电脱盐及含油污水设备操作与维护

电脱盐、含油污水设备操作与维护目录

1.成套电脱盐设备主要构件

1.1电脱盐设备主体---罐体、平台

1.2全阻抗密闭防爆变压器

1.3现场防爆操作盘及低液位安全开关

1.4高压电引入棒及高压软连接装置

1.5罐内高压电场结构及绝缘吊挂

1.6罐内进油分布器与出油收集器

1.7油水界位控制仪表

1.8油水混合系统

1.9罐内水冲洗设施

1.10罐内乳化液排放收集器

2.含油污水设备构件

2.1含油污水除油装置流程

2.2一体化含油污水除油设施

3.成套电脱盐设备操作与维护

3.1设备正常运行日常检查内容

3.2设备停工检修主要检查内容

4.成套设备运行中常见故障与处理方法

4.1脱后原油含盐超标

4.2脱后原油含水、排水含油超标

4.3变压器无法送电或送电后处于短路状态

4.4罐内油水界面显示不准确

1.1设备主体----高速电脱盐1.1设备主体----交直流电脱盐1.1设备主体----含油污水除油装置

1.1高速、交直流电脱盐罐体数据表高速电脱盐：罐体规格Φ4800×36560/34000×40

设计压力2.2MPa设计温度170℃

容积646m3重量199t交直流电脱盐：罐体规格Φ5800×49076/46000×48

设计压力2.2MPa设计温度170℃

容积1268m3重量378t

1.1含油污水除油装置数据表水力旋流器：规格DN200×DN25×1800

设计压力2.26MPa设计温度80℃

污水处理量80～120m3/h重量0.8t一体化含油污水除油器：罐体规格Φ3200×13732/12000×26

设计压力2.26MPa设计温度80℃

容积137m3重量42t1.2全阻抗密闭防爆变压器按一次输入电压分为380V和6000V按二次输出电压分为交流、交直流变压器按外形结构分为一体与分体两种型式变压器容量通常有50、80、125、160、200、250KVA等系列。1.2全阻抗密闭防爆变压器变压器高压输出共有5个档位可调，分别为：

13、16、19、22、25KV

必须在变压器不送电的情况下，直接在变压器箱体外壳上进行档位切换。交直流电脱盐变压器箱体外壳上带有交流与直流切换开关，在变压器断电后可以进行切换。1.2全阻抗密闭防爆变压器变压器侧面装有档位转换开关变压器箱体上配有温度显示仪表变压器箱体顶盖上配有油标

1.2全阻抗密闭防爆变压器1.2全阻抗密闭防爆变压器

1.2全阻抗密闭防爆变压器变压器通常安装在罐体平台上，电源电缆、控制电缆引入增安型接线盒内。应定期对变压器油标、温度计、压力释放阀、档位开关等进行检查，防止因温度变化引起各密封面渗油。1.2全阻抗密闭防爆变压器1.2全阻抗密闭防爆变压器高速电脱盐罐3台TYDK—200/20交流变压器变压器短路运行电流额定值33.3A交直流电脱盐罐3台TYDKZ—250/20交直流变压器变压器短路运行电流额定值41.7A1.3现场防爆操作盘

1.3现场防爆操作盘主要在现场对变压器进行启、停控制，并显示变压器运行一次电流、一次电压，同时可将一次电流值转化为标准信号送入DCS系统。当变压器过流或电脱盐罐内未充满原油时，现场防爆控制盘具备声光报警显示。控制盘内表记通常有数显表与指针表两种。1.3现场防爆操作盘现场防爆控制盘的外壳防护等级为：IP56，防爆标志为：ExdIIBT4，适用环境为：1区、2区危险场所。IIB类爆炸性气体环境。防爆控制箱为隔爆型，防爆接线箱采用增安型外壳的复合型结构，铝合金铸造钢板焊接而成。1.3低液位安全开关为确保电脱盐设备的安全运行，在变压器控制回路上配有低液位安全联锁开关。以防止电脱盐罐内有可燃气体时，给变压器送电引起事故。1.3变压器配电与控制电缆布置1.4高压电引入棒及高压软连接装置1.4高压电引入棒及高压软连接装置高压电引入棒及高压软连接安装后，应在72小时内对金属软管注入合格的变压器油，通常变压器油注到1/2油标位置即可。高压软连接内加注变压器油主要为了提高高压软连接内绝缘等级、降低电极棒工作温度、防止电缆受潮。1.5高速电脱盐罐内电场结构1.5高速电脱盐罐内电场结构1.5高速电脱盐罐内吊挂、电极棒规格

吊挂规格：FB--M60×5--52048套第一层电极板用吊挂FB--M60×5--48048套第二层电极板用吊挂FB--M60×5--50048套第四层电极板用支撑电极棒规格：GDB--7B--500/25003套1.5高速电脱盐罐内设计计算原油加工量1200万吨/年，年开工时数8400小时，原油密度按0.92g/cm3计，原油流量为1552.8m3/h，Φ4800×34000(T/T)的罐体体积为646m3，罐内油水界位设计为1700mm，水层容积为202m3,油层的容积为444m3。油流在最大截面处的上升速度：2.55mm/s。原油在罐体内的停留时间为:17.2min水在罐体内的停留时间为:106.3min1.5高速电脱盐罐内设计计算高速电脱盐罐体下部与顶部分别设计8只原油进、出开口，通径均为DN200，油流在管线内流速为1.72m/s。罐体下部设4个反冲洗开口，通径为DN100，水流在管线内最大流速为2.3m/s。罐体下部设6个排水开口，通径为DN100，水流在管线内最大流速为0.71m/s。1.5交直流电脱盐罐内电场结构1.5交直流电脱盐罐内电场结构1.5交直流电脱盐罐内设计计算交直流电脱盐罐体Φ5800×46000(T/T)的容积为1268m3，罐内油水界位设计为1800mm，水层容积为332m3,油层的容积为936m3。油流在最大截面处的上升速度：1.57mm/s。原油在罐体内的停留时间为:36min水在罐体内的停留时间为:174.5min1.5交直流电脱盐罐内设计计算强电场的高度设计为500mm，油流在强电场中的停留时间为：5.32min中电场的高度设计为500mm，油流在弱电场中的停留时间为：5.32min弱电场的高度设计为600mm，油流在弱电场中的停留时间为：6.38min1.5交直流电脱盐罐内设计计算交直流电脱盐罐体下部与顶部分别设计8只原油进、出开口，通径均为DN200，油流在管线内流速为1.72m/s。罐体下部设4个反冲洗开口，通径为DN100，水流在管线内最大流速为3.1m/s。罐体下部设8个排水开口，通径为DN100，水流在管线内最大流速为0.53m/s。1.5交直流电脱盐罐内吊挂、电极棒规格

吊挂规格：FB--M50×5--400240套（单罐数量）电极棒规格：GDB--7B--600/27006套（单罐数量）1.5罐内高压电场结构及绝缘吊挂1.5罐内高压电场结构及绝缘吊挂1.5罐内高压电场结构及绝缘吊挂常见几种绝缘吊挂型式吊挂的使用寿命为一个周期电脱盐罐在开工、停工蒸汽吹扫时罐内温度不宜超过150℃1.6罐内进油分布器与出油收集器高速脱盐：罐体底部设有8只DN200的原油入口两层进油喷射器距罐底分别为2250mm、2550mm罐体顶部设有8只DN200的原油出口出油收集器距罐顶400mm，2排间距1700mm出油收集器在斜向上45°方向开孔

1.6罐内进油分布器与出油收集器

交直流：罐体底部设有8只DN200的原油入口进油分布管距罐底1600mm，4排间距1000mm进油分布管上水平方向两侧开孔罐体顶部设有8只DN200的原油出口出油收集器距罐顶400mm，2排间距1700mm出油收集器在斜向上45°方向开孔1.6罐内进油分布器与出油收集器1.6罐内进油分布器与出油收集器1.6罐内进油分布器与出油收集器1.6罐内进油分布器与出油收集器

1.7油水界位仪表（射频导纳）原油进口高压电场连续物位控制

4-20mA输出排水口

射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、免维护、适用性更广的料位控制技术。油水原油出口1.7油水界位仪表（射频导纳）

1.7油水界位仪表（射频导纳）

1.7其它几种形式油水界位仪表1.8油水混合系统

高效混合器

a.采用SS和SX型组合式的多不锈钢单元的混合结构，原油与水经过各混合单元时，反复切割、旋转达到混合效果。

b.根据处理量设计其混合单元，保证在最大流量时产生的最大混合压差不大于0.05MPa。

c.混合器内混合单元为活动结构，在停工检修时，可抽出检查各混合单元的腐蚀和磨损情况。混合阀

a.阀体为双阀座结构。

b.通过对流向的改变和较大空间形成混合区域，增强混合效果。

c.调节精度高、平稳，配备阀门定位器，并将混合压差传送到DCS，实现混合强度的控制和调节。1.8油水混合系统

1.8油水混合系统

1.9罐内水冲洗设施

原油中含有大量泥沙，电脱盐罐经过一段时间运行后，泥沙将沉积在罐体底部，必须及时地将泥沙排出罐体，否则将影响油水界位的平稳运行。由于各油田的原油中的沉积物的性质和含量各不相同，每次的冲洗时间应根据具体情况在冲洗操作中进行摸索。在电脱水装置已投入操作一段时间之后，用户也可以调整这一冲洗时间，冲洗间隔时间与冲洗时间应根据具体情况在冲洗操作过程中进行摸索和确定。1.9罐内水冲洗设施1.9罐内水冲洗设施1.10罐内乳化液排放收集器

高速电脱盐：距罐体底部1800mm高度，沿罐内壁四周320mm布置DN80的乳化液排放收集管，收集管上按水平方向开孔。交直流电脱盐：距罐体底部1900mm高度，沿罐内壁四周420mm布置DN80的乳化液排放收集管，收集管上按水平方向开孔。2.1含油污水除油装置流程

2.2一体化含油污水除油设施3.1设备正常运行日常检查内容电脱盐罐体检查外表保温、油漆的状况检查鞍座、平台、扶梯是否有任何腐蚀的迹象专用电源设备（含电抗器、变压器）检查箱体外表是否有任何损坏腐蚀或密封面漏油的迹象检查相体内的油位是否正常观察变压器油是否变色高压电引入装置检查金属软管内变压器油位是否正常检查金属软管与罐体接管法兰之间连接处是否有渗油现象3.1设备正常运行日常检查内容防爆操作盘

保持操作箱的通风和防水检查电流表、电压表指示及指示灯是否正常安全低液位开关检查连接法兰面是否有渗漏现象界面控制仪表检查界位检验测量精度并进行维护保养，必要时重新调整其零点与量程

3.2设备停工检修主要检查内容

设备停工吹扫规则当电脱盐罐被排空停止使用时，为减小容器内氧气和烃蒸汽爆炸混合物的含量，电脱盐罐必须进行吹扫。我公司建议使用氮气作为吹扫介质。氮气吹扫的总时间应能充分置换电脱盐罐内的空气和各种气体。在任何人进入电脱盐罐之前，用户应利用烃气检测仪确定，电脱盐罐内不含有可燃性空气—烃蒸汽混合物。在未利用烃气检测仪确定之前，任何人不戴上呼吸防毒保护器具，都不得进入电脱盐容器内，通过分析测试，确定电脱盐罐内的大气含有量完全可以满足进入电脱盐器内人员用的充足氧气，并且确保H2S含量没有达到危险程度。3.2设备停工检修主要检查内容如果用户选择蒸汽作为吹扫介质，为了确保操作人员的人身安全和设备安全，作用在电脱盐罐上的蒸汽压力绝不能超过压力容器的设计压力，电脱盐罐内的温度不得超过180℃。蒸汽吹扫温度必须予以限制，以免损坏高压电引入棒、绝缘吊挂及油水界面检测仪，这些部件均由聚四氟乙烯制造，在高于给定的限制温度下具有塑性变形，从而引起密封面破坏，绝缘吊挂损坏，使水份进入高压引入棒内。3.2设备停工检修主要检查内容电极组件电极组件在电脱盐操作期间并不需要进行调整。我们建议，在电脱盐装置的任何定期停车期间，要求用户对电极组件进行定期检查。用户应检查电极板的水平度、各电极的螺栓是否有任何松动以及是否有任何机械故障。用户应对电极金属表面进行表观检查。连接在各组电极板之间的导线的状况应予以检查，还应检查高压电联接器与高压引入棒的连接情况。进油分配器在定期计划停车期间，分配器总管和各管子应予以仔细检查，检查其是否堵塞、结垢物沉积和腐蚀，酸化和机械工具能除去结垢物。3.2设备停工检修主要检查内容绝缘吊挂绝缘吊挂从电脱盐罐壁悬挂并支持电极板，并将各电极板与电脱盐容器进行电气隔离。凡是检查电脱盐罐内部时，用户都应对这些绝缘吊挂进行检查。耐电压绝缘试验将确定这些绝缘吊挂是否仍具有要求的绝缘系数。以及表面是否有微裂纹、吊挂的抗拉强度。3.2设备停工检修主要检查内容冲洗管线系统

打开电脱盐罐体人孔后，应检查罐内底部固体沉积物情况，若罐内固体沉积物太多，应做好记录，以便对水冲洗系统进行调整。

在电脱盐定期停车期间，电脱盐罐内的沉积物冲洗管线喷嘴和电脱盐罐外侧的沉积物冲洗管线，都应检查其是否有磨损或腐蚀的任何迹象。被磨钝、腐蚀的管线或者喷嘴都应予以更换。3.2设备停工检修主要检查内容专用电源设备变压器油位应予以定期检查，如果油位不在标记点，则应向变压器箱内加入变压器油，使其达到正常高度的油位。在变压器油位未达到正常油位标记的情况下，决不要使变压器供电，并检查变压器壳体上是否有渗油现象。箱盖垫片松弛会使水汽进入变压器箱体内。电脱盐罐内电极板与高压电引入棒之间的连接应定期地进行检查，确保它们保持良好的连接状态。在检查期间，在停车时应检查连接导线是否有烧蚀的迹象，这种烧蚀可能表明连接部位已受到损坏，应该予以更换。3.2设备停工检修主要检查内容现场防爆操作盘凡是对电脱盐任何电器设备进行任何维护工作时，电脱盐变压器的一次电路断路器都必须予以断开，加上标签，并且仪表盘断/通按钮必须被置于断开位置。在电脱盐进行定期检查期间，用户应对仪表上的电压表和电流表检验其校对情况。低液位开关用户应定期检验浮筒是否泄漏。该浮筒必须从其罩壳内取出，将其浸没在盛水容器内，试验其是否泄漏。3.2设备停工检修主要检查内容界面控制仪表如果该控制器看起来不能保持水位的精确控制，则提高或降低水位设定点也许是可取的。对于电脱盐操作条件来说，该设定点可能设定得过高或过低，而设定点调整可提供更好的水位控制。界面控制调节界面控制调节阀应定期检查其是否有零部件磨损的迹象。阀座、阀塞、阀杆、导承和填料都必须保持在完好状态。3.2设备停工检修主要检查内容空载试验在电脱盐装置投入操作之前，当电脱盐装置首次投入运转或电气维修后再次投入运转时，必须检查电脱盐设备是否已完成空载试验和短路试验。除非全部通过两个电气试验，否则不得使电脱盐装置投入运转。上述试验过程中还需检查以下内容：⑴确认罐内没有任何可燃易爆性的混合气体。⑵确认罐内无任何工作人员。⑶确认在电脱盐罐内不应存在的任何固定的导线、碎屑、破损的金属缠绕垫片和搭脚手架材料，以及使用的工具。⑷让低液位安全开关处于闭合位置，就像电脱盐罐充满介质。⑸在测试期间，确保无任何人可能进入电脱盐罐内。在人孔外侧设置护栏和高压电送电试验危险类的警惕标示。3.2设备停工检修主要检查内容必须遵照执行有关低压、高压以及有关电脱盐容器内爆炸混合物的各项安全预防措施。在上述安全措施全部具备，并经相关部门同意、确认后，给变压器送电，将高压电送到电极板上，测试时应对变压器每个档位都进行测试，各档位通电时间至少5分钟。空载试验时，要求：⑴交流电压表应读出最大线路电压⑵电流表读数都应很小（大约2A左右）（3）按钮、指示灯正常进行这项测试是为了确定在电源设备空载性能正常，以及检查电源设备的控制回路操作是否正常。注意：在每次转换变压器档位开关前，要确认变压器已被断电！3.2设备停工检修主要检查内容短路试验空载试验合格后，将罐内带电极板用导线与罐体连接在一起，并且确保可靠接地，操作人员离开罐体到安全区，检查各相安全措施全部具备，接通电源，给变压器送电将高压电送到电极板上。短路试验时，要求：⑴交流电压表的电压读数应接近零⑵电流表的电流读数应达到额定电流

⑶控制回路中声光报警动作断开电源，拆除极板连接线，为确保连接线已全部拆除，需按空载试验的步骤再给变压器空载送电一次，合格后即可封罐备用。最后使低液位安全开关恢复到电气闭合位置。注意：用户可以进行以上短路测试，确保电源设备与每个通电电极之间的电气连续性。

4.1电脱盐装置技术指标电脱盐装置工艺技术指标为：（1）脱后含水：≤0.2%；（2）脱后含盐：≤3mg/L；（3）脱后排水含油：≤150ppm;

（4）经含油污水处理后排水含油：≤50ppm;

（5）电耗：≤0.3kWh/t原油。

4.1脱后原油含盐超标1、注水量太小；2、混合强度不够；3、油水接触时间短，未能达到完全传质过程；4、脱前原油含盐太高，需增加电脱盐级数。

4.2脱后原油含水、排水含油超标1、破乳剂型号与注入量选择不合适；2、罐内电场设计不合理，或电场强度选择不当；3、原油处理量增大且油品切换频繁；4、脱前原油含水较高且形成稳定的乳化液。

4.2脱后原油含水、排水含油超标

根据电场力公式，电场强度越高，对水滴间的聚积力越大，但电场强度过高，会发生电分散现象，将水滴分散为更小的微小水滴，不利于水滴的聚结，同时电场强度过高，电耗也随之增加，一般电场强度设计为300～1500V/cm。为了达到设备的高效运行且降低能耗，宜采用不同梯度的电场强度，利用弱电场脱除大量的大水滴，用强电场脱除细小水滴，工业应用实践证明，采用不同梯度电场强度进行脱盐脱水时，能取得较好的脱盐