歐陽玉雪

（大慶油田裝備制造集團，黑龍江 大慶 163411）

在石油企業(yè)各個項目的施工建設(shè)過程中，氣動下灰車發(fā)揮著重要的基礎(chǔ)性作用，氣動下灰車在作業(yè)過程中通常與固定車進行聯(lián)合使用，這樣才能在石油生產(chǎn)作業(yè)過程中發(fā)揮出其效能，才能夠有效提升其輸送能力。但是，氣動下灰車在實際使用過程中很容易出現(xiàn)受潮、變質(zhì)、污染等現(xiàn)象。在當前的石油行業(yè)中，氣動下灰車由于本身重心較低從而得到廣泛應(yīng)用。氣動下灰車輸送能力會直接影響油田正常生產(chǎn)作業(yè)，因此，針對氣動下灰車輸送能力進行探討具有重要實踐意義。

1 氣動下灰車輸送能力概述

目前，我國石油行業(yè)使用的氣動下灰車通常采取的都是氣壓輸送原理來裝卸灰料。目前我公司生產(chǎn)氣動下灰車主要采取的是臥式結(jié)構(gòu)（見圖1），該結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出了罐體重心低、裝備工藝簡單、可靠性強等一些優(yōu)勢。其罐體主要采取雙層結(jié)構(gòu)，這樣在主車爬坡過程中可以有效避免罐體內(nèi)部水泥出現(xiàn)大范圍流動，從而有效提升車輛整體的穩(wěn)定性。

圖1 氣動下灰車罐體結(jié)構(gòu)示意圖

下灰車輸送能力與氣固兩相流質(zhì)量濃度之間存在密切關(guān)聯(lián)。因此，要想進一步提升下灰車輸送能力，就必須液態(tài)化裝置機進行不斷更新。氣動下灰車的液態(tài)化裝置主要有滑料板和流化床等。下面重點以我公司生產(chǎn)下灰車為例對液態(tài)化裝置設(shè)計問題進行探討。

（1）滑料板。在下灰車罐體中滑料板目前采取的對稱布置方式，滑料板的主要作用是有效承載罐體內(nèi)部的粉粒體，保障粉粒體能順利滑入流化床中，詳見圖2。滑料板與管壁之間形成一個氣室，為保障滑料板上不殘留粉粒體，在設(shè)計時需要保障滑料板與水平面的夾角超過粉粒體的安息角。根據(jù)大量實踐經(jīng)驗可知，水泥的安息角為39°。因此，滑料板與水平面夾角β 要略大于安息角，取值應(yīng)處于40°～42°。滑料板外形尺寸設(shè)計可以通過計算求解，也可以利用三維繪圖軟件放樣進行求解?；习逯谱鬟^程中使用4mm 厚鋼板，如果面積較大的情況下，可以按照多塊拼接方式進行焊接，但需注意拼接縫下部要設(shè)置側(cè)板進行支撐，以此避免下灰車在使用中出現(xiàn)滑料板變形問題。

圖2 滑料板示意圖

（2）流化床結(jié)構(gòu)設(shè)計。在下灰車的設(shè)計過程中，流化床屬于非常關(guān)鍵的一個部件，對下灰車輸送能力會直接產(chǎn)生影響。流化床與滑料板、罐體內(nèi)壁形成一個密閉氣室，此外，通過高壓氣流的作用可以保障流化床上的粉粒體保持懸浮狀態(tài)，最終形成液態(tài)氣固兩相流，并可以在一定方向上保持流動。其中多孔板可以對液態(tài)化元件及物料等形成有效支撐，進而可以使高壓氣體的均勻穿過。在設(shè)計中通常會按照安息角的1/3 來設(shè)計多孔板與水平面夾角，但綜合下灰車作業(yè)過程中地面平整度等因素后，其實際取值會略微大一些，因此多孔板與水平面夾角通常會設(shè)置在14°。多孔板的制作使用的是5mm 鋼板，孔直徑應(yīng)該設(shè)置在20 ～30mm，采取均布方式布置，在設(shè)計孔的過程中，要盡可能綜合支撐強度、均勻布氣、節(jié)約鉆孔時間等相關(guān)因素來合理設(shè)置孔的數(shù)量和孔距。氣體分布板根據(jù)下灰車作業(yè)需求使用的是耐高溫多層尼龍帆布。這種材料具有一定透氣阻力，而且其透氣阻力會隨著氣體流速的增加而增加；其次，多層尼龍帆布只允許氣體透過，但會截留輸送介質(zhì)，帆布表面平整，很難發(fā)生堵塞或磨損等問題，而且材料的化學穩(wěn)定性和強度完全可以滿足下灰車作業(yè)需求；最后，多層尼龍帆布表面空隙均勻分布，且具有較高的分散度，粉層厚度不會對其造成較大影響。

2 氣動下灰車輸送能力影響因素及改進

2.1 操作前檢查

氣動下灰車作為一種油田專業(yè)特種車輛對施工技術(shù)及器械要求相對較高，因此，在作業(yè)過程中，要對操作人員技能水平、專業(yè)知識等進行嚴格要求。操作前檢查則是影響氣動下灰車輸送能力的一個主要因素。

操作前檢查并不僅僅是對車況進行簡單檢查，要對球閥等是否完好高度關(guān)注。作為一種復雜油田設(shè)備，氣動下灰車各個部件之間聯(lián)系緊密，尤其是球閥等關(guān)鍵部件會對下灰車作業(yè)效果產(chǎn)生直接影響，一旦出現(xiàn)問題必然會導致作業(yè)效果無法達到預期，甚至可能導致安全事故。因此，為有效提升下灰車輸送能力、保障下灰車作業(yè)安全性和穩(wěn)定性，要對操作前檢查問題給予高度關(guān)注，通過檢查保障各固件得到及時緊固。

2.2 潤滑劑使用

油田固井作業(yè)主要使用的機械設(shè)備有下灰車和固井車，在作業(yè)前不僅要對2 臺設(shè)備車輛、球閥、零部件等進行檢查，還要對潤滑劑的使用給予高度關(guān)注。下灰車是由多種零部件組成的一個復雜結(jié)構(gòu)，且大部分零部件都屬于金屬材質(zhì)，要想保障各部件之間能實現(xiàn)順暢運行，就必須合理使用潤滑劑。但潤滑劑使用也要注重科學性，潤滑劑不足會導致無法發(fā)揮潤滑作用，進而影響機械結(jié)果運行效果，甚至可能對操作人員造成機械傷害，例如，潤滑不足很容易導致機械部件升溫或磨損，給設(shè)備運行埋下隱患；潤滑劑過度使用也可能會導致部件之前操作失控，如操作人員經(jīng)驗不足的情況下可能會導致事故發(fā)生，因此，潤滑劑的使用最好有具備豐富經(jīng)驗的操作人員執(zhí)行。

2.3 施工操作技術(shù)

首先，滿載下灰車必須及時關(guān)閉人孔、上灰管口以及放空球閥等。如下灰車需要長時間停放，盡可能讓車輛后輪離地，否則，空氣潮濕的情況下，可能會導致罐體內(nèi)部灰料出現(xiàn)板結(jié)問題，進而對下灰車輸送能力造成影響。其次，工作壓力也會影響下灰車輸送能力，氣動下灰車在作業(yè)前通常都會將工作壓力嚴格控制在0.3MPa以下，帶壓作業(yè)過程中要堅決杜絕使用銳器敲擊罐體，同時，要將空壓機轉(zhuǎn)速嚴格控制在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，一旦操作失當就可能導致人員傷亡事故。打開下灰車人孔前，必須提前打開放空球閥泄壓，這樣才能保障安全開啟壓力處在0.35MPa 左右，另外，還需要對安全閥壓力設(shè)定值進行定期檢查，保障罐體內(nèi)部壓力降為零。最后，下灰車在作業(yè)過程嚴禁出現(xiàn)的單倉上灰或單倉剩灰現(xiàn)象，否則，很可能導致車輛底盤質(zhì)量分布出現(xiàn)變化而影響車輛正常性能，另外，罐體加壓時堅決杜絕車輛行駛。利用外接氣源排除罐體內(nèi)部殘余氣體的情況下，要避免管內(nèi)物料出現(xiàn)滲入氣化室的情況，以此來避免對操作人員造成傷害。

3 結(jié)語

總而言之，針對氣動下灰車相關(guān)人員要對其工作原理、輸送能力影響因素等進行充分了解。這樣才能在日常作業(yè)過程中及時關(guān)注各類影響因素，并采取有效應(yīng)對措施，進而全面提升下灰車作業(yè)效率，也能提升固井作業(yè)整體水平。另外，還需要加大對流化裝置、氣固混合裝置的研究，合理提升氣固兩相流平均質(zhì)量濃度。此外，在特殊作業(yè)環(huán)境下要采取反復試驗和極端的方式來確定下灰車作業(yè)的最佳參數(shù)組合，這樣才能讓氣動下灰車的輸送能力達到最佳。