超聲波海上平臺微生物殺菌技術(shù)實(shí)現及應用

一、項目簡(jiǎn)介

       海洋污損生物是指棲息、附著(zhù)及生長(cháng)在船底、碼頭、浮標和各類(lèi)人工設施上，對人類(lèi)經(jīng)濟活動(dòng)產(chǎn)生不利影響的動(dòng)物、植物、微生物的總稱(chēng)。在海上平臺，這些污損生物破壞金屬結構表層，進(jìn)而產(chǎn)生局部腐蝕，而較大型的污損生物會(huì )堵塞給排水管道等，嚴重影響了海洋設施的安全及使用壽命。圖1為海洋污損生物堵塞管道現狀。

圖1  海洋污損生物堵塞管道

       為了解決這一難題，中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司選購了我們公司生產(chǎn)的超聲波防爆自動(dòng)控制設備，該設備可以消除海生物在海水管線(xiàn)內壁和濾網(wǎng)上的附著(zhù)形成堵塞，還可以殺死海生物幼體，防止其透過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入海水系統成長(cháng)，在海水門(mén)遠端造成污染堵塞。因此，運用該技術(shù)開(kāi)展海洋污損生物防除實(shí)驗研究具有重要的意義和美好的發(fā)展前景。圖2為本控制系統的設備。

圖2  超聲波防海生物設備

二、項目控制系統要求

       根據BZ28-2S海上平臺提出的要求，超聲波控制柜具有防爆功能，兩個(gè)過(guò)濾器罐都安裝4臺超聲波換能器，并且兩者之間能互相切換，另外每個(gè)過(guò)濾器罐內的4臺換能器還可以?xún)烧咧g相互切換。另外，管道上面還要安裝6臺換能器，并且要求三三之間相互切換，這樣兩套超聲波設備同時(shí)工作，可以發(fā)出6.5KW的功率，如果設備運行在最佳工作狀態(tài)，對海生物的殺死可以起到良好的效果。

三、項目運行實(shí)施

       該項目已于2013年3月份在渤海28-2S平臺正式投入運行，至目前為正，運行一切正常。通過(guò)設定超聲波設備的最佳功率及現場(chǎng)設備運行的要求，對殺死海生物起到了很好的效果。

四、項目設備檢測結果

       通過(guò)對現場(chǎng)工況的了解，我們做以下三種方案來(lái)檢測運用超聲波設備后對海生物的殺死率

          （1）超聲波設備（2套）正常運行（設定功率70%）

          （2）超聲波設備工作在最大功率

          （3）現場(chǎng)修改控制系統，讓一個(gè)過(guò)濾器罐中的4臺換能器同時(shí)工作；

       可以得出的結論如下：

          （1）超聲波設備正常運行后，可以殺死海生物，超聲波設備對海生物的殺死率為89.09%；

          （2）超聲波設備增加功率到最大時(shí)（99%），對海生物殺死效果最好，超聲波設備對海生物的殺死率為94.70%，殺死率提高5.61%；

          （3）修改后的控制系統，超聲波設備對海生物的殺死率為96.02%，4臺超聲波設備同時(shí)工作時(shí)，殺死率提高了6.93%。

        現場(chǎng)檢測結果表明：增大超聲波設備功率后，海生物破損碎片粒徑明顯變小，表明增加功率后確實(shí)對生物產(chǎn)生了更大的損害。個(gè)體較大的海生物幾乎沒(méi)有活體，或者生命力較弱，但粒徑較小的擔輪幼蟲(chóng)、無(wú)節幼體等個(gè)體，還有活體且生命力較強，對于如何殺死個(gè)體極其微小的個(gè)體，我們的設備還待于進(jìn)一步改善。

        經(jīng)過(guò)9個(gè)月的超聲波設備正常運行，現場(chǎng)發(fā)回了一些實(shí)際效果的照片如下圖所示。從下圖可以看到，超聲波設備起到了良好的效果，運行9個(gè)月海水濾器罐管道幾乎沒(méi)有被污損生物殘留物堵塞，說(shuō)明了超聲波設備對海生物的殺死效果較好，同時(shí)，也找到了適合殺死海生物的最佳功率，達到了防除污損生物的效果，進(jìn)而可以在海上石油平臺進(jìn)行推廣，實(shí)現最佳的經(jīng)濟效益。

五、項目應用體會(huì )

       本設備采用杭州國彪超聲設備有限公司生產(chǎn)的超聲波數控V6.0設備，通過(guò)系統集成設計達到用戶(hù)要求。此系統具有自動(dòng)開(kāi)機頻率搜索，運行過(guò)程中自動(dòng)跟蹤頻率，功率可調整等，如果設備出現問(wèn)題可以及時(shí)斷電，避免對整體控制系統造成影響。整個(gè)設備操作方面，無(wú)需設備開(kāi)機前進(jìn)行設置，全自動(dòng)實(shí)現控制要求，系統穩定、可靠。