本课题是中石化总公司油田清洁生产项目子课题。目前油田联合站原油沉降罐清砂大多数采用人工清砂，既使有部分单位采用不停产水力清砂，但是由于其清砂不干净或管嘴堵塞问题，仍不得不停产进行人工清砂，严重影响了油田的正常生产和经济效益。在大罐不停产水力清砂装置中，清砂管嘴是整个装置的核心部分，它们的性能、布置形式与间距都直接影响着最终的清砂效果。 本文在对比了其他管嘴结构及性能特点的基础上，设计了系列清砂管嘴，通过正交实验的方法，以管嘴出流性能为指标对清砂管嘴进行优化选型，最终获得了清砂管嘴的最佳结构几何参数。对其中所选择的具有最佳出流能力的冲砂管嘴通过改变流量、喷距、冲砂角进行冲砂性能实验，获得了大量冲砂数据。通过对数据的比较分析得到当冲砂角θ=90°时，无论从冲砂面积、冲砂深度、还是液面平稳性等方面都比其它角度具有优势。本文最后在前面实验取得成果的基础上设计了一套室内大罐水力清砂实验模型，其中详细介绍了管排和管嘴的间距、管嘴布置高度和沉砂厚度设计方法和实验流程。这样可以通过后期实验获得理想的大罐水力清砂装置设计方案。