楊艷芹（大慶石油管理局技術(shù)監(jiān)督中心）

大慶油田需要大量使用過濾袋對(duì)三次采油使用的助劑進(jìn)行過濾，過濾袋的質(zhì)量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(duì)節(jié)能環(huán)保要求的逐步提高，原有裝置的耗水、耗電及噪聲污染等問題日益突出，需對(duì)其進(jìn)行改造，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。

1 檢測原理

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)將試樣平整地放于專用卡具上，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之間，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[3]。

2 問題分析

原過濾袋檢測裝置存在的主要問題如下：

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，選擇用于提供壓力的臥式離心泵，其功率為36 kW。運(yùn)轉(zhuǎn)過程中耗電量大，且噪聲污染嚴(yán)重，在檢定樣品過程中，大部分電能用于無用的水循環(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，其攪拌效率低。

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。

3 節(jié)能技術(shù)改造

3.1 檢測臺(tái)架整體結(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為檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。它由水源部分、泵送部分、夾持部分和管路操作裝置組成，采用體積最小化設(shè)計(jì)[4-5]。

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，最大限度地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)。

3.2 針對(duì)電能浪費(fèi)進(jìn)行改造

原有36 kW臥式離心泵耗電量大，且震動(dòng)和噪聲問題突出，需要對(duì)其進(jìn)行更換。按照《聚丙烯酰胺溶液過濾器過濾袋驗(yàn)收條件》標(biāo)準(zhǔn)中需要的工作條件，選用的泵體應(yīng)該具有對(duì)污染物不敏感、耐腐蝕，泵送過程中對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品的顆粒分布影響較小、壓力穩(wěn)定的特點(diǎn)。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。該泵滿足設(shè)計(jì)要求的壓力條件，耐腐蝕、體積小、噪聲低，可大幅度降低耗電量[6-7]。

3.3 針對(duì)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1.5 m、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(duì)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(duì)檢測產(chǎn)生干擾。

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。

3.4 針對(duì)檢測效率進(jìn)行改造

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(duì)麻煩。本次改造過程中，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。

4 效益分析

通過對(duì)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[8]。

4.1 用水量

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

4.2 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0.75 kW，用電量為原裝置的2%左右，節(jié)電超過97%。

大慶煉化球罐

4.3 經(jīng)濟(jì)效益

該設(shè)備每年完成300組過濾袋的檢驗(yàn)工作。應(yīng)用3年以來，累計(jì)節(jié)電約18×104kWh，按工業(yè)用電單價(jià)0.638 1元/kWh計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)約11.49萬元；減少用水量約1.26×104m3，按工業(yè)用水單價(jià)6.85元/m3計(jì)算，節(jié)約水費(fèi)約8.63萬元。

5 結(jié)論

通過對(duì)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、噪聲污染、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，并通過對(duì)卡具的改造，提高了檢測效率。應(yīng)用3年以來，該裝置在保障檢測任務(wù)的同時(shí)，累計(jì)節(jié)電約18×104kWh，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)及經(jīng)濟(jì)效益。