超聲波海上平臺微生物殺菌技術實現及應用

        摘要：在我國從事海事活動和開發利用海洋資源的發展中，存在海洋污損生物對海洋設施的安全及其使用壽命難以預防，且造成的經濟損失難以估算等一系列問題，對海洋石油開采生產造成不利的影響。本方案通過對海洋污損生物結構和生長的了解，使用超聲波防爆控制系統設備，尋求了超聲波殺死海生物的最佳功率，提高了超聲波對海生物的殺死率，進而在海上石油平臺進行推廣，實現最佳的經濟效益。

1.     項目簡介

海洋污損生物是指棲息、附著及生長在船底、碼頭、浮標和各類人工設施上，對人類經濟活動產生不利影響的動物、植物、微生物的總稱。在海上平臺，這些污損生物破壞金屬結構表層，進而產生局部腐蝕，而較大型的污損生物會堵塞給排水管道等，嚴重影響了海洋設施的安全及使用壽命。

該設備可以消除海生物在海水管線內壁和濾網上的附著形成堵塞，還可以殺死海生物幼體，防止其透過濾網進入海水系統成長，在海水門遠端造成污染堵塞。因此，運用該技術開展海洋污損生物防除實驗研究具有重要的意義和美好的發展前景。

2.     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，兩個過濾器罐都安裝 4 臺超聲波換能器，并且兩者之間能互相切換，另外每個過濾器罐內的 4 臺換能器還可以兩者之間相互切換。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工作，可以發出 6.5KW 的功率，如果設備運行在最佳工作狀態，對海生物的殺死可以起到良好的效果。

3.     項目運行實施

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。通過設定超聲波設備的最佳功率及現場設備運行的要求，對殺死海生物起到了很好的效果。

4.     項目設備檢測結果

通過對現場工況的了解，我們做以下三種方案來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） 現場修改控制系統，讓一個過濾器罐中的 4 臺換能器同時工作； 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（99%），對海生物殺死效果很好，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 臺超聲波設備同時工作時，殺死率提高了6.93%。

現場檢測結果表明：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對生物產生了更大的損害。個體較大的海生物幾乎沒有活體，或者生命力較弱，但粒徑較 小的擔輪幼蟲、無節幼體等個體，還有活體且生命力較強，對 于如何殺死個體極其微小的個體，我們的設備還待于進一步改 善。

經過 9 個月的超聲波設備正常運行，現場發回了一些實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 個月海水濾器罐管道幾乎沒有被污損生物殘留物堵塞，說明了超聲波設備對海生物的殺死效果較好，同時， 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，進而可以在海上石油平臺進行推廣，實現最佳的經濟效益。