节能式原油样桶清洗机的研制和应用

【摘 要】根据生产需求，中石化河南油田第二采油厂古城油矿自主研制了旋转喷淋式原油清洗机，改变了传统的用溶剂油手工清洗样桶的方法，效率高，安奎可靠.节约能耗，达到降本增效.降低劳动强度的目的。

【关键词】原油样桶；清洗机；洗涤；溶剂油；热水

1 前言

1.1 古城油田原油油样化验现状

中石化河南油田第二采油厂古城油田目前油井370余口，日常开井近300口，随着稠油开发需要，防砂、清蜡、作业、调层等各种增产措施增多，原油油祥资料录取工作量在原基础上不断增加，油样平均每天在120～160个之问。其中，清洗样桶的工作占化验工作时间的一半，体力劳动量占总工作量的三分之二，传统的手工清洗样桶的方法已无法满足不断发展的生产需求。用溶剂油手工清洗原油样桶成本高，化验工的劳动强度大，样桶清洗质量和清洗效率低，同时，有害物质及有害气体影响着化验工的身心健康。

1.2 国内市场上已有原油样桶清洗机技术筒况

目前，在国内原油样桶清洗机方面，共有3类产品，规格不一，总体特点是：价格昂贵，清洗时间长，消耗辅助溶剂，清洗不彻底；机型小，一次清洗样桶数量少，适合实验室使用。

2 方案设计

2.1工作原理

换热器加热到80℃后，由离心泵向清洗箱内供水，热水通过固定的喷头对样桶清洗，动力经过传动装置带动已经放置样桶固定转盘旋转，使每个样桶得到清洗，然后油污混合水通过回水管线自流到换热器，在换热器内通过液位高低进行油水分离，使油污外排到污油池，热水存留在换热器内向泵供水进行循环使用。

2.2 方案设计

2.2.1 旋转式样桶固定转盘的设计

根据样桶的直径12cm，高16.5 cm，底面积113cm，设计旋转式样桶固定转盘的直径12cm，高17 cm，对底面积及周长进行9个对称分割，达到结构的平衡，从布局上内外层能盛装18个样筒。制作时按照喷淋需求，防止上下喷淋水被物体遮挡，用6mm钢筋制做样桶固定转盘，要求尺寸统一。制作内扣式密封装置（外接样桶固定转盘），防治污水漏失及进入传动部分的轴承，造成设备不良，影响功效。

2.2.2 喷射装置及容器设计

利用旋转的离心力、水的重力，根据样桶高度，喷射装置离样桶固定转盘上下各留出0.5scm的空间，保证样桶固定转盘旋转时无内部碰挂。样桶倒扣在样桶固定转盘内，从下部对样桶内部清洗，从上部对样桶外表清洗。根据转盘半径上部设定喷头，下部设定二根喷

头对内外层样桶清洗。为了保证样桶内部清洗干净，因此要求设计喷射装置固定牢靠。喷淋头根据样桶内径周长做成渐开线型。

根据样桶固定转盘体积尺寸设计容积箱尺寸，要求样桶固定转盘无碰挂。上下喷头距离达到下部喷头不被积水演没，外排出污水的回水顺畅。

2.2.3 传动装置及其调速设计

电动机经过传动轴直接带动样桶固定转盘旋转，利用蒸汽进行压力喷射洗涤。选用变频控制器通过变频器调频，调整电机转速，转盘转速降低到5转/秒，使转盘转速同喷头压力、必量达到了合理的配置。

2.2.4 配套工艺砂设计

工艺流程，根据压力需要选择lm3/h、压力0.2MPa的机泵，利用三相油水分离器的原理制造简单的油水分离及热水换热器，使循环的污水经过隔板，沉降出油砂，含油污水根据隔板的高度定出换热器的液位高度，定出排污口的高度，避免污油进入机泵，达到热水的循环利用。

2.2.5 参数的调整和优化

在洗涤样桶中，因为喷头的形状、位置、大小、喷射角度、进口热水的温度、喷射压力等因素，导致样桶内外一部分清洗质量达不到要求。针对这一情况，首先对给水泵进行更换和给水压力的调整，喷头的形状由针孔柱状压力喷射变为长方形孔扇面压力喷射，增大了喷射面.经过多次调整喷头的位置、喷射方向，确定压力为0.2MPa，流量ms/h，喷口15个，达到了样桶清洗效果的要求。

3 现场应用效果

样桶清洗机在普通稠油样桶洗涤80～85℃温度下的热水一次清洗18个样桶，超稠油样桶洗涤8分钟，普通稠油样桶洗涤5分钟清洗160个样桶仅需要60分钟，和原清洗方式相比减少了90分钟，效率提高了一倍多，而且干净无油污，样桶不变形，清洗样桶数量多，时间短，安全，样桶清洗机运转平稳，不用任何辅助洗涂剂，节省了溶剂油。达到对样桶清洗质量的要求。

4 效益计算

（1）节能降耗计算

传统清洗样桶：采用溶剂汽油介质去除样桶壁上的油污，每天16。个样桶，样桶清洗时标耗O.3L/个，溶剂汽油成本5.4元/L；

溶剂油年成本：16Oxo.3xs.4x30xlZx二93312（元）；

采用80℃热水耗电O.3Kw.h/个，电成本0.58元/Kw.h；

年成本：160x0.3x0.58x30xl2x==10022（元）；

年减少化验成本：93312一10022元=83290（元）。

（2）原计划增加化验工2人，样桶清洗机使用后，实际未增加，节约人工2人。

5 结论及建议

（l）样桶清洗机的应用，缩短了采油队化验的工作时间，减轻采油队化验工的工作强度，保证其有充足的时间提高化验数据的准确性，提高了数据录取的全准。

（2）减少有害物质及有害气体对化验工的直接接触，解决和改善了化验工的工作环境，保证了化验工的身心健康.减少溶剂油挥发和有害气体对环境空气的污染，同时节约了用油化验成本费用。

（3）因蒸汽伴热受时间限制，下步将蒸汽换热改为3Kw电加热供热，提高使用效率。

（4）样捅清洗机经过使用深受采油队化验工的欢迎，缓解了用工和生产的矛盾，在节能降耗上起到积极作用，取得了良好的社会效应，具有很好实用性和推广价值。