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钻井平台防污染装置
钻井事业部技能培训手册
教材、教案模块举例
1. 培训对象:
. 入职新员工;
. 学历:
3. 培训课时:
. 理论培训:4小时
. 实操训练:4小时
4. 了解内容:
油水分离器的基本结构和工作原理
污水处理装置(即油水分离器)主要是用物理处理法将水中所含的污油分离出去。它的自动控制包括水中含油浓度的检测、报警及净化后合乎标准的水排出舷外,分离出来的污油自动排放到污油柜。
. 油水分离器基本结构;
油水分离器通常是由分离装置、泵、电器控制箱、电磁阀管路、油份浓度计及海水、淡水清洗系统构成。
每个钻井平台的结构和处理含油污水使用设备不同,我们对大部分平台使用江苏南极机械厂生产的ZYF(NJ)-5型油水分离装置工作原理叙述如下:
舱底泵把机舱或各舱室的工业污水排入污水、污油舱,由于污水、污
油舱装有液位继电器。当水位高位时,浮子触发高液位开关,启动污油水分离装置,开始处理工业污水;当处理的工业污水低位时,浮子触发低液位开关,污油水处理装置停止运转。
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电器控制箱控制整个分离装置不同工况的运行状态,其中包括:手动、自动、排油、加热、清洗、排放等工况,
这里不再赘述。
电器控制箱处于自动工况
时,污水、污油舱的高液位开关
闭合,启动柱塞泵,油污水被吸
入粗分离室。在粗分离室内,粗
大的油粒与水分离上浮至顶部
集油室,然后含有未被分离的或
微细油粒的污油水进入细分离
室, 图9-2油水分离器原理图
流经板式油滴聚合器聚合成大油粒,最后上浮与水分离。分离出来的油粒上浮,经过中间连接的导油管回到粗分离室顶部集油室内。分离过后的水由柱泵继续抽吸,通过油份浓度计检测后(15ppm-100ppm),如达标排舷外电磁阀管路打开排放入海。油份浓度计检测不达标的污油水,通过污水、污油舱电磁管路打开回到污水、污油舱,重新处理直至达标排放舷外。
分离过后的污油不断在顶部集油室聚集,当油位液面触及集油室排油电极时,柱塞泵停止运转,排油电磁阀和外压清洗电磁管路打开,排舷外、回舱电磁管路关闭。这时外压海水或淡水进入分离器,逆向流动,集油室装置开始排油至污油存储舱,同时外压水通过自身压力也对板式油粒聚合器进行反清洗,水位的升高触发集油室关断电极时,排油和清洗电磁管路关闭,柱塞泵启动运转。处理工业污水过程重新开始。
集油室还装有加热的自动控制系统。用加热器确保集油室保持恒定温度,一般当油污水低于20℃时加热器自动打开,油污水温度超过温度控制器调节范围3-5℃时,加热器停止工作。这样有利污油的排放,还可以防止温度过低有污油粘在油位感应电极上,影响设备误动作。
. 油份浓度检测仪:
在油水分离器的自动控制系统中,油分浓度监视报警器是最重要的设备。它随时监视水中含油浓度是否超过15ppm,如果超过,它会立即发声光报警并停止处理的水排出舷外。油分浓度监视报警器可用浊度法、
红外线吸收法及用光散射原理
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制造,目前普遍采用后者,其中又有各种品牌和型号的产品,这里仅介绍OCD-1 型油分浓度报警器。

OCD-1 型油分浓度报警器是由德国研制生产的,其理论依据是瑞利散射定律和比耳定律。
瑞利散射定律的物理意义是,产生光的散射现象的原因是液体介质中颗粒物质在光波作用
下产生振荡,成为发生次波的波源。在均匀介质中,这些次波叠加的结果使光只在折射方向继续传播下去,在其他方向上,因次波的干涉而互相抵消,所以没有散射光出现。但在非均匀介质中由于不均匀粒子破坏了次波的相干性,则在其他方向上出现了散射光。舱底污水经过油水分离器后,虽然分离出绝大部分污油,但呈乳化状的油颗粒和其他杂质粒子仍然存在排水中,是一种非均匀介质。因此,在一定程度上,可以通过测定散射光的光强来测定水中含油量,参见图9-3a。
图中,I 入为入射光光强,I0 为透射光光强,IQ 为散射光光强,C 为油分浓度。由右侧图可以看出,散射光光强与油分浓度只是在一定的范围内成线性关系,超
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过一定的油分浓度,散射光光强不仅不随油分浓度的增加而增大,反而随油分浓度的增加而减弱。这是因为,油分浓度增大后,油颗粒的增多反而阻挡了散射光。因此,油分浓度报警器通常制成量程为30ppm的报警器,就是为了满足其线性范围,以保证仪表的精度,对IMO 要求的15ppm 排放标准,该范围已能满足要求。当介质为舱底水时,透射光光强与介质的浓度之间是按指数规律变化的曲线。如图9-3b 所示,当介质的浓度越高时,透射光光强越弱。
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