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：1.1.入职新员工；1.2.学历：2.培训内容：钻井平台防污染装置3.培训课时：3.1.理论培训：4小时3.2.实操训练：4小时4.了解内容：钻井平台防污染装置的分类:目前钻井平台防污染装置根据处理不同污水，污油分为两大类:一类处理生活污水，一类处理工业含油污水。4.1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。4.1.1.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。钻井事业部技能培训手册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。4.1.2.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钻井事业部技能培训手册制造，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。1．光学原理及传感器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，超钻井事业部技能培训手册过一定的油分浓度，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。2．油份浓度探测仪使用管理要点仪表安装投入运行以后必须正确地使用管理，如果使用管理不当，可能引起仪表的误报警，甚至仪表的损坏失去排水监控的作用。OCD-1型油分浓度报警器在使用管理中应注意的事项简要归纳成以下几点：1）保持清水管路的畅通。2）检测水样流量应保持在一定范围为保证监控作用的快速性和检测的精度，OCD-1型仪表是从排水总管上经取样阀引入传感器一小部分水样，其流量要控制在0.5L/min~2L/min。3）清水调零，OCD-1型油分浓度报警器的仪表在投入运行之前应先打开淡水节流阀，让清水冲洗玻璃管几分钟，这时三色灯可能呈红、或绿、或橙色，只要玻璃管没有污染，不会出现报警信号。4）清洗传感器玻璃管清洗时，需要将油分浓度报警器断电，旋开玻璃管上面的调节流量及密封的旋钮，用仪表配备的毛刷上下刷几次，如果污染严重，需加一些清洗剂或肥皂粉刷洗。然后，将上盖旋钮拧紧，开启清水阀冲洗几分钟，重新调整仪表的零位。4.1.3.油水分离器的运行、操作与维护保养：1．操作前的准备1）检查柱塞泵的皮带张紧度，各连接活动部件的黄油点注黄油。2）打开淡水清洗油浓度计15－30分钟。3）打开粗细分离器上的放水阀。2．操作1）打开分离器吸入、排除、清洗等手动阀门。2）接通电控制箱电源，将排油电磁阀转换手动位置，打开冲洗阀进行反钻井事业部技能培训手册冲洗，观察粗细分离室放水阀有水流出关闭，等待柱塞泵自动启动运转，打开污油排放阀关闭冲洗阀，反冲洗结束。3）将排油和排放打至自动位置，进行油水分离过程。4）待柱塞泵启动，打开加热器。5）观察取样阀门水样情况。6）定时观察柱塞泵运行状态。3．停机1）油浓度计必须用淡水冲洗15分钟。2）设备停止运行时，应手动打开排油电磁阀，进行反冲洗后停机。4．维护保养旬保1）检查柱塞泵填料有无泄漏，充许泵口的滴漏每分钟不超过六滴。2）检查柱塞泵传动三角皮带松紧度。3）检查柱塞泵连杆大端轴承黄油点注黄油。4）检查各工作电磁阀工作效能。5）清洗油份浓度计(GQS-186)，淡水清洗15－30分钟。6）运行时间保养每1000小时，检查油份浓度计测量室玻璃管，超声波换能器端部有无污染和空蚀。每800小时，柱塞泵连杆销槽加机油。每5000小时，大小齿轮轴承注黄油。年保：1）检查更换柱塞泵密封圈。2）全部清洗保养柱塞泵。3）更换柱塞泵齿轮箱润滑油。4.1.4.油水分离器的常见故障及解决方法；常见故障及解决方法（附表）序号故障原因分析处理方法钻井事业部技能培训手册1泵吸水不好柱塞泵球阀损坏或卡球泵前管路漏气排油电磁阀关闭不严吸入管滤网脏堵清洗和更换球阀。检查管路，紧固或调整处理点动开关，拆检清理清洁吸入口滤网和检查2电磁阀卡死电磁阀不工作电路检查，拆检清理3油份浓度计误报警管路污染水样压力低，水样管路污染三通电磁阀脏堵和阀芯卡死浓度显示值不稳仪器无周期嘶嘶响声测量室玻璃管破损和污垢用水压0.1Mpa左右的淡水清洗30分钟截流设法提高水样进口压力拆检电磁阀清理或更换检修管路和测量室旋动调感螺杆或更换电路板及换能器清洁检查测量室玻璃管4排油时间短，排油动作频繁电极棒损坏和被油污染清洁和更换5加热不工作加热电阻损坏和调节不当更换或重新调节启停值到正常6液位开关不动作浮子泄漏，液位开关不动作，电路不通检查和更换浮子，手动液位开关是否灵活，检查电路是否正常7污油水分离不好聚集波纹板脏堵进行反冲洗，严格按操作规程运转分离装置4.2生活污水处理装置的基本结构和工作原理生活污水处理装置主要用于处理厕所下水道粪便污水，处理过后的生活污水达到国际排放标准排放舷外，减少对海洋环境的污染。国际上对处理后的黑水用三个指标来评定，其排放标准是：钻井事业部技能培训手册1生化耗氧量BOD5不大于50mg/L2悬浮固体量不大于50mg/L3大肠杆菌不大于250个100mL现在钻井平台的粪便处理装置，由于使用年限和排放要求不合格，所以大部分平台已更换江苏南极机械的WCB-100(S)型处理装置，我们就此装置重点介绍。4.2.1.生活污水处理装置的基本结构和工作原理：WCB-100(S)型处理装置采用生化法处理有机污染物，其结构和流程为：生活污水进入一级曝气柜。一级曝气柜内以好氧菌为主的活性污泥菌团吸附生活污水中的有机物质，好氧菌供氧是通过回转式鼓风机给曝气柜加压提供氧气来实现。在氧气充分的条件下，好氧菌消解有机物质变成无害的二氧化碳和水，同时好氧菌得到繁殖。一级曝气柜未完全分解的有机物进入二级接触氧化柜。二级接触氧化柜室内悬挂软性生物膜填料，大部份原生物寄居生物膜内。鼓风机继续给二级柜供氧，未被分解的残留有机物接触到生物膜进行细化分解。生活污水经过2级分解进入沉淀柜。沉淀柜的主要作用累积活性污泥，通过回流管把污泥返送回一级曝气柜内为菌种繁殖。沉淀后的污水进入消毒柜里，由加药泵定时往柜内输入漂精粉（次氯酸钠）溶液杀菌。最后由粉碎泵排除舷外或回收装置。4.2.2.生活污水处理装置的运行、操作：1、操作前检查1）检查粉碎泵、风机轴承、填料函内是否注有油。2）检查各泵、电机转向是否正确。生活污水入口一级曝气柜、鼓风机二级接触氧化柜沉淀柜、活性污泥消毒柜、加药泵粉碎泵排放舷外或回收装置回流钻井事业部技能培训手册3）打开阀V4、关闭阀V1、V2、V3。4）打开清洗水入口阀，向柜内加水。待消毒柜内液体达到中位时，粉碎泵将自动起动，此时应保持阀V4常开，并停止清洗水进入，待消毒柜内液位达到低位时，粉碎泵将自动停止。5）检查设备周围有无杂物.2、操作运行1）将排放泵选择开关转向“自动”。2）将风机选择开关转向“连续”。3）打开污水入口阀。4）每天打开V5、V6阀两次，在半透明塑料管中能看到污泥返送，每次约打开两分钟，视沉淀区长观察玻璃上污泥多少而定。注：V5、V6、阀和半透明塑料管在分离柜顶部。5）《连续――断续》开关的使用：（1）夜间使用厕所人数较少时，可以将此开关转向“断续”即风机运转一定时间，例如：20分钟；风机自动停止一定时间例如：20分钟。这样可以在营养不足的情况下抑制细菌繁殖，同时可以节约能源。详见风机开停时间推荐表（2）风机开停时间推荐表开停分钟分钟白天，满负荷，超负荷全开允许偶然停歇黑夜，低负荷2020将有两周的零负荷2020将有一个月的零负荷2020将有三个月的零负荷2020工况备注（3）零负荷是指无污水进入本装置的时间持续超过24小时的工况当平台人员低于装置额定负荷50％时，也可以利用此开关。（4）当污水不经过本装置处理直接排至舷外时，也可以利用“断续”运行工况，以保存活性污泥细菌有一定的活力。待下次起动正常运行钻井事业部技能培训手册时可很快地起动起来。生物膜从萎缩恢复饱满仅需10小时。6）污泥排放（1）从取样口用100ml量筒在正常运转状态下取出含有悬浮物的液体，静止半小时后，入沉淀物界面超过40％时，此时应排放污泥。（2）沉淀区观察窗中看到沉淀物超过观察玻璃的2/3时，此时先加大阀V5的开度，以增加污泥回流量如无效，则也应排放污泥（3）排放污泥时，关闭阀V4，打开阀V3，手动起动排放泵，将沉淀柜内污泥排去，待液位降到观察玻璃的1/2时，手动停止排放泵。（4）泥排放周期一般为三个月左右且一定要在公海内排放，所以当船舶航行与公海时，不管是否到了使用三个月，可以将沉淀区内污泥排去一些，不要全部排空，以保留一定的菌种。（5）国际公约允许在离陆地4海里外排放经粉碎消毒的污泥，在12海里外可排放未经处