近日,一套完整的HDD泥浆回收系统在西安天瑞工厂完成验收,打包发往以色列。系统包含泥浆罐、振动筛、除砂除泥清洁器、离心砂泵、搅拌器、电控系统及全套配件。设备安装成工作状态,整体验收合格后再打包。也就是说,客户到厂看到的是一套接上管线就能用的系统,减少现场出错的可能。

以色列客户是定向钻探工程,对设备防爆和电气适配有明确要求。当地电网230/400V 50Hz,跟国内常规制式不一样,电控系统需要专门匹配。所有电气设备要满足ExdIIBt4防爆标准,因为施工环境里可能有可燃性气体。外观方面,罐体白色,其余设备统一蓝色。
客户的要求是:不要散件到货自己拼装,必须在工厂内装好、试过、验过再发。HDD工地工期紧,设备到了现场如果还要摸索安装位置、对接口、查接线,耽误的不仅是时间,还可能因为装错导致设备损坏。工厂内整体验收,就是把这些问题在发货前全部解决掉。
HDD泥浆回收系统的核心工艺是逐级分离。返排泥浆先经振动筛去掉大颗粒固相,再由除砂除泥清洁器分离中等和细粒径颗粒,离心砂泵驱动泥浆在各级设备之间循环,搅拌器保持罐内泥浆悬浮。
泥浆罐尺寸6000×2000×1800mm,是整套系统的底座。底座用工字钢200保证整体刚性,顶架方管100支撑上部设备。底板8mm厚,墙板6mm厚。所有设备,包括振动筛、清洁器、搅拌器、砂泵、管汇,全部装在罐体上,布局紧凑。HDD工地空间有限,这种一体化布局到现场后占地小,不需要额外搭设备基础。
泥浆进入回收系统,先过振动筛。大于筛孔的固相被截留排出,透过去的液相进入下一级。本系统配一台TRZS584型直线振动筛,处理量136m³/h,双电机各1.72kW,筛网面积2.7㎡,配4片585×1165mm筛网,振动强度7.1G。直线型振动轨迹让筛面物料抛掷方向一致,固相走得快,适合含砂量大的HDD泥浆。筛网适配MI SWACO Mongoose规格,配套60目、80目、120目各4件,现场按地层条件换着用。

136m³/h的处理量比后面清洁器的120m³/h大一些,这是有意为之。初级分离设备处理能力留点余量,峰值流量来了筛面不会漫浆。漫浆是HDD工地常见问题,泥浆从筛面溢出来流得到处都是,清理起来费工费时。
筛分完的泥浆里还有很多中等和细小颗粒。清洁器靠旋流分离,泥浆在旋流器里高速转,重的固相沿锥壁沉下去排掉,液相从顶部溢流送出。本系统用一台TRQJ200×2S-100×8N型,处理量120m³/h,里面装了8英寸除砂旋流器2组、4英寸除泥旋流器8组,工作压力0.25到0.4MPa。8英寸的去掉44μm以上的砂粒,4英寸的把分离精度推到15μm,分别对付钻头岩屑和地层黏土微粒。底流筛型号TRZS583跟主振动筛同系列,现场备件可以统一管理,不用多备一套。
除砂和除泥做在一起,占地少,管路也简单。6000mm长的泥浆罐上每一寸空间都得算着用。

振动筛靠重力流进浆,旋流器得有进浆压力才能形成有效旋流。砂泵就是干这个的,从泥浆罐抽浆加压送进清洁器。系统配了两台TRSB5×4-12J型,单台处理量112m³/h,扬程37m,功率30kW。两台一用一备。HDD施工中泵一旦停了,泥浆循环中断,钻进进度直接受影响,甚至可能造成钻孔事故。备用泵不是多余配置,是基本保障。并联管路也支持双泵同时跑,处理量不够的时候可以加一台。
泥浆在罐里静着不动就会沉降分层,泵出去的泥浆性能不均匀,影响钻井效果。搅拌器靠叶轮转,在罐内搅出混合流场让固相保持悬浮。本系统配一台TRJBQ7.5型,功率7.5kW,叶轮直径650mm,转速75r/min,双叶轮结构。转速故意压得低。HDD泥浆里有聚合物,怕高剪切,转速太快会把高分子链打断,泥浆黏度就掉了,到时候还得重新调浆,浪费材料和时间。
TRZJDK型电控系统按230/400V 50Hz专门做了匹配,电气设备统一满足ExdIIBt4防爆标准。配套两套TRZM型防爆照明灯,夜间施工照明够用。护栏、爬梯、管汇附件作为整体配套一起提供,设备到现场后安装就位和操作维护通道都是完整的,不用另外配。
所有固控设备按使用布局在工厂内装好:泥浆罐就位、振动筛上罐、清洁器管路接通、电气走线通电试运行。客户到厂验收内容包括设备接口核对、管路放样确认、电控系统通电联调、振动筛和清洁器空载试车。标准设备整体发运,配件用出口木箱单独装。每台设备的拆卸螺栓、管路接头、电气接口都编了号,客户到现场照着编号复原就行,不用猜哪个接哪个。
配件清单按"关键易损件全覆盖"来配:振动筛弹簧、楔块、橡胶框、振动电机,三种目数筛网各4件,泵类轴承和全套密封件,旋流器备件(4寸×4、8寸×2),还有卡箍、伸缩接头、蝶阀这些管路配件。说白了就是客户拿到手之后一段时间内不用再买东西。国际物流等一个配件可能等两周,这段时间设备趴窝,工地上等不起。备件配齐了,能换的当场换,不停工。

这次以色列项目的交付是整体系统而不是单机。设备选型在系统层面相互校核过:振动筛处理量大于清洁器,清洁器大于砂泵,砂泵满足旋流器工作压力,搅拌器维持罐内悬浮。每一级参数都要匹配上,任何一台选小了就会变成整套系统的瓶颈。工厂内安装成工作状态再发货,就是让客户拿到的不是一堆机器,而是一套调过、试过、能直接用的HDD泥浆回收系统。

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