易燃易爆环境撬装清洗设备的安全可靠性分析与应用研究

针对石化领域易燃易爆环境下撬装清洗设备的安全可靠性要求,从撬装清洗设备易燃易爆环境JSA作业风险评估及控制出发,分析危害程度大的燃烧爆炸安全风险及发生概率较高的运输安全风险,提出易燃易爆和运输安全性设计方法和判定依据;基于故障模式及危害性分析(FMECA),建立水射流清洗系统可靠性通用模型,进行可靠性分配及可靠性设计,用于水射流清洗设备生产设计、检验验收及质量评定等。最终完成具有燃烧爆炸风险防护,上坡、下坡及横向运输安全稳定,平均故障间隔时间tMTBF≥1000 h的水射流清洗设备研制。水射流清洗设备的安全可靠性分析与应用研究,可为今后易燃易爆环境撬装清洗设备的工程设计和施工作业提供一定参考。

成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺研究

针对现有清洗设备存在体量庞杂、清洗功能适配性差、清洗产生的含油污水难以处理达标等问题,提出一种由射流清洗、负压抽吸、多级过滤、油水分离、循环清洗等流程组成的成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺,开展了清洗喷枪设计,配套负压抽吸及清洗泵送系统以及油水分离系统,完成成品油罐清洗成套设备研制。水射流清洗及水处理试验效果良好,实现了25~10000 m^(3)各种结构类型的成品油罐高效、安全清洗。研究成果可为各类成品油罐无人进罐清洗提供工程方案和理论设计依据。

基于射流机理的泥浆罐清洗工艺参数研究

针对传统钻井泥浆罐清洗采用人工进罐作业,存在安全隐患及效率低等问题,结合泥浆罐结构和罐内油泥沉积特点,从泥浆罐清洗工艺出发,分析“以油洗油”射流方式对罐内油泥冲击、破碎和溶解的清洗机理,开展射流轨迹模型、喷枪清洗模式、射流打击力等研究。结果表明,当射流压力为0.7 MPa、流量为500 L/min、喷嘴出口直径为18 mm时,以白油为射流清洗介质,当靶距为8 m时,射流打击力为213 N,所研制的三维旋转喷枪完全满足典型钻井泥浆罐清洗作业要求。同时,三维旋转喷枪设置有罐底和罐壁2种分区清洗模式,通过清洗模式的切换,实现泥浆罐全方位清洗。研究结果可为泥浆站钻井泥浆罐安全、高效、自动化清洗提供参考。

超高压纯水射流切割羊胴体试验

目的:减少机械切割羊肉损耗。方法:采用龙门式超高压纯水射流切割平台,针对羊胴体的不同部位,选取不同的参数进行试验。对比切割效果、找出合适的切割参数并分析切割损耗。结果:针对常温羊肉、冷冻羊肉、羊排、羊脊柱、羊腿、羊颈部、剔骨取肉等几个方面进行了试验,明确了羊酮体不同部位、不同试验参数对切割效果的影响。结论:纯水射流切割对冷冻羊酮体的不同部位适应性不同,但均可以获得良好的效果而且损耗很小,对常温羊肉、羊腿、羊颈部等部位的切割效果不佳。

超厚沉积钻井液罐清洗射流分析及工艺研究

长期使用的钻井液罐需要定期进行清洗,针对人工进罐冲洗方式存在清洗效率低、安全隐患大等问题,研制钻井液罐清洗专用三维旋转喷枪,从射流轨迹分析出发,验证该喷枪可实现钻井液罐内全方位、无死角清洗。同时,根据钻井液罐内钻井液物性和使用要求的不同,提出以油洗油清洗工艺和水介质清洗工艺,通过三维旋转喷枪3种清洗模式切换,实现钻井液罐的高效自动化清洗和回收。与传统人工清洗相比,提高了清洗效率、清洗质量和清洗作业安全性。可为钻井液罐清洗提供参考。

储罐油泥清洗与分离技术优化及应用

为了解决原油储罐机械清洗工艺存在清洗用油量大、污染清洗用油品、无法根本消除罐底油泥问题,提出原油储罐射流清洗与油泥同步分离的新工艺,研发一种储罐机械清洗用罐底油泥调质与离心分离装置。新工艺与装置可将罐底的污油泥进行油、水、泥三相分离,分离后油中含水率≤1%、水中含油率≤0.5%、固相含水率≤75%,解决了罐底油泥回罐二次污染的难题,有效减少了清洗用油量,避免油品污染,实现罐底油泥最大程度的分离与合理处置。

原油储罐油泥沉积规律与射流清洗对策

分析油泥沉积机理,揭示罐底油泥沉积速度、油泥总量与分布特点等沉积规律,提供原油储罐射流清洗工艺的研究依据,提出罐底油泥射流清洗对策,可安全、高效的清除罐底油泥,原油回收率达98%以上。

大型原油储罐机械清洗热水清洗效率的提升

结合大型原油储罐机械清洗的现状及工艺,针对其热水清洗阶段效率不高的问题,从用水量、喷枪布置及清洗工艺、罐内浮油的抽吸效率、含油污水的油水分离效率等方面进行分析;通过设计安装抽吸辅助装置、温水射流装置等新装置,提出基于抽吸口位置的喷枪布置方案和清洗工艺,有针对性地控制清洗温度;减少了用水量及循环清洗次数,提高了罐内浮油的抽吸效率和油水分离效率。在实际作业中有效提高了热水清洗效率,节约作业时间2/3以上。

钻井泥浆罐自动化清洗与回收成套设备研制

泥浆罐在使用过程中,泥浆容易产生沉积,出现罐容降低、影响新浆品质等问题,必须定期清洗.给出泥浆罐机械清洗的工艺流程,泥浆罐沉积物在射流冲击作用下破碎、溶解,经抽料回收模块抽出,输送进入泥浆分离模块,在重力式斜板沉降和离心式分离的共同作用下,实现沉积物减量回收.针对关键设备喷枪的设计中引入空化射流,提高射流打击力和有效射程,并且针对不同罐型设计不同摆动角度的喷枪,实现喷枪射流在罐内的全覆盖.特殊设计了斜板沉降系统,给出了斜板沉降器的结构和参数,确定了斜板面积和数量,计算了布水穿孔花墙孔口面积和数量,实现沉积物大流量下的快速分离.在实际工程应用中完全替代人工清罐,并达到环保和沉积物减量回收的目的.

基于超高压磨料水射流的材料铣削加工技术及试验研究

超高压磨料水射流因具有冲蚀材料的能力而被广泛用于水切割用途,为了将传统超高压磨料水切割技术转变为控制切削深度的超高压磨料水射流铣削技术,探索了磨料水射流铣削材料型槽的技术原理和关键控制因素,介绍了磨料水射流铣削加工试验装置和以扇形结构磨料喷嘴组成铣削刀头的研制情况,开展了不锈钢及陶瓷材料的型槽铣削加工试验,分析了磨料水射流铣削关键工况参数对材料型槽铣削深度的影响规律。结果表明,铣削刀头形成260~400 MPa压力的扇形磨料射流,并以500~1000 mm/min横移速度相对于材料工件重复循环移动,可以实现特殊型槽的磨料水射流铣削成型技术应用。

500 MPa水切割射流发生装置的设计

超高压水切割技术应用于碳纤维等纤维增强复合材料切割加工,射流压力和工作流量的工况参数是高质高效切割复合材料的重要前提条件。探讨了纤维增强复合材料水切割机理和射流工况参数,介绍了500 MPa压力级的纤维复合材料水切割射流发生装置参数计算,阐述了射流发生装置主要结构,运用有限元分析方法校核射流发生装置主要部件,通过计算、分析和试验表明射流发生装置满足切割射流工况要求。

基于500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制

超高压(420~500 MPa)、大流量(4~6 L/min)的射流参数,是畜禽胴体高压冷态切分等纯水切割应用和碳纤维复合材料等磨料水切割应用确保质量和效率的关键因素.分析了水切割主机用超高压、大流量的增压器液力端设计难点,介绍了基于双组500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制关键技术,探讨了双组增压器并联结构的脉动情况,结果表明该水切割主机能稳定地发生超高压、大流量的射流工况.

地埋油罐自动清洗及其污染物处理技术研究

加油站地埋罐使用过程中,在罐底及内壁会积存许多污垢,必须定期清洗。给出加油站地埋罐机械清洗的工艺流程,沉积物在射流冲击作用下破碎、溶解,经回收模块抽出,输送进入分离模块,实现残存成品油的回收和清洗介质的循环使用。研发了三维旋转射流喷头及进给装置,解决了卧式罐清洗中一直存在的三维旋转喷头定向进给的难题,实现了射流覆盖地埋罐内壁所有表面。研发了基于冷凝法的油气冷凝处理装置,回收油气中的有用组分,并且气体达标排放。