并在蓄水池的入水口處加裝40目不銹鋼過濾網(wǎng)，避免意外落入的雜物對檢測產(chǎn)生干擾[7]。

將原有錨式攪拌更換為螺帶式攪拌，使檢測用樹脂的分散更均勻，啟動(dòng)攪拌漿后5 min即可完全分散，比原攪拌槳分散時(shí)間減少了10 min。

4）提高檢測效率的改造。原有螺旋式卡具為普通鑄鐵材質(zhì)，易腐蝕且更換試樣相對麻煩。這次改造過程中，將其替換為304不銹鋼材質(zhì)的卡扣式卡具，進(jìn)一步提高了檢測效率。

3 效益分析

通過對過濾袋檢測裝置的技術(shù)改造，降低了檢測過程中的水電消耗，達(dá)到了改造的預(yù)期效果。

1）用水量。原有濾袋性能檢測裝置單次檢測用水量15 m3；改造后裝置的檢測用水量1.02 m3，新裝置的用水量僅為原有裝置的1/15，節(jié)水達(dá)到90%以上。

2）用電量。原有裝置的臥式離心泵使用36 kW電動(dòng)機(jī)，新裝置更換為計(jì)量泵，電動(dòng)機(jī)功率為0.75kW，用電量為原裝置的2%左右，節(jié)電97%以上。

3）經(jīng)濟(jì)效益。該設(shè)備年完成300組過濾袋的檢驗(yàn)工作，應(yīng)用三年來累計(jì)節(jié)電約1.8×105kWh，以工業(yè)用電單價(jià)0.6381元/kWh計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)約11.49萬元。減少用水約1.26×104m3，以工業(yè)用水單價(jià)6.85元/m3計(jì)算，節(jié)約水費(fèi)約8.63萬元。

4 結(jié)束語

通過對過濾袋檢測設(shè)備的節(jié)能技術(shù)改造，解決了原裝置耗水耗電量大、噪音污染、設(shè)備及管線腐蝕造成的維護(hù)保養(yǎng)頻繁等一系列問題，并通過卡具的改造，提高了檢測效率。應(yīng)用三年來裝置在保障檢測任務(wù)的同時(shí)，累計(jì)節(jié)電約1.8×105kW，節(jié)水約1.26×104m3，為其他裝置的節(jié)能改造提供了技術(shù)思路，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]張學(xué)佳，紀(jì)巍，康志軍.聚丙烯酰胺應(yīng)用進(jìn)展[J].化工中間體，2008（5）：34-39.

[2]吳棟，關(guān)淑霞，邰永娜，等.聚丙烯酰胺母液過濾袋更換周期的影響因素[J].化學(xué)研究，2011（4）：84-88.

[3]曲文海.壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000：38-44.

[4]葉海，魏學(xué)孟.過濾器結(jié)構(gòu)對過濾生能的影響[J].通風(fēng)除塵，1998（2）：10-13.

[5]馮玉君.基于泵選型及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的節(jié)能降耗措施探討[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2017（3）：178-180.

[6]曹勤.計(jì)量泵的發(fā)展和應(yīng)用[J].石油化工設(shè)備，2003，30（5）：13-16.

[7]蘆建芬.水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的節(jié)能技術(shù)改造[J].石油石化節(jié)能，2015（5）：49-50.

沙漠綠島石西油田