製油所における雨水の収集と処理

石油・ガス業界は、長年にわたり現場で雨水を収集し処理するリーダーとしての役割を果たしてきました。 状況はサイトごとに異なりますが、要件は比較的一定しています。つまり、すべての雨水流出を収集し、処理とサンプリングの間を移動し、水域に放出するか、または地球に戻します。

最も注目に値するのは、一般にブラシレス直流 (BLDC) またはブラシレス永久磁石 (BPM) モーターと呼ばれる電子整流モーター (ECM) への切り替えが急速に進んでいることです。 これらのモーターには多くの共通機能があります。

ほとんどの現場での水処理では、通常、固形物をろ過して水から炭化水素を分離することが作業となります。 利用可能で効果的な方法論は数多くあります。 この記事では、水の収集と処理への、または処理からの輸送に焦点を当てます。

雨水は水質汚染の主な原因の 1 つです。 ロサンゼルス盆地で90～100日間雨が降らず、その後大雨が降ったと想像してみてください。 湾、川、湖に向かう水には、排出前に水から分離できるさまざまな固体や液体が含まれています。 通常、目的はすべてを収集して処理することです。 以下に、4 つの異なる石油およびガスの現場と、雨水を収集、輸送、処理、排水するために使用したプロセスを示します。

このプロジェクトには、長さ約 80 フィート、幅 20 フィート、深さ 20 フィートの既存の矢板排水溜めがある広い敷地が含まれていました。 既存のサンプが故障しており、ポンプ構成では毎分 100 ガロン (gpm) から 60,000 gpm の範囲の流入を処理できませんでした。

要件には、既存の矢板サンプの内側に収まる新しい密閉型サンプの設計が含まれていました。 サンプには、固形物を収集するとともに、水の量が増えると動作し、水流が減少すると減速して最終的に停止する複数のポンプを収容する一連のチャンバーが含まれます。

ポンプ システムは、6 つの異なる大型地上貯留タンクに接続された一連の既存の配管で構成されます。 これらのタンクは、重力によって水が処理に送られ、処理が行われることになります。

注: 6 つの地上貯蔵タンクにはそれぞれレベル制御があり、そのデータは取水ポンプ システムの制御パネルに送信されました。 次に、ポンプ システムは、どのタンクに容量があるかを判断し、適切なバルブを開いて、利用可能な貯蔵スペースのあるタンクに水を汲み上げます。

製油所が既存の矢板サンプの廃止から新しいコンクリートサンプの試運転までの間に許容した停止時間は短かった。 製油所はそれを数カ月ではなく数週間で完了させたいと考えていました。 幸いなことに、かなり近くに 10x20 フィートの長方形のコンクリートを持っているプレキャスターがいました。 標準的なフラットベース、トップスラブ、および長方形のライザーを使用して、3 つの 10x20x20 フィートの長方形サンプセクションがプレキャストされ、事前にコアが開けられ、サンプ内の機械の大部分が事前に取り付けられていました。

3 つの 10x20x20 フィートの長方形のサンプを 1 つの大きなサンプに変えるにはどうすればよいでしょうか? この場合、3 つのサンプのそれぞれには、プレキャスト ベース スラブから出てくる最初のプレキャスト セクションであるプレキャスト 10x20x9 フィートのライザーが含まれていました。 このライザー セクションは、10 フィートの端のそれぞれに 2 つの 36 インチのノックアウト セクションを備えて鋳造されました。 これらのノックアウトはすべてサンプの底近くにありました。 それらは、4 つの 24 インチのパイプ セクションが全体の 60x10x20 フィートの新しいコンクリート サンプの 3 つの長方形セクションを相互接続できるように切り取られました。

3 つのサンプセクションを 24 インチのパイプで接続してトータルサンプを形成することには、複数の利点がありました。 最初の利点は、3 つのセクションすべての間で水位を均等に浮かせることができることでした。

次に、最初のセクションに堰壁を配置することで、固形物を収集する領域を作成するとともに、井戸壁の片側の最初のセクションとサンプ全体の残りのスペースとの間の乱流を低減しました。 。

注: 高い吐出ポンプ速度を実現するポンプ システムを設計する場合、必然的に高い流入速度が発生します。 ポンプ、レベル制御、サンプ内のほぼすべてのものは、乱流とそれに伴う空気の巻き込みに対してうまく機能しません。

3 番目の利点は、適度なサイズのクレーンで輸送および取り扱いができることです。

注: これは、既存のサンプ内および既存の (および稼働中の) 製油所内およびその周囲の再構築でした。 作業するための余分なスペースはあまりありませんでした。

4 番目の利点は、3 つの上部スラブすべてとそれに関連するハッチ、通気口、その他の機器を含むシステム全体の機械をすべてプレハブで製造できることです。

注: この新しいサンプとサンプの機械に関連するすべての機器は、1 週間で設置され、相互接続されました。 既存のパイプラックへのさまざまな貫通部の構築にはさらに 2 週間かかりました。

新しいサンプからの新しい電力制御および監視制御およびデータ収集 (SCADA) パネルは、次の 2 週間で設置され、テストされ、6 つの上のグレードの貯蔵タンクのそれぞれでタンクレベル信号に接続されました。

大きな全動水頭 (TDH) に対して大量の水を移動させる場合、ラインシャフト タービン ポンプほど機能するものはありません。 ただし、タービン ポンプは、大きなサイズの固体を処理することはできません。 システム設計をレビューすると、井戸壁の前の最初の排水溜めセクションで水中廃水タイプのポンプが使用されていることがわかりました。

最初のポンプ

最初のポンプは、年間のほとんどの期間に発生する低流量を処理することを目的としています。 このタイプのポンプは最大 3 インチまでの固形物を処理でき、設置されたバースクリーンによりゴミ (直径 4 インチを超えるもの) を入れることができません。 サンプの最初のセクションに到達する前に、すべての大きな作業を停止します。 つまり、廃水固形物処理ポンプが動作する唯一のポンプであることがよくあります。

堰壁

流入量が増大し、最終的には最初のポンプのポンプ能力を圧倒するにつれて、水が堰壁を越えることができるレベルまで上昇します。 サンプ全体のレベルが 2 番目と 3 番目のポンプの開始レベルまで上昇すると、それらが始動し、最初の (低流量) ポンプとともに動作を続けます。

サンプの中央部分

このセクションにも水中ポンプが設置されています。 彼らは信頼でき、水がまだタービンにとって汚れすぎている場合でも、仕事をしてくれます。 このセクションにも 2 つのラインシャフト タービンがあります。 すべてのポンプが第 1 セクションと第 2 セクションで動作している場合、サンプ システムは約 30,000 gpm を排出します。

第三セクション

ここにはさらに 3 つのタービン ポンプがあります。 これらのポンプがオンになるまでに、大きなイベントが進行しており、システム全体が約 60,000 gpm を生産することになります。 水と電力がきれいであれば、タービンは信頼できます。 このプレキャストサンプにはいくつかの利点があります。

A. 上部スラブはプレキャスト製で、美しく平らです。 タービンポンプは垂直かつ鉛直である必要があります。 増加するときの速度は非常に速く、位置ずれがあると摩耗や振動の問題が発生する可能性があります。

B. ポンプは、配管に大きな変更を加えることなく、既存の現場の配管に接続するための正確な位置に設置できました。

雨水を集めて処理に送る他のポンプ システムと同様に、事前スクリーニングが不可欠です。 また、ゴミ収集の最初の段階と堰壁のゴミ側の定期的な清掃も必要になります。

注: 雨水の原水を汲み上げるシステムでは、常にシステムのゴミ収集部分である程度のレベルの継続的な清掃が必要です。

ほとんどの主要産業と同様に、石油とガス、この場合は製油所には、多くの既存の管理設定と、遵守する必要がある定義された SCADA システムがあります。

このプロジェクトは、単一の事業体がポンプ システムのすべての構造、機械、電気、制御、通信の設計、供給、建設監督、起動テストとトレーニングを担当する真のシステムを反映しています。 これほど範囲が広いのは異例ですが、利用可能であれば、正しい方向への一歩となります。

一次システムは、各盆地に取り付けられたレーダーレベル送信機で構成されます。 送信機は、設置された機械装置と干渉しないように配置されました。

各送信機はその盆地のレベル信号を中継して、その盆地のポンプを制御します。 セカンダリ システムは、バックアップ警報を可能にする安全なフロート ツリー構成の機械式フロート レベル スイッチで構成されています。 レベル計は、防水性の交通定格接続箱を介してコントロール パネルに接続されます。

この製油所は、収集、ポンプ、貯蔵、およびゼロから 60,000 gpm の範囲の処理流量レベルまで搬送する能力を再構築し、更新しました。 この再構築にはシステム アプローチが使用され、最終的にゴミ収集が向上し、より優れた低、中、高流量のポンプ能力を備えた、より優れた、より長持ちするコンクリート サンプが得られました。製油所は、ポンプを上記の 6 つの異なるレベルに制御することができました。グレードタンクは、主に重力によって未処理水を処理施設に運びます。

傾向としては、雨水処理の改善がさらに進む傾向にあります。 このメキシコ湾岸の製油所は、敷地内に落ちた水の一滴一滴が収集され、排出前に処理されていることを知って安心できます。

Mark Sheldon は、Romtec Utilities の運営担当副社長です。 [email protected] までご連絡ください。 詳細については、romtec.com をご覧ください。