油田污油泥处理中卧螺离心机运行与维护管理措施

郭治勇，王浩，向涛

（1.中国石油新疆油田公司风城油田作业区；2.中国石油新疆油田公司重油开发公司，新疆 克拉玛依 834000）

卧螺离心机在石油化工、污水处理等行业中广泛应用，是较理想的固液分离设备，其分离效果和可靠的性能赢得了众多行业的青睐。中国石油新疆油田污油泥分离处理工艺，采用ALDEC G-75 卧螺离心机来实现泥沙与油水分离。通过运行与维护的数据分析，总结了卧螺离心机在污油泥处理工艺中有效的运行与维护管理方法。

1 离心机工作原理

（1）卧螺离心机结构如图1，主要由差速器、大小端盖轴、螺旋推料器、转鼓、机罩壳、轴承座、主（副）电机、控制系统等组成。

图1 卧螺离心机结构简图

（2）离心机工作原理：离心机的转鼓与螺旋推料器运行到一定转速后会产生离心力，污油泥液体由进料管送入到螺旋推料器内，通过分料装置进入转鼓空腔，在离心力的作用下，比重较大的固相物料就附着到转鼓壁上，形成环形的固相层，螺旋推料器将脱水后的固相物料从离心机圆锥转鼓的小端出渣口推出，而比重轻的液相（油水）则从圆柱端的溢流口排出，如此连续不断地工作，达到污油泥液体的连续分离之目的。

2 运行管理

（1）离心机运行管理是分离效果的重要保证。液池液位高度、差转速、转鼓的转速、絮凝剂的种类、浓度等参数，都将影响离心机运行和分离效果。新疆油田通过多年的运行分析，得出在上述的诸多因素中，液池液位高度的调整、转速差的控制等对离心机处理效果至关重要。

（2）处理工艺主要技术参数。污油泥液体成分：泥沙粒度0.135 ～0.104mm(60 ～100 目)≥55%，固相密度为2650kg/m3，泥饼空隙率为45%。离心机额定转速：2850r／min，最大分离因数：3000，导程3780mm，液池液位高度：40 ～60mm。差速器减速比：1:57，差转速4 ～12r/min。

（3）液位调节板高度确定。离心机在进行污油泥脱水处理时，在离心力的作用下，转鼓内的沉降区段会形成液池环层，在干燥区段会形成半脱水的固体环层，如图1 所示。泥沙等固体在离心力的作用下被挤压到转鼓壁上，通过螺旋推料器挤压到固相排出口。通过改变液位调节板高度来控制液池环的厚度，目的是使液相含固率尽可能小。因此，液位调节板高度直接影响到离心机的处理效果。经过多年的摸索和试验，阿法拉伐ALDEC G-75 离心机的液池环层厚度，通过液位调节板调整到50±0.5mm 较合适，可以确保泥饼的含水率在75%～80%。液位调节板的高度影响离心机分离效果，如表1。

表1 液位调节板高度对离心机分离效果统计表

（4）差转速调整。速差是转鼓转速与螺旋推料器转速之差。有速差的改变，也就有了泥沙在转鼓内的滞留时长的改变，对泥饼干度、液相清澈度等有着很重要的影响。假设污油泥液体浓度和量不变的情况下，通过不同速差试验，可以得到不同的处理效果。

①将速差控制在6r/min，污泥固相层在干燥区停留时间就比较长，分离脱水后的泥饼含水率在≤75%，但处理效率较低，液相中悬浮物和固体颗粒成分增多。

②将速差从6r/min 逐渐增大到8r/min，污泥固相层的停留时间变短，泥饼含水率在80%左右，且处理量增大了15%，泥饼回收率增加了2%。

③如果速差超过12r/min，污泥固相层的滞留时间太短，脱水后的泥饼含水率超过85%，因螺旋推料器与转鼓之间的速差增大，增强了对液池环层的扰动，将固相层重新泛起至液池环层中，跟随上液相流出，固液分离效果变差。在污油泥液体浓度、絮凝剂浓度、液体量相对稳定的情况下，将速差值控制在7r/min 为最佳。如果污泥浓度或流量变大，差速器控制程序自动调高速差，将泥饼快速地从转鼓中推出。如果污泥浓度或流量变小，差速器控制程序自动下调速差，让污泥在离心机中的停留时间稍长，泥饼脱水效果变好。差速器自动控制系统在设计上要依据油田油泥性质的不同，自动调整螺旋推料器转速和转鼓转速。

3 操作管理

（1）规范的操作管理工作，是离心机可靠运行的重要保证。

①离心机启动前的检查与准备工作。盘动转鼓，确认转鼓运转自如，检查转鼓的旋转方向，检查各轴承座及各部件连接螺栓，运行前要确定絮凝剂种类及合理的投加浓度以及投加量。

②启动离心机。观察离心机速度的变化，发现异常噪声、异常振动及其它异常情况；打开絮凝剂投加装置出口阀门，启动絮凝剂投加装置，启动加药泵；打开进料阀，启动进料泵，进料量在10 ～20min 内逐渐增大至额定处理量。

③停机管理。停机管理最重要的是清洗工作。停机前，停止进料并提高差速，用清水冲洗离心机转鼓空腔10 ～20min，直到从大端排出的冲洗水变清。持续低速清洗离心机，当离心机没有启动或者转鼓转速小于300rpm 时，禁止冲洗，以免清洗液进入主轴承与螺旋轴承。打开转鼓上盖检查上下机壳是否有物料残留在转鼓里。

（2）运行维护管理。

①调整转鼓转速、差速、液位调节板的高低，控制固体回收率＞95%、泥饼含水率75%～80%。

②监测轴承的温度变化，负载运转时主轴承温度≤75℃，差速器润滑脂温度≤70℃。

③要求运行时整机的振动烈度空载为：7.1mm/s、负载为11.2mm/s。

4 维护和维修管理

（1）运行200 ～220 小时保养一次。对离心机轴承座、差速器轴承座、螺旋轴承、差速器、主（辅）电机轴承进行润滑；如重新安装液位挡板时，应确保液位调节板都在相同的高度，高差为±0.5mm。

（2）每运行7000 ～8000h，应对机器进行大修。螺旋叶片和出渣头应无磨损变形，叶片磨损量≥3mm ～5mm，应对螺旋叶片加以修复；大修要更换所有的轴承和密封圈，拆卸并清洗差速器。

5 结语

（1）设定液位调节板高度直接影响处理效果和设备的运行。不同的机型，不同的处理量，不同的处理介质等，液位调节板的高度有所不同。

（2）速差的调整对分离效果影响非常大，在实际运行中，必须根据处理介质不同，通过试验，找到最佳速差值，要兼顾泥饼含水率、上清液含固率和处理能力。

（3）做好定期维护工作，按照操作保养规程，加强离心机保养维护，定期清洗离心机、附属设备和管道，保证处理系统处于良好的运行状态。