JY5250TGL5/8H 型多功能锅炉车的研制

高天彪

（大庆石油管理局有限公司松原装备制造分公司，吉林松原 138000）

0 引言

油田用来清蜡和解堵的设备主要是常规锅炉车和泵车。常规锅炉车是油田井场常用的清蜡设备，其主要功能是提供高温、高压水和蒸汽，用于石油矿场清蜡、加热以及其他需要高温、高压水和蒸汽的工况，用蒸汽清洗抽油杆和油管上的结蜡时，需要把抽油杆和油管从井内起出，放到井场地面上清洗，清洗的油污水排放到井场，造成环境污染。泵车的作用是进行井内除砂、解堵，但不能清除井内油、套管上的结蜡。因此，为了实现同一设备既能清除结蜡，又能完成解堵功能，并且能使污水重复利用并合理排放、保护环境，决定研制JY5250TGL5/8H 型多功能锅炉车。

1 主要结构及工作原理

1.1 主要结构

多功能锅炉车主要部件有：取力器（四轴减速箱）、三缸柱塞泵、水箱、柴油箱、污水箱、卧式蒸汽锅炉、水处理装置、燃烧器、控制柜、水泵撬总成、真空泵、多级排污泵、管汇总成和车棚（图1）。这些部件用螺栓固装在设备底座上。底座是用槽钢焊成的金属构架，上面铺有花纹板，下面垫有夹织布橡胶，用连接板和连接螺栓与汽车大梁连接。部件与部件之间按工作流程用不同颜色的管线联接，其中绿色为水路系统、银灰色为蒸汽系统、黄色为油路系统、黑色为电路护管、红色为真空泵吸入管系和污水排出管系。

图1 JY5250TGL5/8H 型多功能锅炉车

1.2 工作原理

（1）该设备采用机械断轴取力。汽车发动机动力经离合器、变速器，再通过传动轴传至取力器箱后分为两路：一路经传动轴驱动汽车后桥，用于车辆行驶，另一路通过传动轴驱动三缸柱塞泵。

（2）冷洗。三缸柱塞泵的吸入口从车左侧吸入管线吸入工作液，经三缸泵加压后从排出管线排出，进行冷洗井作业。

排出管系由剪销式安全阀、高压旋塞阀、接头和管线组成，排出口为2 英寸由壬接头。其中，剪销式安全阀开启压力为35 MPa。

（3）热洗。水从水箱首先经过滤清器通向进水阀，然后通过软管进入水处理装置，再通过吸入软管进入水泵进口端，在水泵压力的作用下从排出端连接管排出，经水量调节阀、单流阀进入锅炉入口；进入锅炉中的水先由外盘管流向平盘管，最后经内盘管排出；被锅炉加热后的水蒸汽经连接管进入蒸汽包，由装在蒸汽包下端的蒸汽阀进行调压，从汽车底盘下面排出供使用。

（4）回收清洗。在修井作业前，用管线将污水控制柜吸入管汇和采油树四通连接，将多功能锅炉车的蒸汽出口和专用清洗装置连接起来。在修井作业起抽油杆和油管时，分别利用井下清洗抽油杆工具和井下清洗油管工具，利用该车的蒸汽清洗抽油杆和油管，做到边起边用蒸汽清洗，并利用水环真空泵将井内的返出液和清洗气化液，根据负压的原理吸入污水控制柜，当污水控制柜内污水已满时，再利用多级排污泵把污水控制柜里的污水排入邻井或本井管路干线中，实现密闭清洗，避免油污落地造成污染，解决修井作业过程中的污水排放问题，实现清洁生产保护环境。

1.3 技术指标

产气量：1000 kg/h，蒸汽压力：5.0 MPa，蒸汽温度：260 ℃，水箱容积：5.5 m3，污水控制柜容：2.5 m3，柴油箱容积：1 m3，冷洗最高压力：35 MPa，工作环境温度：-30～40 ℃。发动机不同转速下三缸泵工作参数见表1～表3。

表1 发动机转速1900 r/min 时三缸泵工作参数

表2 发动机转速1500 r/min 时三缸泵工作参数

表3 发动机转速1300 r/min 时三缸泵工作参数

2 技术特点

（1）采用车载式结构，根据作业车辆的总质量，确定油田作业的专用二类底盘车的整备质量，通过力矩方程确定桥荷分布。根据载重量、桥荷分布及发动机功率匹配、轴距等选择底盘车厂家及型号。采用陕西汽车集团有限责任公司生产的SX1250XB41 汽车底盘，国Ⅴ排放，驱动形式6×4，越野性能好，满足油田作业路况差的要求。

（2）在修井作业起抽油杆和油管时，边起边清洗，并回收清洗过程中井内的返出液及清洗气化液，实现密闭清洗，避免油污落地造成污染，解决了修井作业过程中的污水排放问题，从而达到清洁生产、保护环境的目的。

（3）该车自带真空泵及其管线的反冲洗系统。

（4）污水箱上装有真空负压安全阀，当箱内的真空度达到一定程度时安全阀可以先打开，防止将污水箱吸瘪变形损坏，起安全保护作用。

（5）水环真空泵排出管线装有阻火器，防止井下排出可燃气体发生爆炸。

（6）在底盘车、锅炉排烟道上加防火帽。

（7）水箱装有低水位保护装置，防止锅炉无水运行。

（8）燃烧器采用意大利原装进口件，其火头强弱、水汽温度通过预选后自动控制，与国产燃烧器相比热效高，不但提高效率且节约能源。

（9）采用卧式直流高效锅炉，具有三种盘管，热效高，并备有保温层，具有良好的保温隔热效果。

（10）锅炉盘管内积水清除可用余压排水外，本产品另加装利用汽车气包内的压缩空气吹水装置，即锅炉余压完全除净后，关闭水箱阀，打开气路球阀即可将余水完全吹净。

（11）工作时蒸汽排量可通过控制箱调速手柄控制调速电机无级变速，操作更加安全可靠。

（12）车棚整体按客车车棚设计，曲线流畅，外观质量好。

（13）通过车载电脑控制系统实现压力设定、温度设定、点火及大小火设定、过载设定、报警设定等自动控制，提高操作的安全性，并且读取数据方便、直观、准确无误。

（14）水泵采用意大利原装进口高压陶瓷柱塞泵。

（15）底盘车到后，现场测量侧护栏的尺寸，保证侧护栏既满足国家公告要求，又方便用户使用。

3 经济效益及社会效益

3.1 经济效益

（1）环保分析：节约成本，省去防渗布或清洗平台的制造、吊运、安装、清洗、吸污和油土分离等费用。以吉林油田某采油厂每台修井机年小修作业100 井次为例，扣除其他作业增加费用，每年每台多功能锅炉车可以节省污染治理费用支出10～35 万元。

（2）经济效益分析：JY5250TGL5/8H 型多功能锅炉车制造成本价约为106 万元，市场售价约为120 万元，因此，生产一台该型多功能锅炉车，可获利润14 万元。

3.2 社会效益

多功能锅炉车已在吉林油田公司做了型式试验和矿场试验。该车使用即开即用高效锅炉、自动控制安全保护装置等，人性化的设计使该车操作更加舒适，整车空间布局更加合理，具有一机多功能的优越性，既能进行高压冷洗，又能进行高温环保热洗。

多功能锅炉车的研制满足了大庆油田和吉林油田修井时的作业要求，并且市场开发前景广阔，多功能锅炉车可以在全油田进行推广应用，具有可观的经济效益和社会效益。

4 结语

随着新环保法的实施，国家对石油勘探开发各环节污染问题的管控日益严格，实施环保作业已成为企业发展的必然趋势。

JY5250TGL5/8H 型多功能锅炉车综合了环保锅炉车和350泵车的功能和特点，既能进行蒸汽热洗，又能进行冷洗，并且保护环境、防止污染，具有一机多功能的优越性。在修井作业起抽油杆和油管时，边起边清洗，不用将抽油杆和油管从井内提出清洗，并能实现井内的返出液及清洗气化液封闭式自动回收，实现密闭清洗，避免油污落地造成污染，解决修井作业时污水排放问题，从而实现清洁生产保护环境。