撇油器种类及其工作原理
撇油器 撇油器用于去除水面上的浮油，以便将其转移到储存设施进行回收、处理或处置。虽然所有撇油器的基本功能相同，但不同的设计采用不同的方式收集油污。有些撇油器允许水面油层流过堰板，而另一些则使用吸油滚筒、圆盘、刷子或皮带。吸油式撇油器则直接将水面液体吸入回收系统。
合适的设计取决于油污情况、油膜厚度、水质条件、杂质含量、部署方式以及可用的配套泵和储罐。了解每种机制的工作原理有助于选择能够平衡采油率、油品选择性和实际现场需求的系统。
什么是撇油器
撇油器是一种用于收集水面油污的机械装置。撇油器广泛应用于河流、湖泊、港口、沿海水域和近海环境中的溢油应急响应。固定式或外挂式撇油器还可以清除储罐、油坑、泻湖和工业工艺用水中的多余油污。
撇油器只是回收系统的一部分。根据具体应用，完整的装置可能还包括围油栏、泵或真空源、软管、动力装置和临时存储设备。每个组件都必须与回收产品的粘度和所需的输送距离相匹配。
撇油器的工作原理
大多数撇油器利用油在油水界面处的特性。许多石油产品的密度小于水，因此它们往往会漂浮在水面上，形成一层油膜。然而，密度并非唯一因素。油和水不易混合，界面张力有助于保持液体分离，同时影响油膜的扩散。风化、乳化、沉积和湍流都会改变这种特性，因此并非所有泄漏的石油产品都能保持清洁均匀的油膜。
表面化学性质也决定了液体润湿固体材料的方式。亲油表面对油的亲和力强于对水的亲和力。当亲油滚筒、圆盘、传送带或刷子穿过油膜时，油会覆盖在收集表面上。刮刀或刮板随后会将油刮除并导入集油槽。这种选择性回收工艺通常比收集整个表面层的装置能回收更高浓度的油。
堰式和吸油式撇油器采用不同的方法。堰式撇油器位于油水界面处或略低于界面处，使表层油水流入料斗。吸油式撇油器则利用负压将表层油水吸入软管。这些非选择性方法可以实现较高的总流体回收率，但同时也可能收集到更多的水。
石油回收路径
- 油污被聚集或封闭在撇油器能够触及的地方。
- 撇油头通过溢流、粘附或吸力收集油膜。
- 刮水器、刮刀、重力或吸力将回收的液体输送到集水槽或软管中。
- 泵或真空源将油或油水混合物输送到临时储存处。
- 回收的材料将根据应急计划和适用要求进行分类、回收、处理或处置。
撇油器的主要类型
油水分离器可根据其回收机制进行分类。在同一类别中，尺寸、材料、泵送系统和部署配置也可能存在很大差异。
鼓撇渣器
滚筒式撇油器利用旋转的亲油滚筒穿过油层。油会附着在滚筒表面，而大部分水分则会被排出。刮刀会刮除油，并将其导入收集槽，以便泵送至储油罐。
- 选择性回收可以减少送往储水设施的水量。
- 光滑、带槽或可互换的收集表面可以与不同的油品和运行条件相匹配。
- 性能取决于油的粘度、油膜厚度、滚筒转速以及油到达滚筒的能力。
请参阅 Elastec 的 鼓式撇油器.
刷除油器
刷式撇油器利用一排排亲油刷毛收集油污。刷毛在油膜上旋转，并在返回撇油器的过程中被梳理或刮擦，将回收的油排入集油槽。刷毛的硬度和间距会影响撇油器能够处理的油品种类。
- 通常用于去除粘在刷毛上的粘稠、风化或乳化的油。
- 可配置为独立单元、集成到船舶中或安装到其他撇渣器设计中。
- 在有碎屑的情况下作业时，需要检查刷毛和清洁部件。
请参阅 Elastec 的 刷式滚筒撇渣器.
皮带撇渣器
带式撇油器利用一条连续的亲油带在油污中移动。这条亲油带将油污从水中带出，然后由刮油器或挤压器将其收集到集油池或储罐中。小型固定式带式撇油器常见于工业应用中，而大型浮动式或前进式带式撇油器系统则可用于溢油应急处理。
- 传送带可以伸入储罐、坑洞或狭窄区域，驱动装置必须保持在液体上方。
- 可根据不同的油品和温度选择皮带材料和表面设计。
- 对准情况、张力、刮刀状况和碎屑负荷都会影响操作。
请参阅 Elastec 的 FilterBelt 油撇器.
吸力式和真空式撇渣器
吸油撇油器使用连接到泵或真空系统的浮头或吸油工具。操作人员将入口对准油水界面，负压将表面液体通过软管吸入回收罐。由于该系统收集进入入口的所有液体，因此不具备选择性。
- 便携易用，适用于软管可以触及积油或封闭油污的场合。
- 可以同时回收油、水和小碎片，从而增加储存和分离需求。
- 必须考虑软管直径、吸程、泵兼容性和堵塞可能性。
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浮动式、固定式和前进式撇渣器
收集机制只是窃听器选择的一部分，部署配置也至关重要。
- 漂浮式撇渣器在水面上作业，可以用绳索牵引，从岸边投放，或从船上操作。
- 固定式或安装式撇油器留在油箱、油坑、分离器或其他受控位置，以便进行日常的油污清除。
- 固定式溢油应急撇油器回收通过围油栏、水流或人工定位被带到撇油头的油。
- 前进式撇油器穿过油膜或利用船舶运动将油带入回收系统。其性能很大程度上取决于遭遇率和作业速度。
如何选择合适的撇油器
首先要考虑整套回收系统必须运行的条件。以下因素会影响撇油器的选择和现场性能。
- 油品特性。确定产品类型、预期粘度、耐候性、乳化性和操作温度。
- 油膜厚度和遭遇率。撇油器回收油的速度不能超过油到达其收集表面的速度。
- 水况。波浪、水流、风和船舶运动都会改变进水口位置，增加进水量，并将油污从撇油器附近带走。
- 杂物和冰块。漂浮物会堵塞堰坝，弄脏刷子或圆盘，并堵塞软管或水泵。
- 所需的油品选择性。有限的存储或下游分离能力可能更适合采用能最大限度减少水分吸收的系统。
- 泵和软管的兼容性。回收的流体必须以预期的粘度和扬程流经泵和排放软管。
- 储存容量。总液体回收率，而不仅仅是油回收率，决定了储罐的填充速度。
- 部署资源。考虑人员、船只、起重机、车辆、电力、压缩空气以及到达溢油现场的通道。
- 运行环境。危险或腐蚀性环境可能需要使用兼容的材料和合适的驱动系统。
- 准备和维护。事故发生前，检查收集面、刮板、密封件、软管、泵和动力装置，并对操作人员进行培训。