作業原理
粉狀物料的氣力輸送是利用空氣壓縮機提供的壓縮空氣的壓能變為動能,並攜帶粉狀物料作複雜運動,使物料粒子位置不斷發生變化,達到預期輸送目標及混合均勻的目的。目前,該技術在國內外都得到了廣泛使用,裝備了近千艘各型海洋工程船和分布於世界各地的固井散裝水泥基站。
散料輸送系統作業方式分為裝貨作業和卸貨作業:
裝貨作業是由岸上基站或者海上平台的壓縮空氣直接將散料送入散料灰罐進行儲存;
卸貨作業是使用船舶自有的壓縮機將罐內的物料輸送至海上平台。散料罐具有特殊設計的罐底和流化裝置,可以使罐內的物料充分流化,從出料管排出。船上壓縮機不僅為整個過程提供動力風源,還兼顧助吹和壓縮空氣掃線的功能。
散料輸送系統各設備之間有機地結合,由各種不同的工藝管路、閥件、感測器、儀表等有效連線成一個完整的工作體系。流程管系主要由進料管、出料管、透氣管、供氣管、安全閥卸放管、助吹管組成,在各管路上安裝有相應的電控氣動閥和電控比例閥,布置在後駕駛台的遠程控制系統能監測和操控各設備運行。
輸送介質
水泥、膨潤土、重晶石粉、石灰石、高嶺土、飛灰
物料密度: ≤2.8 T/M³
顆粒大小: 2800~4000Blaine
套用場合
海洋石油三用工作船AHTS(Anchor handling tug supply vessel)
平台供應船PSV(Platform supply vessel)
海上鑽井平台(Offshore drilling rigs)
散裝水泥船(Bulk cement carrier)
陸基散料灰站(Ash conveyer wharf)
發展方向
海洋工程船是上世紀六七十年代開始定型建造的的海上石油開採工程輔助船,主要分為三用工作船(或操錨供應拖輪)(Anchor handling tug supply vessel)和平台供應船(Platform supply vessel),經過幾十年的發展,海洋工程船領域誕生了一大批優秀的船舶設計公司,其中以Ulstein、Vik-Sandvik、Rolls-Royce、Marin Teknikk、Aker、Havyard、GPA、Moss等為代表的歐美設計公司,和以Conan Wu、KCM、Focal等為代表的新加坡公司最為著名(其中Vik-Sandvik和Conan Wu先後被瓦錫蘭收購),其設計的船型尺寸越來越大,功能越來越強,設備性能也越來越先進。與之對應的是,散裝物料輸送系統始終作為工程船最重要的物料運載系統保留了下來,並在技術上進行了多次革新,其中最具有代表性的是:
1、採用滿足船用環境的鋼製散料罐,其尺寸和外形更適合於安裝在狹小船艙內;安裝了效率更高的物料流化裝置,降低了殘留;改變了罐體外形,提高了物料裝載容積;
2、換用更大排量的螺桿壓縮機,並配套了冷凍式乾燥機進行除濕過濾;
3、提高了系統整體工作壓力,以提高散料輸送的效率和距離;
4、採用更安全可靠的遙控閥門,在駕駛台上就能實現遠程的裝、卸貨操作;
5、配套了多級除塵過濾裝置,接收散料時對環境的污染降到最低,符合國際海事組織倡導的清潔設計標準(Clean Design)。
現代工業社會對礦物能源的依賴巨大,而陸地和淺海資源已日趨枯竭,深海開發是大勢所趨。為了滿足未來深海大洋的石油開發需求,目前各海洋大國都在開發自己的深海裝備。海上鑽探離不開鑽井液和固井液,三用工作船散料輸送系統是配置鑽井液體的重要設備,如何實現更大的裝載量、更高效和遠距離的輸送能力,和更安全環保的輸送方法將是未來研究的主要方向。
天津新港船務工程有限公司是國內最專業的海洋工程物料輸送系統配套商,其開發的三用工作船散料輸送系統和鑽探泥漿運載系統已經成功配套了上百艘次海洋工程船。目前,該公司提出了全新一代物料運載系統的概念模型,其中最重要的升級就是實現液貨和乾散料的容器通用裝載,並且所運載的貨物種類將大大提升,涵蓋了海洋石油開發所需要的各種物料,甚至能兼容浮油回收和鑽屑回收等工作,這使未來的海洋工程船擁有了更大的裝載靈活性和處理海上突發事故的能力。可以預見,在不久的將來,新系統的投入使用將為海洋工程界帶來更經濟、更靈活和更環保的物料輸送方式,同時也將為中國的深海開發事業添磚加瓦。