原油系統(tǒng)過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)清洗裝置在某海上油田的應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)

王智守，代齊加，張紹廣，錢勇君

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司 天津 300459）

中國(guó)海油提出了“七年行動(dòng)計(jì)劃”，以大力提升石油勘探開(kāi)發(fā)力度和保障能源安全，使原油產(chǎn)量逐年攀升，為此確保設(shè)備可靠運(yùn)轉(zhuǎn)和流程平穩(wěn)運(yùn)行尤為重要［1］。各種類型的泵為流程的平穩(wěn)運(yùn)行提供了動(dòng)力，過(guò)濾網(wǎng)的狀態(tài)直接影響泵的運(yùn)行效率和使用壽命。原油開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的各種雜質(zhì)無(wú)法完全避免，為保證泵運(yùn)行狀態(tài)，需加大過(guò)濾網(wǎng)清洗頻率［2］。

某海上油田作為所在開(kāi)發(fā)區(qū)域的原油外輸樞紐平臺(tái)，原油外輸量大，僅以2021年為例，油田日均外輸原油超2萬(wàn)m3，為保障油田外輸系統(tǒng)穩(wěn)定性、提升泵的處理效果和降低泵負(fù)荷，需經(jīng)常清洗過(guò)濾網(wǎng)［3］。

1 存在問(wèn)題

現(xiàn)場(chǎng)人員在清洗過(guò)濾網(wǎng)時(shí)通常采用自制清洗槍頭，需在海洋石油生產(chǎn)平臺(tái)劃定的專屬過(guò)濾網(wǎng)清洗區(qū)進(jìn)行清洗，清洗過(guò)程中易造成污水飛濺污染甲板，也不利于清洗人員身體健康。某海上油田過(guò)濾網(wǎng)洗清過(guò)程中還面臨諸多難題［4］：原油處理系統(tǒng)涉及過(guò)濾網(wǎng)多，且規(guī)格不統(tǒng)一；原油處理系統(tǒng)處理量大［5］，過(guò)濾網(wǎng)易發(fā)生臟堵，導(dǎo)致清洗頻次高；部分過(guò)濾網(wǎng)尺寸較大，清洗過(guò)濾網(wǎng)需多人配合，人工成本高。

為改善過(guò)濾網(wǎng)清洗環(huán)境、提高過(guò)濾網(wǎng)清洗作業(yè)效率、保障清洗作業(yè)員工的身心健康，需要設(shè)計(jì)一種新型的原油過(guò)濾網(wǎng)清洗裝置（表1）。

表1 某海上油田原油系統(tǒng)過(guò)濾網(wǎng)清洗概況統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistics of filter screen cleaning of crude oil system in an offshore oilfield

2 技術(shù)方案

2.1 設(shè)計(jì)要求

①提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)質(zhì)量：作業(yè)自動(dòng)化程度高，清洗時(shí)間短，能夠減少環(huán)境污染，最終能達(dá)到降低人工成本的目的。

呂芳上認(rèn)為，作為國(guó)民黨第二代領(lǐng)袖，蔣介石是一個(gè)“繼承性的開(kāi)創(chuàng)者”。孫中山是國(guó)民革命事業(yè)的奠基人，但其志業(yè)尚未展開(kāi)即撒手人寰，孫中山的志業(yè)又的確是由蔣介石繼承下來(lái)的，所以蔣介石既是創(chuàng)業(yè)者也守成者。?蔣介石建國(guó)的想象與規(guī)模的展開(kāi)，其實(shí)都是繼承孫中山創(chuàng)業(yè)的構(gòu)想。蔣介石關(guān)于國(guó)民黨黨義的闡述，除了《育樂(lè)》兩篇是他的補(bǔ)述以外，其他都是繼承孫中山的創(chuàng)見(jiàn)。

②現(xiàn)場(chǎng)適用程度高：可適用于現(xiàn)場(chǎng)不同形狀、不同尺寸過(guò)濾網(wǎng)的清洗。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) ⑴20歲以下的AECOPD患者；⑵合并自身免疫性疾病、惡性腫瘤等終末期疾病、嚴(yán)重代謝性疾病、嚴(yán)重肝腎功能障礙的患者；⑶非實(shí)施本病綜合救治原因死亡的患者。

④修舊利廢：制作簡(jiǎn)便，通過(guò)最小的成本即可獲取最佳的作業(yè)效果。

2.2 設(shè)計(jì)方案

自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置的具體技術(shù)方案如下。

圖4（a）為氣驅(qū)模式，氣驅(qū)模式下，壓縮氣體提供旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（圖1b）旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的動(dòng)力，在此情形下，與環(huán)形噴淋管相連的水接頭、氣接頭可對(duì)應(yīng)連接壓縮氣體和高壓水，通過(guò)水接頭氣接頭對(duì)應(yīng)的閥門可實(shí)現(xiàn)氣洗或水洗功能。圖4（b）為水驅(qū)模式，原理相同。

圖1 自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置清洗筒主體及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)Fig.1 Main body and rotating mechanism of cleaning cylinder of automatic cleaning filter screen device

裝置具有四大系統(tǒng)（防污染系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)清洗系統(tǒng)）和4種清洗模式：氣驅(qū)氣洗、氣驅(qū)水洗、水驅(qū)氣洗、水驅(qū)水洗。自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置已于2022年1月7日獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專利授權(quán)：專利公告號(hào)CN 215430530 U，專利授權(quán)號(hào)ZL 2021 2 2122093.3。

然后進(jìn)行超聲引導(dǎo)下盆腔腫塊穿刺活檢，未進(jìn)行超聲引導(dǎo)下盆腔腫塊穿刺活檢為排除病例。術(shù)前對(duì)盆腔腫塊行常規(guī)超聲評(píng)估，觀察盆腔腫塊與周圍臟器及血管的關(guān)系，盆腔腫塊內(nèi)部血供分布?；颊呷∑脚P位或膀胱結(jié)截位，可選經(jīng)腹部或經(jīng)陰道穿刺。根據(jù)穿刺目標(biāo)大小選取合適的切割槽，在超聲實(shí)時(shí)引導(dǎo)下進(jìn)針穿刺活檢，見(jiàn)圖2。通常采用單點(diǎn)多角度或多方向活檢，穿刺活檢次數(shù)2-3次，送檢。術(shù)后觀察病人情況，記錄并發(fā)癥發(fā)生情況，做好交接、病例資料隨訪等工作。

2.3 工作原理

⑤手動(dòng)選擇清洗模式，水洗模式水路閥處于打開(kāi)狀態(tài)，氣路閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氣洗模式氣路閥處于打開(kāi)狀態(tài)，水路閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氣水混洗模式上述閥門均處于打開(kāi)狀態(tài)；

人民訂立契約建立國(guó)家，他們是國(guó)家的主人，人民主權(quán)不可轉(zhuǎn)讓，也不可代表。……人民主權(quán)不可分割，否則主權(quán)者將被“弄成是一個(gè)支離破碎拼湊起來(lái)的怪物”。——據(jù)盧梭《社會(huì)契約論》

③滿足多種工況清洗條件：可根據(jù)過(guò)濾網(wǎng)臟堵情況選用多種清洗介質(zhì)（如淡水、高溫生產(chǎn)水、壓縮公用氣等）。

2.4 操作方法

使用自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置時(shí)，步驟如下：

防污染系統(tǒng)使用半封閉的圓桶，清洗時(shí)，將桶蓋蓋在頂部以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空間的封閉，主要作用是防止濾器清洗時(shí)高壓污水飛濺污染環(huán)境；移動(dòng)系統(tǒng)則通過(guò)安裝在主體底部的3個(gè)萬(wàn)向式車輪實(shí)現(xiàn)清洗裝置的移動(dòng)功能；動(dòng)力系統(tǒng)主要由主體外部的水接頭、氣接頭及內(nèi)部與之相連的動(dòng)力噴頭組成；旋轉(zhuǎn)清洗系統(tǒng)置于主體內(nèi)部，可乘放需要清洗的過(guò)濾網(wǎng)，同時(shí)，其具有旋轉(zhuǎn)功能，可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)清洗（圖2、3）。

②將蓋體蓋在主體7上，將排放閥11打開(kāi)；

③將水連接頭4和氣接頭5分別與平臺(tái)供水站和供氣站連接，動(dòng)力接口與平臺(tái)供氣站連接；

④打開(kāi)動(dòng)力接口閥門，濾器盛放桶14開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)濾器旋轉(zhuǎn)；

(1)從年發(fā)文量動(dòng)態(tài)變化情況與學(xué)科文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看，2007年至2011年是桂醫(yī)科研的熱潮期，2012年至2016年相關(guān)科研文獻(xiàn)量雖有所回落，但整體還是保持著2008年以后的基準(zhǔn)水平，通過(guò)統(tǒng)計(jì)與分析各學(xué)科發(fā)文量、總被引頻次與平均被引頻次，發(fā)現(xiàn)腫瘤學(xué)、中藥學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、外科學(xué)、醫(yī)學(xué)教育與醫(yī)學(xué)邊緣學(xué)科等是桂醫(yī)的主流學(xué)科；

依托海洋石油平臺(tái)軟管站淡水、壓縮公用氣和高溫生產(chǎn)水提供動(dòng)力源，通過(guò)動(dòng)力噴頭10作用于裝置底部的動(dòng)力渦輪15，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承16帶動(dòng)裝置中部的過(guò)濾網(wǎng)盛放桶14旋轉(zhuǎn)。在過(guò)濾網(wǎng)盛放桶四周布置多層次環(huán)形噴淋管9，作為清洗水源的軟管站淡水或高溫生產(chǎn)水通過(guò)環(huán)形噴淋管噴頭8噴出，用以沖洗過(guò)濾網(wǎng)盛放桶14內(nèi)的待清洗過(guò)濾網(wǎng)。在過(guò)濾網(wǎng)盛放桶14的持續(xù)旋轉(zhuǎn)及環(huán)形噴淋管噴頭8的多層次不間斷沖洗下完成過(guò)濾網(wǎng)的自動(dòng)清洗。

⑥清洗完成后，關(guān)閉水路或氣路閥門，打開(kāi)蓋體，取出過(guò)濾網(wǎng)。

3 應(yīng)用效果

3.1 四大系統(tǒng)

①將小車主體7（圖1a）移動(dòng)到需要清洗的原油過(guò)濾網(wǎng)附近，將原油過(guò)濾網(wǎng)放入旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（圖1b）盛放桶14中；

圖2 自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置四大系統(tǒng)Fig.2 Four systems of automatic cleaning filter screen device

3.2 4種清洗模式

自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置，包括主體（圖1a）和焊接在主體上部的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（圖1b），其中主體7外觀為桶狀，底部設(shè)計(jì)有3個(gè)車輪可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)功能，主體7內(nèi)部分布有3層環(huán)形噴淋管，外部有與環(huán)形噴淋管8相連的氣路5和水路4；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)下部底座固定于主體7內(nèi)部的圓錐上，其上部為過(guò)濾網(wǎng)盛放桶14可相對(duì)于底座17旋轉(zhuǎn)，中部為設(shè)計(jì)有動(dòng)力渦輪15的旋轉(zhuǎn)軸，下部為設(shè)計(jì)有旋轉(zhuǎn)軸承16的底座17。

圖4 自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置四種清洗模式Fig.4 Four cleaning modes

3.3 現(xiàn)場(chǎng)清洗效果展示

清洗前（圖5a），過(guò)濾器前后壓差40 kPa，拆開(kāi)過(guò)濾器，取出過(guò)濾網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)完全被油污所覆蓋，過(guò)濾網(wǎng)上布滿污泥、細(xì)砂及雜質(zhì)；清洗后（圖5b），過(guò)濾器表面污泥、細(xì)砂及雜質(zhì)明顯減少，將過(guò)濾網(wǎng)回裝過(guò)濾器后，過(guò)濾器前后壓差0 kPa，說(shuō)明清洗效果較好。

為促進(jìn)我國(guó)制種行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，穩(wěn)定主要糧食作物種子供給，保障國(guó)家糧食安全，財(cái)政部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、銀保監(jiān)會(huì)近日印發(fā)通知，將水稻、玉米、小麥三大糧食作物制種納入中央財(cái)政農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)補(bǔ)貼目錄。通知明確，農(nóng)戶、種子生產(chǎn)合作社和種子企業(yè)等開(kāi)展的符合規(guī)定的三大糧食作物制種，對(duì)其投保農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)應(yīng)繳納的保費(fèi)，納入中央財(cái)政農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)補(bǔ)貼目錄，補(bǔ)貼比例執(zhí)行補(bǔ)貼管理辦法關(guān)于種植業(yè)的有關(guān)規(guī)定。符合規(guī)定的三大糧食作物制種，指符合種子法規(guī)定、按種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證規(guī)定或經(jīng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門備案開(kāi)展的水稻、玉米、小麥制種，包括擴(kuò)繁和商品化生產(chǎn)等種子生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

圖5 CEPA閉排泵過(guò)濾網(wǎng)清洗前與清洗后效果對(duì)比Fig.5 Effect comparison of filter screen of CEPA closed drain pump before and after cleaning

多層次及旋轉(zhuǎn)清洗的設(shè)計(jì)CEPA閉排泵過(guò)濾網(wǎng)整個(gè)清洗時(shí)間由原來(lái)的15 min縮短到不足5 min，顯著提高了清洗效率，清洗效果良好（表2）。

表2 傳統(tǒng)清洗模式與新模式濾網(wǎng)清洗時(shí)長(zhǎng)對(duì)比Tab.3 Comparison of cleaning time between traditional mode and new mode

某海上油田使用自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置后，新模式與傳統(tǒng)模式相比，在原油系統(tǒng)過(guò)濾網(wǎng)清洗總時(shí)長(zhǎng)、作業(yè)所需人員數(shù)量、人工成本上明顯降低（圖6）。

五是建立驗(yàn)收審查及履行結(jié)算報(bào)告制度。驗(yàn)收審查是關(guān)閉合同的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)當(dāng)及時(shí)組織專業(yè)人員及合同對(duì)方對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收，完善驗(yàn)收證明資料，并據(jù)此提交履行結(jié)算報(bào)告。對(duì)于存在質(zhì)量保證期的項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)預(yù)留保證金，用以解決因質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)的糾紛。

②應(yīng)用管道機(jī)器人替代人工進(jìn)行水庫(kù)涵洞檢測(cè)，獲得直觀的技術(shù)影像成果，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫(kù)涵洞存在的隱患，提出相應(yīng)的加固處理措施，為水庫(kù)安全運(yùn)行提供基礎(chǔ)資料。

圖6 傳統(tǒng)模式清洗與新模式清洗效果對(duì)比Fig.6 Comparison of cleaning effect between traditional mode and new mode

4 結(jié) 論

①隨著海上原油產(chǎn)量逐年增加，過(guò)濾網(wǎng)清洗工作量同步增加，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在人工清洗效率低及清洗效果差的問(wèn)題，該自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置可以將作業(yè)人員從惡劣的作業(yè)環(huán)境中解放出來(lái)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)的全方位立體清洗，清洗效果好。

②自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置在某海上油田應(yīng)用后新清洗模式較傳統(tǒng)模式清洗時(shí)長(zhǎng)縮短了2/3，清洗人員由2人減為1人，僅原油系統(tǒng)過(guò)濾網(wǎng)清洗就年節(jié)約人工費(fèi)7萬(wàn)余元。

③自旋轉(zhuǎn)式原油過(guò)濾網(wǎng)清洗裝置的投入使用顯著降低了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員清洗過(guò)濾網(wǎng)的勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)時(shí)間，同時(shí)節(jié)約了因清理現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生而造成的物資消耗，以技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)了提質(zhì)、降本、增效，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

④該自動(dòng)清洗過(guò)濾網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，特別適用于海上油田原油過(guò)濾網(wǎng)清洗作業(yè)，可拓展應(yīng)用到類似場(chǎng)景。

⑤海上生產(chǎn)平臺(tái)均可以利用此思路設(shè)計(jì)原油過(guò)濾網(wǎng)清洗裝置，推廣性強(qiáng)。