作業(yè)場(chǎng)所（固井水泥）粉塵治理及效果評(píng)價(jià)——粉塵治理（3）
針對(duì)粉塵污染嚴(yán)重的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，我們會(huì)同安技部門(mén)進(jìn)行了全面的工藝改革，采用密閉、吸風(fēng)、除塵等綜合防塵技術(shù)對(duì)水泥儲(chǔ)存罐尾氣口排放、裸口裝卸及水泥與外加劑干混工藝進(jìn)行了粉塵治理。
1 立式散裝水泥固定儲(chǔ)存罐尾氣口排放的工藝改造
將地倉(cāng)罐取消，改用立式水泥儲(chǔ)存罐。散裝水泥由運(yùn)輸車(chē)從水泥廠運(yùn)回，直接用氣體壓縮機(jī)壓入立式水泥儲(chǔ)存罐。立式水泥儲(chǔ)存罐上部設(shè)廢氣排放口，把每臺(tái)立式水泥儲(chǔ)存的廢氣排放口串聯(lián)在一根直徑100mm的總排放管道 上，每臺(tái)罐的廢氣排放口用4"蝶閥控制，在總排放管道上端安裝一只2"閥門(mén)接通氣源以增加廢氣排放流速，防止沉淀物堵塞管線。下端與MC120-Ⅱ型脈沖袋式除塵器連接。在除塵器的出口處，安裝一臺(tái)4-72-ⅡMD5A型引風(fēng)機(jī)，防止除塵器產(chǎn)生負(fù)壓，在氣流壓力3kg/cm2進(jìn)濾風(fēng)速4m/min、處理分量43.31m3/m(11 000 m3/in)的狀況下實(shí)驗(yàn)，管道內(nèi)的風(fēng)壓、風(fēng)量、流速均符合工藝設(shè)計(jì)要求。投產(chǎn)使用后，各部環(huán)節(jié)工作性能和除塵效果良好，經(jīng)測(cè)定該作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度由2 84.5mg/m3降為6.22 mg/m3，降塵效率達(dá)97.81％。
為進(jìn)一步降低立式水泥儲(chǔ)存尾氣排放粉塵濃度。我們?cè)黾釉O(shè)計(jì)了對(duì)尾氣排放的二次除塵。在尾氣排放口和除塵器之間增加一臺(tái)立式集塵罐，水泥尾氣粉塵通過(guò)總排放口切向進(jìn)入集塵罐，達(dá)到突然擴(kuò)張，相互碰撞，大部分水泥粉塵重顆粒沉降罐底，實(shí)現(xiàn)一次除塵。少量水泥浮塵由集塵罐頂部出口再進(jìn)入除塵器，實(shí)現(xiàn)二次除塵（見(jiàn)圖1）。墜落在集塵罐底部的固井水泥粉塵，經(jīng)出灰口重新裝車(chē)?yán)^續(xù)使用，減少了原材料浪費(fèi)，完成了一整套控制水泥粉塵的新工藝：裝卸→集塵→除塵→回收→儲(chǔ)存。經(jīng)過(guò)二次除塵，該作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度達(dá)1.8mg/m3。
圖1 立式水泥儲(chǔ)存罐二次除塵示意圖
2 水泥裸口裝卸的工藝改造
改造前散裝水泥裝卸是在裸口狀態(tài)下進(jìn)行的，憑經(jīng)驗(yàn)控制下灰。粉塵外溢嚴(yán)重，造成作業(yè)場(chǎng)所及周?chē)h(huán)境粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)（見(jiàn)圖2）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝情況，設(shè)計(jì)將儲(chǔ)存罐中部的出灰口截掉堵死，在底部設(shè)計(jì)安裝一臺(tái)分配器，用兩只4"蝶閥控制一根軟管，軟管另一頭用快速卡連接在灰罐車(chē)上，灰罐車(chē)的頂部罐口裸口蓋嚴(yán)，罐車(chē)的尾氣排放口用軟管連接在除塵器上，上灰時(shí)關(guān)掉1#蝶閥，打開(kāi)2#蝶閥，下灰時(shí)相反操作（見(jiàn)圖3），實(shí)現(xiàn)了全封閉水泥裝卸。
圖2 改造前裸口裝卸示意圖
圖3 改造后裝卸示意圖
3 水泥與外加劑干混工藝改造
改造前，固井水泥的混拌在井場(chǎng)濕混。在水泥及外加劑運(yùn)輸和混拌過(guò)程中造成嚴(yán)重的粉塵污染，作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度達(dá)178.5mg/m3,并且作業(yè)工人勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。針對(duì)此情況，設(shè)計(jì)了固井水泥與外加劑的干混系統(tǒng)。首先將各種罐重新排列安置，將水泥原料罐為第1組排列，外加劑沙子灰罐為第2組排列，藥品罐為第3組排列，成品罐為第4組排列?？偛季譃槿切危行奈恢迷O(shè)初混罐、批混罐、再混罐、計(jì)量罐。4組罐統(tǒng)一由控制室氣動(dòng)操作，油井水泥與外加劑干混工藝流程示意圖見(jiàn)圖4。
圖4 改造后油井水泥與外加劑干混工藝流程示意圖
干混操作時(shí)，先將水泥原料送入初混罐，再將藥品經(jīng)稱(chēng)重計(jì)量后關(guān)入初混罐、按需求或比例加入外加劑在初混罐內(nèi)同時(shí)混拌；之后轉(zhuǎn)入批混罐內(nèi)再混拌均勻，然后轉(zhuǎn)入再混罐內(nèi)再次混拌成所需的成品料，轉(zhuǎn)入成品罐內(nèi)儲(chǔ)存，待固井施工時(shí)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)直接注入井內(nèi)，完成固井作業(yè)。
王瑞 劉正亮 劉衍忠 李吉貴 方岱山
1 立式散裝水泥固定儲(chǔ)存罐尾氣口排放的工藝改造
將地倉(cāng)罐取消，改用立式水泥儲(chǔ)存罐。散裝水泥由運(yùn)輸車(chē)從水泥廠運(yùn)回，直接用氣體壓縮機(jī)壓入立式水泥儲(chǔ)存罐。立式水泥儲(chǔ)存罐上部設(shè)廢氣排放口，把每臺(tái)立式水泥儲(chǔ)存的廢氣排放口串聯(lián)在一根直徑100mm的總排放管道 上，每臺(tái)罐的廢氣排放口用4"蝶閥控制，在總排放管道上端安裝一只2"閥門(mén)接通氣源以增加廢氣排放流速，防止沉淀物堵塞管線。下端與MC120-Ⅱ型脈沖袋式除塵器連接。在除塵器的出口處，安裝一臺(tái)4-72-ⅡMD5A型引風(fēng)機(jī)，防止除塵器產(chǎn)生負(fù)壓，在氣流壓力3kg/cm2進(jìn)濾風(fēng)速4m/min、處理分量43.31m3/m(11 000 m3/in)的狀況下實(shí)驗(yàn)，管道內(nèi)的風(fēng)壓、風(fēng)量、流速均符合工藝設(shè)計(jì)要求。投產(chǎn)使用后，各部環(huán)節(jié)工作性能和除塵效果良好，經(jīng)測(cè)定該作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度由2 84.5mg/m3降為6.22 mg/m3，降塵效率達(dá)97.81％。
為進(jìn)一步降低立式水泥儲(chǔ)存尾氣排放粉塵濃度。我們?cè)黾釉O(shè)計(jì)了對(duì)尾氣排放的二次除塵。在尾氣排放口和除塵器之間增加一臺(tái)立式集塵罐，水泥尾氣粉塵通過(guò)總排放口切向進(jìn)入集塵罐，達(dá)到突然擴(kuò)張，相互碰撞，大部分水泥粉塵重顆粒沉降罐底，實(shí)現(xiàn)一次除塵。少量水泥浮塵由集塵罐頂部出口再進(jìn)入除塵器，實(shí)現(xiàn)二次除塵（見(jiàn)圖1）。墜落在集塵罐底部的固井水泥粉塵，經(jīng)出灰口重新裝車(chē)?yán)^續(xù)使用，減少了原材料浪費(fèi)，完成了一整套控制水泥粉塵的新工藝：裝卸→集塵→除塵→回收→儲(chǔ)存。經(jīng)過(guò)二次除塵，該作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度達(dá)1.8mg/m3。
圖1 立式水泥儲(chǔ)存罐二次除塵示意圖
2 水泥裸口裝卸的工藝改造
改造前散裝水泥裝卸是在裸口狀態(tài)下進(jìn)行的，憑經(jīng)驗(yàn)控制下灰。粉塵外溢嚴(yán)重，造成作業(yè)場(chǎng)所及周?chē)h(huán)境粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)（見(jiàn)圖2）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝情況，設(shè)計(jì)將儲(chǔ)存罐中部的出灰口截掉堵死，在底部設(shè)計(jì)安裝一臺(tái)分配器，用兩只4"蝶閥控制一根軟管，軟管另一頭用快速卡連接在灰罐車(chē)上，灰罐車(chē)的頂部罐口裸口蓋嚴(yán)，罐車(chē)的尾氣排放口用軟管連接在除塵器上，上灰時(shí)關(guān)掉1#蝶閥，打開(kāi)2#蝶閥，下灰時(shí)相反操作（見(jiàn)圖3），實(shí)現(xiàn)了全封閉水泥裝卸。
圖2 改造前裸口裝卸示意圖
圖3 改造后裝卸示意圖
3 水泥與外加劑干混工藝改造
改造前，固井水泥的混拌在井場(chǎng)濕混。在水泥及外加劑運(yùn)輸和混拌過(guò)程中造成嚴(yán)重的粉塵污染，作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度達(dá)178.5mg/m3,并且作業(yè)工人勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。針對(duì)此情況，設(shè)計(jì)了固井水泥與外加劑的干混系統(tǒng)。首先將各種罐重新排列安置，將水泥原料罐為第1組排列，外加劑沙子灰罐為第2組排列，藥品罐為第3組排列，成品罐為第4組排列?？偛季譃槿切危行奈恢迷O(shè)初混罐、批混罐、再混罐、計(jì)量罐。4組罐統(tǒng)一由控制室氣動(dòng)操作，油井水泥與外加劑干混工藝流程示意圖見(jiàn)圖4。
圖4 改造后油井水泥與外加劑干混工藝流程示意圖
干混操作時(shí)，先將水泥原料送入初混罐，再將藥品經(jīng)稱(chēng)重計(jì)量后關(guān)入初混罐、按需求或比例加入外加劑在初混罐內(nèi)同時(shí)混拌；之后轉(zhuǎn)入批混罐內(nèi)再混拌均勻，然后轉(zhuǎn)入再混罐內(nèi)再次混拌成所需的成品料，轉(zhuǎn)入成品罐內(nèi)儲(chǔ)存，待固井施工時(shí)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)直接注入井內(nèi)，完成固井作業(yè)。
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