海上平台用开排沉箱内油水两相分离性能试验

为研究斜板布置对开排沉箱分离性能的影响,以PY5-1B平台开排沉箱为基础建立试验模型,分别对沉箱内油水两相分离性能进行宏观和微观试验研究,分析沉箱内水中含油浓度分布和油滴粒度分布以及油滴在斜板间的流动情况。结果表明:在沉箱内加设斜板能构造静态区,同时增加油滴的停留时间,对油滴有碰撞聚结的作用,可有效提高油水分离和分离更小的油滴;适当增加斜板数量、增大斜板间距和第一块板距入口管口距离可进一步优化开排沉箱分离效率。为开排沉箱的生产和设计提升参考。

不同管口形式对开排沉箱流场影响的分析

采用基于ANSYS 12.0WORKBENCH平台的FLUENT数值分析软件对开排沉箱中污水管口形式进行分析研究,考察其对具有斜板的开排沉箱中流体流动及油水分离的影响,得出优化设计方案。通过对比分析不同管口形式下开排沉箱中的紊动强度等值线图和相等值线图,结合油水分离效果,得出最优的管口形式为等有效面积式,该形式下的出流流体具有紊动强度低、影响区域小等特点。

开排沉箱在海上平台开式排放系统中的应用

开排沉箱是海上平台开式排放设备的主要形式之一,用于处理甲板排放物中的含油污水并分离生产污水中的大颗粒油滴,提供处理后污水的缓冲排海通道。采用开排沉箱的污水处理流程工艺经济、简便、易于操作,具有广泛的应用前景。目前开排沉箱已在国内南海平台的开式排放系统中得以应用。介绍了国内外几种开排沉箱的结构形式及其各自的优缺点,可为后续项目的设备选型与结构优化提供参考。

开排沉箱内油水两相动力学模型实验研究

通过对开排沉箱内水中含油浓度分布、油滴粒径分布及传热温度垂直分布的实验研究,结合斜板间油水流动及油滴受力情况,分析了油滴碰撞聚结与剪切破碎的机理以及开排沉箱内温度垂直分布情况。结果表明,斜板能够构造静态区,捕集污水中的油滴,但由于斜板的扰流作用在促进油滴碰撞聚结的同时也导致油滴更容易破碎,因此可考虑在斜板折流处增设整流构件以减少油滴的破碎;当油滴聚结作用大于破碎作用时,则宏观表现为分离性能的提高,反之则会乳化返混,且分离过程主要发生在斜板静态区,故在开排沉箱设计时应增设静态空间区域和数量;受斜板扰流的影响,传热在斜板区会受到强湍流场的强化作用,温度梯度比直管段会更大,应增加保温措施来加强防腐。本文研究成果可为开排沉箱内部结构的优化提供参考,为实际生产及水处理工艺提供优化操作参数,同时温度场测定分析还为能应对由恶劣海洋环境下因温差产生的腐蚀提供防腐方案。