朱文文 谭召明 孙莞竹

“这套‘水动力’装置一上,活性炭装填又快又干净,再也不用扛着袋子爬上爬下、吃粉尘了。”7月26日,谈及近期投用的工业水活性炭装填装置,中原油田普光分公司天然气净化厂维保人员殷红伟高兴地说。

现场施工人员正在利用活性炭水动力装填装填活性炭 。孙莞竹 摄

活性炭过滤器是天然气净化厂水处理站预处理系统的核心预处理设备,直接影响锅炉水质量。该厂共配置18台活性炭过滤器,单台罐体容积15.5立方米,每年需整体更换一次活性炭,最大装填量7.5吨。长期以来,活性炭装填完全依赖人工作业——员工需将活性炭一袋一袋搬运至2.5米高的人孔平台,一次完整的装填需要重复搬运近60次、耗时14.3小时,且倾倒活性炭时粉尘弥漫。这些问题成为制约检修效率、影响员工作业环境的难题。

“不能让职工扛着袋子受罪!”该厂净化研究所工程师谢华昆牵头成立攻关小组,决心打通活性炭装填堵点。他们 尝试过多种思路——用螺旋输送机输送活性炭,但活性炭质地脆、易破碎,输送过程中颗粒结构遭到破坏,影响过滤效果;改用气力负压吸送,扬尘问题反而更加严重。接连碰壁后,大家坐在一起重新梳理思路,一名小组成员提出:“能不能用水来帮忙?活性炭装完本来就要上水浸泡,如果装填过程就把水引进去,既抑制了粉尘,又省了后面的浸泡时间。”这个想法让大家眼前一亮,“水力输送+文丘里负压”吸入的组合方案应运而生。

攻关小组正在开展实地调研。孙莞竹 摄

文丘里结构的关键在于管道直径、文丘里结构收缩比和流速参数的匹配,差一点就吸不上料或堵管。小组利用废旧管道搭建模拟试验平台,反复调整参数:收缩比从2:1试到4:1,水压从0.1兆帕逐步调到0.3兆帕。经过数十次对比试验,他们终于找到了最优参数组合——水压0.26兆帕、每分钟装填1.5袋时,文丘里结构能够稳定产生足够负压将活性炭吸入管道,而水力输送的水量刚好能将活性炭湿润而不至于成泥浆状。

方案确定后,小组制订对策计划表,逐条实施、逐项验证。今年上半年,新装置正式投入使用。实测数据显示,单台过滤器的平均装填时间由活动前的14.3小时降至活动后的3.6小时,降幅达75%;装填全程密闭无外溢,现场粉尘浓度大幅降低;单次装填作业可直接节约成本8.33万元。此外,由于采取水力输送方法,装填过程中同步完成了活性炭的预湿润,原本需要额外24小时的浸泡环节直接省去,进一步缩短检修工期。

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