移动式含油污泥处理装置管道设计——离心处理装置

袁 雪 李瑞萍

（华油惠博普科技股份有限公司设计研究院，北京 100088）

1 概述

在油田生产、储运、炼制及含油污水处理过程中，都会产生大量的含油污泥。将会对生产区域和周边环境造成不同程度的影响，国家已颁布实施了《中华人民共和国固体废物环境污染防治法》、《排污费征收使用管理条例》，含油污泥已被列为危险固体废弃物。采用一定的回收处理技术，可将含油污泥中相当量的污油回收，在实现环境治理和防止污染的同时，具备一定的经济效益和巨大的社会效益。

根据边远油田、炼油厂、油品储藏区等含油污泥产量低、区块分散、地面环境条件差的特点，以简单、适用、安全、可靠、满足生产为设计原则，我公司专门研制出模块式橇装移动含油污泥处理装置，采用化学热洗、离心分离、重力沉降的工艺处理含油污泥。模块式橇装移动含油污泥处理装置的设备复杂多样，结构要求紧凑。装置内各设备的合理布置成为设计的重点、难点。离心处理装置的布置可归结为：露天化、流程化、模块化、集中化。

2 离心处理装置设备选型

离心处理装置为该套装置的核心装置，包括卧螺离心机、换热器、螺旋输送器、中间罐、提升泵以及控制系统组成，具有自动冲洗、报警等功能，自动化程度高。流程如下：从调质污泥提升泵来的含油污泥首先经过过滤器去除残留的较大颗粒，经换热器加热，与化学药剂混合后送至两相离心机；进入两相离心机的污泥在离心力作用下实现固液分离，分离出的固体污泥通过螺旋输送机排出；液相进入中间缓冲罐，由油水混合物提升泵外输。

2.1 泵的选择。根据工艺流程中，泵输送物料的物理性质、化学性质、物料组成，结合不同类型泵的工作原理，综合考虑泵的选择类型。初步选定一台结构尺寸较小且能满足工艺要求的离心泵用于输送清水，一台螺杆泵输送含泥污油。

2.2 换热器的选择。受装置空间的限制，换热器不能过于庞大，考虑到设备一般用于较偏远地区，所选设备要结构简单，维修更换方便。根据工艺要求，选用板式换热器。

2.3 阀门的选择。阀门笼统的划分为通用阀门、特殊阀门。离心处理装置中只涉及到通用阀门，即：球阀、闸阀、蝶阀、截止阀等。

3 总布置图设计

总布置图设计包括设备布置、管道布置设计。根据工艺流程要求，该装置设计成二层橇装式设备，既节省了空间，又使管道整齐美观，在经过离心装置处理后，固液物料可以直接进入下游装置。

3.1 设备布置设计

3.1.1 设备布置。设备布置的一般要求：（1）要满足工艺流程要求，按照物流顺序布置设备；（2）设备布置要符合安全生产和环境保护要求；（3）应考虑管道布置安装经济合理和整齐美观，节省材料，便于施工、操作、维修；（4）离心处理装置，设备的布置根据工艺流程，分为二层布置，充分考虑安全生产、外形美观的要求。

3.1.2 泵布置设计。离心处理装置中采用了露天布置、半露天布置，主要与工艺要求保持一致。泵底座采用型钢焊接而成，跟设备主框架采用螺栓活连接，既能固定设备，又便于泵的维检修。

3.1.3 换热设备的布置设计。在离心处理装置中有两台换热器，根据规范要求，宜集中布置在一起，便于热源进出管线的设计。离心处理装置中两台换热设备集中布置在一层橇座上，靠近上下游设备，且布置在主框架边缘位置，便于设备的操作、维检修。

3.1.4 阀门的布置设计。阀门安装的总体要求就是要便于操作、维修。离心处理装置中，经常操作的阀门均布置在装置边缘处，便于操作，对于平行管线上的阀门，其阀门中心尽量布置在一条直线上，且管线底标高取一直，便于管线支架设计。

3.2 管道布置设计。管道布置设计的一般要求有；（1）管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求；（2）管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；（3）管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修；（4）设计输送固体物料管道时，应使管道尽可能短；（5）布置与转动机械设备连接的管道时，应使管系具有足够的柔性，以满足设备管口的允许受力要求；（6）对于管道表面温度超过60℃的不保温管线，在距离面或操作平台2.1m以内者、距操作面0.75m以内者，应考虑人员防烫保护。

离心处理装置中，管道布置严格按照管道设计一般要求进行设计，具体从四个方面体现：泵管道设计、换热器管道设计、管道放净设计、管道人员防烫保护设计、管道支架设计。

3.2.1 泵管道设计。离心处理装置中，泵的类型有离心泵、正位移泵，泵吸入管道在满足热应力的前提下尽量短、少拐弯，装置中充分考虑了设备与泵之间的位置关系，进口的减震措施采用改变管道走向，增强自然补偿能力，节约材料，同时还节省了空间。

3.2.2 换热器管道设计。换热管道的布置方便操作，不影响换热器的维检修。离心处理装置中，两台换热器热介质出口管线在橇内合并到一起，共用一台疏水阀，管道简单，布置紧凑。根据工艺流程，蒸汽进换热器管道、冷介质出换热器管道，其操作温度均高于60℃，在管线没有保温层的情况下，在操作侧的管道，以及经常操作的阀门，均考虑了人员防烫措施。

3.2.3 管道低点放净设计。根据工艺管道输送介质的不同，离心处理装置中的低点放净阀选用了两种类型：输送含泥介质的管线上，低点放净阀采用球阀，有利于防止泄露；输送不含泥介质的管线上，低点放净阀采用闸阀。放净管线的末端均采用管帽拧紧，防止误操作或者阀门忘关的情况下，介质泄露。

3.2.4 管道支架设计。根据管道的直径、壁厚、管道上阀门等的重量，初步提出支架的荷载、位置、形式，将相关资料提供给管道应力分析人员，由其核算并最终确认支架位置、形式。

结语

该套装置在洛阳石化污泥处理中，应用效果较好，处理后的污泥已经达到掩埋要求，污泥中的油回收率较高，取得了很好的经济效益，以及巨大社会效益。该装置已经推广到大庆油田、廊坊管道局的污泥处理项目中。

[1]GB50316-2000，工业金属管道设计规范[S].