过滤罐原位取样装置的研制与应用

摘 要：过滤罐的滤水效果直接影响污水站的水质指标，因此每年的过滤罐开罐检查效果尤其重要。常规开罐检查方法，操作周期长、劳动强度大，存在滑落、跌伤危险，且人员要进入过滤罐内提取滤料样品，破坏了滤料表面结构，造成了滤料取样不准确，存在相应的弊端。为了更高效、高质量的完成每次过滤罐开罐检查操作，研制了过滤罐原位取样装置，确保取样更精准。并通过试用达到满意的效果，在此供大家探讨。

关键词：过滤罐;取样;开罐检查

1、引言

油田的污水处理站污水过滤罐，按照公司的规定，每年都要对过滤罐的滤料污染和跑料情况进行开罐检查，常规的检查方法：将运行罐停运、提前打开排污，放干净罐内污水、打开上部人孔4-8小时，含氧量达到标准，才可以进入罐内取样，

这种取样方式存在以下几点问题：

1、人员进入罐内作业、夏天罐内有石油挥发的天然气，对人体有害。冬季原油凝固取样困难。

2、取样需要两人高空操作，人员进罐内操作是在有限空间，活动不开而且一身油泥，劳动强度大。

3、取样的样本不合格，罐内的30-40cm样本，底部是沉沙，中部是聚合物，上部是原油和浮物。不能按照原位取样，长期存在结果化验不准。

2、工作原理

2.1 结构组成

过滤罐原位取样装置，由可视取样窗（取样窗上有取样高度刻度线）;呼吸孔;旋进齿轮;单流板;配重和延长连杆;取样加力手轮（手轮能固定连杆和伸缩转动等功能）组成。

图1 过滤罐原位取样装置组成图

2.2 操作方法

停运过滤罐，打开排污后，不用放净污水，打开人孔就能取样，根据罐内样本的位置配置连杆，用螺栓固定在人孔上。用旋进齿轮钻头取样。由于罐内在样本下有砾石垫层，沉降的泥沙很坚硬，利用配重和手轮向下加力并手轮顺时针转动，取样器向下，样本进入取样器内，到达砾石垫层时反转半圈。取样器自动关闭单流板，实现速度快与实际样本同位取样，化验结果100%的准确。

3、现场试验

该装置2018年在2801污水处理站，进行现场试验，已经正常使用了2年。试验期间开展了对适应性效果的监测。

3.1 测量准确性

过滤罐原位取样装置设计的首要目的就是提升开罐检查效果，确保水质指标。装置应用试验期间首先监测该装置的准确性。通过对10个过滤罐分别进行，装置取样和人工取样比对，试验发现装置取样更精准，且避免了对表层滤料状态的破坏。

3.2 使用安全性

员工只需站在过滤罐顶部人孔处将取样仓通过连杆深入到过滤罐内，取样仓顶部的旋转齿轮插入滤料，后部的单流板遇到滤料阻力打开，所取的滤料样品随即进入到取样仓。可有效减少人孔通风时间，不用考虑含氧量达到标准，才可以进入罐内取样的必备要求，也可避免因罐内H2S等气体，导致的严重危害。

3.3 稳定性效果

从2018年8月至2019年10月的两次应用效果可见，该装置稳定性较好，应用时设备在取样过程中平稳无异常，灵活好用，未出现破损、故障等实效情况。

3.4 经济性效果

制作一个过滤罐原位取样装置成本R=650元。每个过滤罐取样一次可节省人工费和进罐穿的防油衣共计600元。通过使用该装置，使取樣由原来5小时，缩短到现在只用不到1小时就能安全很好的取好样，节约经济效益3000元。每罐每年取样3次，推广应用26座污水站200个污水过滤罐共计ΔS1=（0.3+0.06）*3*200-30*0.065=214.05万元。应用过滤罐原位取样装置年可创经济效益ΔS=214.05万元，若大规模推广应用，则经济效益将更为显著。

4、结论及建议

（1）由过去的人工进罐取样改变成过滤罐原位取样装置，取样过程能够进行合理的调整优化，使样本更精准更真实，取样操作更简便。

（2）过滤罐原位取样装置在生产应用中效果稳定，可有效避免H2S中毒，减少安全隐患，成本低易加工，效益显著，有助于企业降本增效。建议大面积推广使用。

作者简介：

刘瑞雪（1975-），男，现工作于第三采油厂第五油矿北三联合站污水站，油气田水处理高级工。