過濾袋檢測設備節(jié)能技術改造

楊艷芹（大慶石油管理局技術監(jiān)督中心）

大慶油田需要大量使用過濾袋對三次采油使用的助劑進行過濾，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裝置是大慶石油管理局技術監(jiān)督中心2003年自主研發(fā)的，相應的檢測標準和檢測手段也均為大慶獨有，國內(nèi)外公司沒有相應的儀器設備。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、耗電及噪聲污染等問題日益突出，需對其進行改造，從而達到節(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度。檢測時將試樣平整地放于專用卡具上，卡具兩側通過泵送系統(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）由于設計年代較早，當時可用于檢驗的泵類產(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。運轉過程中耗電量大，且噪聲污染嚴重，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水量為12 m3，每批次檢測后均需換水，水資源消耗嚴重，且采用漿葉式攪拌槳，其攪拌效率低。

3）原檢測裝置由于設計年代較早，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)沖刷下腐蝕較為嚴重，導致計量準確度下降，需經(jīng)常進行維護和清理，浪費人力物力。

3 節(jié)能技術改造

3.1 檢測臺架整體結構設計

新檢測裝置是在原有裝置基礎上改良設計的。檢測臺架用來支撐整體結構，提供穩(wěn)定的檢測壓力和水源。圖1為檢測裝置結構示意圖。它由水源部分、泵送部分、夾持部分和管路操作裝置組成，采用體積最小化設計[4-5]。

圖1 檢測裝置結構示意圖

新設計的檢測裝置長度為3000 mm，整體采用304不銹鋼結構。在滿足檢測標準的前提下，最大限度地減少裝置的體積和占地面積，同時簡化機械結構，使其易于安裝和維護。

3.2 針對電能浪費進行改造

原有36 kW臥式離心泵耗電量大，且震動和噪聲問題突出，需要對其進行更換。按照《聚丙烯酰胺溶液過濾器過濾袋驗收條件》標準中需要的工作條件，選用的泵體應該具有對污染物不敏感、耐腐蝕，泵送過程中對實驗樣品的顆粒分布影響較小、壓力穩(wěn)定的特點。綜合調(diào)研了目前常用的離心泵、旋渦泵和活塞泵的應用范圍和技術規(guī)格，選擇了一款功率為0.75 kW的計量泵。該泵滿足設計要求的壓力條件，耐腐蝕、體積小、噪聲低，可大幅度降低耗電量[6-7]。

3.3 針對水資源浪費進行改造

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，減少工作液對設備的腐蝕；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。

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，啟動攪拌漿后5 min即可完全分散，比原攪拌槳分散時間減少了10 min。

3.4 針對檢測效率進行改造

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，進一步提高了檢測效率。

4 效益分析

通過對過濾袋檢測裝置的技術改造，降低了檢測過程中的水、電消耗，達到了改造的預期效果[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電動機，新裝置更換為計量泵，電動機功率為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)濟效益

該設備每年完成300組過濾袋的檢驗工作。應用3年以來，累計節(jié)電約18×104kWh，按工業(yè)用電單價0.638 1元/kWh計算，節(jié)約電費約11.49萬元；減少用水量約1.26×104m3，按工業(yè)用水單價6.85元/m3計算，節(jié)約水費約8.63萬元。

5 結論

通過對過濾袋檢測設備的節(jié)能技術改造，解決了原裝置耗水耗電量大、噪聲污染、設備及管線腐蝕造成的維護保養(yǎng)頻繁等一系列問題，并通過對卡具的改造，提高了檢測效率。應用3年以來，該裝置在保障檢測任務的同時，累計節(jié)電約18×104kWh，節(jié)水約1.26×104m3，為其他裝置的節(jié)能改造提供了技術思路，具有良好的社會及經(jīng)濟效益。