一种海洋石油钻井平台用固液分离装置的制作方法

本实用新型涉及海上钻井平台技术领域，特别涉及一种海洋石油钻井平台用固液分离装置。

背景技术：

在海上石油钻井过程中，会产生大量的页岩岩屑与废弃泥浆，为实现钻井岩屑与泥浆的无害化处理，需要将岩屑与泥浆运输至陆地进行处理，转运前需要先将岩屑与泥浆混合物中的油水分离出来，降低岩屑与泥浆中的含水量，方便之后的无害化处理。岩屑与泥浆混合物固液分离存在以下问题：一是岩屑与泥浆混合中含有油基水合物，粘性较大，容易粘连在固液分离装置表面，堵住过滤孔，之后无法过滤；二是固液分离后，是通过吨袋对岩屑与泥浆混进行存放，而采用吨袋包装的方式，成本高、效率低，且不易堆放；三是传统的吨袋存储空间小，需要工作人员多次更换，其次，更换过程大多由人工完成，浪费人力，为此，我们提出一种海洋石油钻井平台用固液分离装置。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种海洋石油钻井平台用固液分离装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种海洋石油钻井平台用固液分离装置，该固液分离装置包括用于岩屑与泥浆混合物固液分离的分离箱，用于支撑分离箱的运输架以及用于存储分离箱分离后的岩屑与泥浆的转运箱，所述分离箱的内部安装有离心分离机构，所述分离箱内部靠近离心分离机构上方设有送风机构，所述分离箱下方设有压滤机构，其中：

所述压滤机构包括用于放置存储岩屑与泥浆混合物的压滤箱以及安装在压滤箱内顶面用于挤压岩屑与泥浆混合物的压板，所述压滤箱的两侧均安装有用于引导岩屑与泥浆混合物的倾斜板，所述压滤箱的内表面靠近底端设有固液滤网，且固液滤网与压滤箱的底端外表面之间设有沥水池，所述压滤箱的外表面设有排料管，排料管与沥水池连通。

优选的，所述离心分离机构包括用于岩屑与泥浆混合物旋转过滤的分离滚筒以及用于带动分离滚筒旋转的驱动电机，所述分离滚筒与分离箱之间通过轴承连接。

优选的，所述送风机构包括用于将岩屑与泥浆从分离滚筒内表面吹离的风机以及安装在分离滚筒上方用于固定风机的载板。

优选的，所述运输架的顶端外表面焊接有两个用于支撑分离箱的拱形支架，且分离箱位于两个拱形支架之间。

优选的，所述运输架顶端通过轴承活动连接有多个用于转运箱运输的运输辊，且运输架的两侧焊接有用于对转运箱限位的侧板。

优选的，所述驱动电机的前端外表面中心处设有输出轴，输出轴的前端焊接有对接齿轮，所述分离滚筒的后端焊接有连接筒，且连接筒的外表面与对接齿轮的外表面均设有卡齿，所述连接筒的外表面与对接齿轮的外表面通过卡齿相互啮合。

优选的，所述分离箱顶端靠近送风机构位置开设有通气槽。

优选的，所述分离箱的内部通过螺栓固定安装有电池，电池的输出端通过导线与风机的输入端电性连接。

优选的，所述分离箱顶端靠近分离滚筒进口处焊接有填料漏斗，且分离箱的内部开设有用于填料漏斗底端与分离滚筒出口处连通的引导槽，所述分离箱的底端焊接有固料管，且固料管的顶端与连接筒的出口处连通。

优选的，所述分离箱内部靠近分离滚筒的外表面开设有用于收集液体的环形汇聚槽，所述分离箱的后端设有出液管，出液管的前端与环形汇聚槽的底端连通。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

一是通过在离心分离机构的上方设置送风机构，能够粘连在分离滚筒表面的岩屑与泥浆吹离，避免岩屑与泥浆堵塞分离滚筒的过滤孔，保持分离滚筒表面过滤孔的通畅性，提高过滤效果，二是在分离箱的底端设置用于传送转运箱的运输架，能够快速更换转运箱，提高岩屑与泥浆包装效率；三是通过与实施例4中所述转运箱配合使用，由于转运箱中设有分离机构，可以在转运箱内实施压滤，结构紧凑，减少设备占地面积，降低投资；四是通过控制压板下压距离和压滤时间，可以灵活控制压滤程度和固体废弃物含水量，满足后续产品的含水率需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中一种海洋石油钻井平台固体废弃物无害化处理方法的整体流程示意图；

图2为本实用新型实施例2中一种海洋石油钻井平台固体废弃物无害化处理装置的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例3中一种固体废弃物分离用固液分离装置的整体结构图；

图4为本实用新型实施例3中所述分离箱的截面图；

图5为本实用新型实施例3中所述分离滚筒与驱动电机的结构示意图；

图6为本实用新型实施例3中所述压滤箱的截面图；

图7为本实用新型实施例4中一种转运固体废弃物的转运装置所的整体结构示意图；

图8为本实用新型实施例4中所述转运装置的拼装结构示意图；

图9为本实用新型实施例4中所述分离机构与支撑机构的结构示意图；

图10为本实用新型实施例4中所述滤液箱的局部结构截面图；

图11为本实用新型实施例4中所述夹紧机构的局部结构示意图；

图12为本实用新型实施例5中一种采用海洋石油钻井平台固体废弃物烧结建材的装置的整体结构示意图；

图13为本实用新型实施例6中一种采用海洋石油钻井平台固体废弃物烧结建材的方法的整体流程示意图。

图中：1、原料仓；2、固液分离装置；201、分离箱；202、运输架；203、转运箱；204、拱形支架；205、填料漏斗；206、载板；207、风机；208、引导槽；209、分离滚筒；210、驱动电机；211、固料管；212、连接筒；213、对接齿轮；214、压滤箱；215、倾斜板；216、压板；217、固液滤网；218、沥水池；3、转运装置；301、顶盖；302、侧门；303、滤液箱；304、支撑板；305、支撑框；306、控水筛板；307、收集槽；308、储液箱；309、丝杆；310、上钩板；311、下钩板；4、烧制装置；401、一号搅拌器；402、陈化池；403、二号搅拌器；404、挤出机；405、加热器；406、隧道窑；407、厂库；408、原料箱；409、沉淀池。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

本实施例给出了一种海洋石油钻井平台固体废弃物无害化处理方法的具体实施方式。

参照图1所示，一种海洋石油钻井平台固体废弃物无害化处理方法，包括以下步骤：

(1)对井筒排出的岩屑与泥浆混合物进行过滤，从中分离出固体废弃物，井筒排出的岩屑与泥浆混合物中，含水量为85-95％；

(2)对步骤(1)处理后的固体废弃物进行压滤脱水，形成低含水量的固体废弃物，经过压滤后，固体废弃物中含水量为60-70％；

(3)将步骤(2)中压滤脱水后的固体废弃物转运至陆地建筑材料烧结厂，并静置过滤，将固体废弃物中油基介质滤出，固体废弃物通过转运箱203进行转运，固体废弃物在转运箱203中进一步控水，固体废弃物中油基介质在重力作用下与所述固体废弃物分离；

(4)待固体废弃物的含水量达到预定值后，利用所述固体废弃物和所述油基介质烧制建筑材料，烧制包括以下步骤：

(4.1)将过滤得到的油基水合物分离，得到水基介质与油基介质，将固体废弃物与制坯骨料混合搅拌，并放入陈化池402中进行陈化，陈化后再次进行搅拌，得到烧结原料，对油基水合物进行静置，待油基水合物分层时，上层为物质为油基介质，下层物质为水基介质，混合搅拌前，先将得到水基介质加入到固体废弃物与制坯骨料中，制坯骨料包括煤矸石与粘结剂；

(4.2)将烧结原料压制成烧结坯体，压制的烧结坯体不成型时，将其与陈化后原料混合，重新制备烧结原料；

(4.3)对步骤四得到的烧结坯体进行焙烧，带待冷却后得到建材，焙烧前，将步骤(4.1)分离出的油基介质添加入到焙烧燃料中，所述添加油基介质的方法为：在烧制前将所述油基介质喷淋在所述焙烧燃料上，添加的油基介质与焙烧燃料的质量比不高于5％。

固体废弃物收集后含有大量水分，经过固液分离，降低含水量，得到合适压制烧结坯体所需合适的含水量，在坯体压制时无需另外添加，节约水源，其次，固体废弃物中含有可以燃烧的油基介质，在焙烧时，能够辅助燃烧，因此可以减少煤矸石的使用或不使用煤矸石，从而减少焙烧时资源的投入，而且固体废弃物中颗粒物的直径较小，不需要经过粉碎便可以直接使用，减少加工步骤，提高效率。

实施例2

参照图2所示，本实施例给出一种实施例1所述方法所采用的海洋石油钻井平台固体废弃物无害化处理装置。该海洋石油钻井平台固体废弃物无害化处理方法装置，包括用于存储固体废弃物的原料仓1，用于对原料仓1存储的固体废弃物进行固液分离的固液分离装置2，用于运输固液分离装置2处理后固体废弃物的转运装置3，以及用于利用固体废弃物烧制建材的烧制装置4。所述海洋石油钻井平台固体废弃物无害化处理装置可实现固体废弃物的分离、脱水、转运和烧结一体化处理。

固体废弃物可以直接来源于钻井，也可来源于存储于原料仓1中的固体废弃物。

实施例3

参照图3-图6所示，本实施例给出一种实施例2所述装置所采用的固体废弃物分离用固液分离装置2。该固液分离装置2包括用于岩屑与泥浆混合物固液分离的分离箱201，用于支撑分离箱201的运输架202以及用于存储分离箱201分离后的岩屑与泥浆的转运箱203，分离箱201的内部安装有离心分离机构，分离箱201内部靠近离心分离机构上方设有送风机构，分离箱201下方设有压滤机构，其中：

离心分离机构包括用于岩屑与泥浆混合物旋转过滤的分离滚筒209以及用于带动分离滚筒209旋转的驱动电机210，分离滚筒209与分离箱201之间通过轴承连接；

送风机构包括用于将岩屑与泥浆从分离滚筒209内表面吹离的风机207以及安装在分离滚筒209上方用于固定风机207的载板206；

压滤机构包括用于放置存储岩屑与泥浆混合物的压滤箱214以及安装在压滤箱214内顶面用于挤压岩屑与泥浆混合物的压板216。

运输架202的顶端外表面焊接有两个用于支撑分离箱201的拱形支架204，且分离箱201位于两个拱形支架204之间，运输架202顶端通过轴承活动连接有多个用于转运箱203运输的运输辊，且运输架202的两侧焊接有用于对转运箱203限位的侧板，驱动电机210的前端外表面中心处设有输出轴，输出轴的前端焊接有对接齿轮213，分离滚筒209的后端焊接有连接筒212，且连接筒212的外表面与对接齿轮213的外表面均设有卡齿，连接筒212的外表面与对接齿轮213的外表面通过卡齿相互啮合。

分离箱201顶端靠近送风机构位置开设有通气槽，分离箱201的内部通过螺栓固定安装有电池，电池的输出端通过导线与风机207的输入端电性连接，分离箱201顶端靠近分离滚筒209进口处焊接有填料漏斗205，且分离箱201的内部开设有用于填料漏斗205底端与分离滚筒209出口处连通的引导槽208，分离箱201的底端焊接有固料管211，且固料管211的顶端与连接筒212的出口处连通，分离箱201内部靠近分离滚筒209的外表面开设有用于收集液体的环形汇聚槽，分离箱201的后端设有出液管，出液管的前端与环形汇聚槽的底端连通，压滤箱214的两侧均安装有用于引导岩屑与泥浆混合物的倾斜板215，压滤箱214的内表面靠近底端设有固液滤网217，且固液滤网217与压滤箱214的底端外表面之间设有沥水池218，压滤箱214的外表面设有排料管，排料管与沥水池218连通。

使用时，通过起吊机，将需要处理的岩屑与泥浆混合物送入到填料漏斗205中，再由分离箱201内部的引导槽208对岩屑与泥浆混合物进行引导，使得岩屑与泥浆混合物进入到分离滚筒209中，开启驱动电机210，通过电机带动分离滚筒209与连接筒212一起旋转，岩屑与泥浆混合物中的油基水合物，通过分离滚筒209表面的滤孔进入到环形汇聚槽中，再由出液管排出，在分离滚筒209旋转的过程中，开启风机207，当分离滚筒209旋转到风机207的正下方时，风机207对分离滚筒209表面吹气，使得空气吹动分离滚筒209表面的滤孔，将粘连在分离滚筒209内表面的岩屑与泥浆混合物吹离，避免岩屑与泥浆堵塞分离滚筒209的过滤孔，保持分离滚筒209表面过滤孔的通畅性，提高过滤效果。

剩余的岩屑与泥浆混合物在自身重力的作用下，掉落到固料管211中，再沿着倾斜板215，进入到压滤箱214中，之后压板216下压，不断的挤压压滤箱214内部的岩屑与泥浆混合物，岩屑与泥浆混合物中的油基水合物透过固液滤网217进入到沥水池218中，再由沥水池218一侧的排料管排出，之后打开压滤箱214一侧的出料板，剩余的岩屑与泥浆混合物沿着出料板排出，排出时，转运箱203沿着运输架202移动到压滤箱214的正下方，同时转运箱203顶端的顶盖301打开，之后，压滤后的岩屑与泥浆混合物进入到转运箱203内部，当转运箱203装满后，运输架202将转运箱203向前运输，将新的转运箱203运输到压滤箱214的下方，可以快速更换转运箱203，提高岩屑与泥浆包装效率。

实施例4

参照图7-图11所示，本实施例给出一种实施例2所述装置所采用的转运固体废弃物的转运装置3。该转运装置3包括用于存放岩屑与泥浆的转运箱203以及活动安装在转运箱203两侧的侧门302，所述转运箱203的顶端外表面活动安装有顶盖301，所述转运箱203的内表面包裹有防水布，所述转运箱203上下四角位置均开设有拼装孔，拼装孔的内表面设有夹紧机构；

所述夹紧机构包括用于勾住拼装孔的上钩板310与下钩板311以及用于连接上钩板310与下钩板311的丝杆309。

丝杆309外表面通过螺纹连接有调节螺栓转运箱203的内底面活动安装有用于滤水的分离机构，所述分离机构包括活动安装在转运箱203内底面用于支撑岩屑与泥浆的滤液箱303以及放置在滤液箱303上方用于固液分离的控水筛板306滤液箱303的顶端外表面开设有收集槽307，所述滤液箱303内部位于收集槽307的下方位置安装有储液箱308，且收集槽307的内底面与储液箱308的顶端之间开设有多个通孔分离机构的顶端焊接有支撑机构。

所述支撑机构包括用于固定防水布的支撑框305，防水布的一边由内侧向外缠绕在支撑框305的表面，防水布的另一边被挤压在控水筛板306与收集槽307之间滤液箱303的前后两端分别焊接有用于支撑的支撑框305的支撑板304；滤液箱303的前端连接有出水管，出水管的顶端与储液箱308的底端连通；滤液箱303底端左右对称设置有多个滚轮；控水筛板306顶端外表面粘接有过滤网，且控水筛板306的四周边缘均粘接有橡胶垫。

使用前，先将侧门302打开，并将滤液箱303拉出，之后将控水筛板306取出，开始铺设防水布，将防水布的一侧放置到滤液箱303顶端，并围成环形，完成后，将控水筛板306放置到滤液箱303的上方，使得控水筛板306压在防水布上，将防水布压在控水筛板306与收集槽307之间，完成后，将防水布另一侧，由支撑框305内侧向外缠绕在支撑框305的外表面，缠绕后，将滤液箱303推回到转运箱203内部，之后将侧门302关闭，便完成防水布的铺设，由于铺设的全过程均在转运箱203的外部，不但方便观察与安装，同时方便对防水布破损位置进行修理。

使用时，先将转运箱203顶端的顶盖301打开，之后将转运箱203放置到运输架202上，通过运输架202将转运箱203运输到分离箱201的正下方，岩屑与泥浆混合物经过分离箱201过滤后进入到转运箱203内部，转运箱203装满后，使用防水布盖在支撑框305的上方，最后将顶盖301盖在转运箱203上方，完成存储，之后将四个转运箱203对应拼接，在使用夹紧结构将转运箱203之间固定，固定时，旋转调节螺纹，使得上钩板310与下钩板311之间的距离加大，之后将上钩板310与下钩板311分别插入到不转运箱203顶点的拼装孔中，插入后，使用工具旋转调节螺纹，使得上钩板310与下钩板311将转运箱203夹紧，将转运箱203连接在一起，方便整体运输，提高运输效率。

在转运箱203被运输的过程中，岩屑与泥浆混合物内部的油基水合物在重力的作用下，穿过控水筛板306进入到收集槽307中，通过收集槽307汇聚进入到储液箱308中进行存储，固体岩屑与泥浆混合物，留在控水筛板306的上方，从而对岩屑与泥浆混合物进行再次固液分离，能够将岩屑与泥浆中的油水分离，方便之后的分类回收再利用。

实施例5

参照图12所示，本实施例给出一种实施例2装置所采用的一种采用海洋石油钻井平台固体废弃物烧结建材的装置，即建筑材料的烧制装置4。该烧制装置4包括原料分离单元、原料调配单元和建材制备单元，其中，

原料分离单元包括转运箱203和沉淀池409，转运箱203用于对固体废弃物进行存储并进行固液分离，沉淀池409用于静置经转运箱203分离的油基水合物；

原料调配单元包括一号搅拌器401和原料箱408，原料箱408用于存储制坯骨料；

建材制备单元包括陈化池402、二号搅拌器403、挤出机404、加热器405、隧道窑406和厂库407，陈化池402用于一号搅拌器401搅拌后焙烧原料陈化，二号搅拌器403用于对陈化后焙烧原料搅拌，挤出机404用于二号搅拌器403搅拌后焙烧原料挤压成型，加热器405用于对成型焙烧原料加热，隧道窑406对成型原料焙烧，厂库407用于存放焙烧后的建材。

一号搅拌器401用于将油基水合物、沉淀池409过滤后水基介质、制坯骨料以及挤出机404挤压产生的废料进行混合搅拌，转运箱203的液相出口与沉淀池409相连，转运箱203的出料管与一号搅拌器401相连，隧道窑406与加热器405的之间连接有通气管，沉淀池409的出水管与一号搅拌器401相连，沉淀池409的出油管与隧道窑406相连，挤出机404的成型出料口与加热器405相连，挤出机404的不成型出料口与一号搅拌器401相连。

使用时，先转运箱203侧门302打开，再将滤液箱303向外拉，拉出后，将防水布一起打开，使得控水筛板306的后端向上抬，将控水筛板306顶端的岩屑与泥浆混合物卸下，将转运箱203过滤后的得到油基水合物放入到沉淀池409中，待水基介质与油基介质分层后，油基介质送到隧道窑406中，水基介质加入到一号搅拌器401中，而转运箱203分离后得到的固体混合物，送入的一号搅拌器401中，一号搅拌器401对合格的固体混合物、沉淀池409分离后的水基介质与制坯骨料进行混合搅拌，搅拌后送入到陈化池402中进行陈化，待陈化后的送入到二号搅拌器403中进行搅拌，再由挤出机404将原料挤压成型，检测不合格的原料重新送入到一号搅拌器401中重新搅拌，检测合格的成型焙烧原料送入加热器405中进行加热，使得成型焙烧原料的内外温度一致，加热后，送入隧道窑406中焙烧，隧道窑406焙烧时的热气送入的加热器405中，对成型焙烧原料进行加热，焙烧完成的建材放入到厂库407中进行存放。

实施例6

参照图13所示，本实施例给出一种采用实施例5所述装置，采用海洋石油钻井平台固体废弃物烧结建材的方法，包括以下步骤：

步骤一：对石油钻井平台得到的固体废弃物进行固液分离，分离后得到固体混合物与油基水合物，固体废弃物通过转运箱203进行转运，固体废弃物在转运箱203中进一步控水，固体废弃物中油基水合物在重力作用下与所述固体混合物分离；

步骤二：经步骤一得到的固体混合物与制坯骨料混合搅拌，并放入陈化池402中进行陈化，陈化后再次进行搅拌，得到烧结原料，同时对得到的油基水合物静置与过滤，得到水基介质与油基介质，搅拌时，将步骤一得到的水基介质与粘合剂，一起加入到固体混合物与制坯骨料的混合物中，并保持混合物中含水量为60-70％，粘合剂与固体混合物的比例为7:2，制坯骨料包括煤矸石，粘合剂由以下重量份数组成：醋酸乙烯树脂7份，轻质碳酸钙16份，石棉粉8份，乙醇2份，去离子水13份，抗氧剂7份，阻燃剂3份，水性增粘树脂18份；

步骤三：烧结原料经过挤压、切割后得到烧结生坯，再对烧结生坯进行干燥，得到烧结坯体，当挤压或切割不成型时，将烧结原料均返回到步骤三重新进行搅拌；

步骤四：对步骤三得到的烧结坯体进行加热，加热后再使用将焙烧，带待冷却后得到建材，烧结坯体加热时，加热温度为78℃，焙烧时产生的热量用于对烧结生坯进行加热，对烧结生坯进行干燥，焙烧时，使用分离后的油基介质与对加热后的烧结坯体进行焙烧；

步骤五：对建材进行检验，检验后放入厂库407储存，建材检测具有以下两种情况：

a、当建材不合格时，将其与固体混合物一起粉碎，再搅拌；

b、当建材合格时，直接送入厂库407进行储存。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。