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浅析雷达料位计装置的研发与应用

作者: 来源: 发布时间:2019-12-10 15:12:52

    摘 要:随着油田持续开发,油井采出液综合含水急速上升,集输场站污水处理量增大。从环保、注水等多方面的因素考虑,目前油田大多数通过一级核桃壳过滤、二级纤维球过滤和三级金刚砂金属膜的过滤技术来处理污水,达到生活污水的排放标准。为提高过滤罐反冲洗质量,确保设备的安全平稳运行,保证污水处理质量,对油田污水过滤罐系统反冲洗控制部分进一步优化,搅拌装置润滑系统的研究及应用,为更好的保证过滤罐反洗时的高效性和安全性、实现远程监控性能。文章对过滤罐反洗时的雷达料位计润滑装置进行了研究、控制系统进行优化,制作了撬装润滑系统,为安全、环保生产提供高效的技术保证。

    柳一联污水处理系统于2003年完成改扩建并投入运行,处理规模为1×104m3/d。处理工艺流程采用的是重力式除油、沉 降、过滤流程。为保证回注和外排污水的稳定达标,过滤系统反洗质量的好坏对后期的水质影响较大,为了保证反洗质量,结合实际现状,我站技术人员研发了一套雷达料位计装置,减少设备故障率、节约生产运行成本、保证设备设施安全高效运行。

    1 问题提出
    柳赞联合站污水有一级、二级过滤罐共8具,每具过滤罐顶部均设置有雷达料位计、润滑油泵及减速机构,其过滤反洗功能由PLC系统实现。过滤罐在反洗时,雷达料位计和润滑油泵同时启动,油泵将变速齿轮箱里的润滑油从底部抽到齿轮顶部,起到降温和润滑的作用,对内部滤材进行搅拌.自投运至今,搅拌系统因润滑失效导致电机过载烧毁绝缘、减速箱齿轮及轴承磨损无法使用,维修成本较大.经过拆解维修分析,原雷达料位计润滑系统设计不够合理,同时也不满足实际生产的需要,存在一定的安全隐患。

    1.1 减速箱润滑油泵安装方式不符合防爆要求
    依据GB50257-2014爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 两根电缆公用一个引入口不符合安装要求。如图1。

 

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    1.2 员工巡检难度大
    搅拌系统在罐顶部,与地面存在高度差为7m,日常生产反洗工作经常在夜间进行,反洗时间20min/次,员工通过爬梯高频次上罐巡检难度大,风险高,从实际情况来看,其位置也无法满足设备巡检制度的有效执行,导致不能及时发现处于带病运行的设备。

    1.3 故障率高、维修成本高,难度大.
    远程无法监控雷达料位计运转时减速箱润滑油泵是否正常工作,若长期缺油,导致减速箱摆线轮、偏心轴承和针齿销针齿套磨损,运行阻力较大,电机绝缘烧坏。表1为zui近3年的过滤罐设备维修记录:

 

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    通过对历史维修事件的统计,每年维修费用偏高,分析其主要原因就是过滤罐减速机内部元件润滑不到位、易磨损卡阻,导致减速机和电机极易发生故障。其主要原因就是原润滑装置可靠性差,无有效地远程监控.从图2可以看出减速箱润滑系统的现状,润滑油泵和雷达料位计同时启动,没有充足的时间提前给减速箱提供自上而下的润滑油,若润滑管路泄露或者油泵故障,减速箱就会干转导致减速箱各部件磨损致使无法使用。

 

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    2 现状分析
    2.1 雷达料位计机构简介
    行星摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分:输入部分、减速部分、输出部分。

 

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    2.2 故障分析
    通过对行星摆线针轮减速机的原理研究发现,其内部非常紧凑,润滑时需要从上至下全面润滑,而此雷达料位计润滑油液面在中部,需要使用油泵自下至上进行循环,保证机械机构的润滑效果。所以拟对其进行改造。

    2.3 改造遵循的原则
    2.3.1 符合安全标准
    更改润滑油泵电源,杜绝防爆场所中的电气设备两条电线共用一个进线口的问题,使防爆电器重新达到应有的防爆标准。

    2.3.2 员工便于巡检
    要使员工巡检方便,不需要每次都要攀爬至7米高罐顶观察润滑油运行情况,能在地面就观察到润滑油循环的情况,实现巡检易检查易判断的目的。

    2.3.3 优化润滑设备,减少巡检点,提高可靠性
    原8具过滤罐有8个润滑点需要检查,拟对其进行优化,实 现8具过滤罐的集中润滑,从而减少润滑设备数量,提高润滑可靠性。

    2.3.4 实现远程监控
    过滤罐的频繁反洗,需要润滑系统全自动进行,因此要实现润滑系统的自动化远程监控,从而降低员工工作强度,提高生产管理效率。

    3 改造方案
    为了消除安全隐患,提高巡检效率,减少设备故障率,实现自动化监控,技术人员进行了对过滤设备的润滑系统进行了全面的改造。

    拆除每台雷达料位计的润滑油泵。在过滤罐附近的反洗泵房内制作一套润滑油循环装置,装置设置油箱、油泵及雷达阀组,雷达阀组至每台雷达料位计的减速机上铺设金属喷油管和回油管,润滑油泵出口设置压力变送器和自动泄压装置一台,实现润滑油喷油压力的远程监控和安全保护,其中润滑压力与过滤罐雷达料位计的运行进行程序联锁,杜绝可能的喷油失效引起的减速机无润滑运行的情况发生。

 

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    4 方案实施
    (1)制作润滑油油箱一个,设置液位计便于巡检观察,设置排污阀门,便于润滑油的更换,其中油箱体积按照减速箱有效容积的3倍配置.

    (2)采购8联雷达阀组安装在油箱顶部,每台雷达阀出口与对应的雷达料位计减速机喷油嘴相连,减速机润滑油回流连接看窗视管后回流入油箱。

 

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    5 实施效果
    (1)实现员工无死角巡检,确保润装油能够正常供给。
    (2)实现远程监控润滑系统的运行压力,通过新增连锁程序,确保设备能够安全平稳运行。
    (3)通过技术改造达到减轻设备维修成本的压力。
    (4)为污水处理持续达标提供保障。

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