安全生產(chǎn)_集氣站壓力容器及操作安全技術(shù)講義

氣田地面集輸工藝模式 集氣站 加熱 節(jié)流 分離 計(jì)量 脫水 三多 多井高壓集氣 多井注醇 多井加熱三簡 簡化井口 簡化布站 簡化計(jì)量兩小 小型橇裝脫水 小型發(fā)電四集中 集中凈化 集中甲醇回收 集中監(jiān)控 集中污水處理 靖邊氣田的地面建設(shè)從 集氣半徑 集輸管網(wǎng) 凈化工藝 管材選擇 等多方面進(jìn)行優(yōu)化 形成了以 三多 三簡 兩小 四集中 為代表的靖邊氣田地面集輸工藝 1 靖邊模式 適應(yīng)榆林氣田產(chǎn)能建設(shè)滾動(dòng)開發(fā)的特點(diǎn) 在靖邊模式的基礎(chǔ)上 提出了 進(jìn)一步減少集氣站數(shù)量 緩建地面系統(tǒng) 的建設(shè)思路 形成了以 節(jié)流制冷 低溫分離 高效聚結(jié) 小站脫烴 為特點(diǎn)的榆林氣田地面滾動(dòng)建設(shè)模式 同時(shí)在全面適應(yīng)低溫分離工藝的基礎(chǔ)上 優(yōu)選了五種小型高效設(shè)備 2 榆林模式 氣田地面集輸工藝模式 在靖邊 榆林模式基礎(chǔ)上集成創(chuàng)新形成了以 井下節(jié)流 井口不加熱 不注醇 中低壓集氣 帶液計(jì)量 井間串接 常溫分離 二級(jí)增壓 集中處理 為主體的蘇里格氣田 中低壓集氣模式 該模式降低了地面管網(wǎng)系統(tǒng)壓力等級(jí) 有效降低了地面建設(shè)投資 蘇里格模式 氣田地面集輸工藝模式 油氣田在生產(chǎn)過程中 壓力容器是不可缺少的一種設(shè)備 它不僅數(shù)量大 分布面廣 而且類型復(fù)雜 易發(fā)生事故 作為油氣田的壓力容器操作人員 保證壓力容器安全運(yùn)行是應(yīng)盡的職責(zé) 為了幫助操作人員提高常用壓力容器理論知識(shí)和實(shí)際操作水平 這章重點(diǎn)講解負(fù)壓加熱爐 分離器類設(shè)備 三甘醇脫水裝置 清管收發(fā)球裝置等壓力容器設(shè)備的結(jié)構(gòu) 原理 操作規(guī)程和常見故障的處置 以確保壓力容器設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行 第四章集氣站壓力容器及操作安全技術(shù) 在常溫脫水工藝中 天然氣從氣井采出后流經(jīng)節(jié)流件時(shí) 由于節(jié)流作用 使氣體壓力降低 體積膨脹 溫度急劇下降 就有可能產(chǎn)生水合物而影響生產(chǎn) 為防止水合物的生成 廣泛采用加熱的方法來提高氣體溫度 在低溫分離工藝中 加熱的目的是通過提高節(jié)流前溫度 使進(jìn)站溫度過低的氣井經(jīng)過加熱 節(jié)流后 達(dá)到低溫分離工藝所要求的溫度 其實(shí)質(zhì)是通過提高節(jié)流前天然氣溫度使節(jié)流后天然氣溫度處于其形成的水合物溫度之上 而確保不形成水合物 目前長慶氣田主要采用的是北京超拓公司生產(chǎn)的負(fù)壓式水套加熱爐 如圖4 1 1 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 一 負(fù)壓加熱爐主要結(jié)構(gòu)本天然氣加熱爐系統(tǒng)主要由加熱爐本體 燃燒器 供氣管路和溫度控制以及監(jiān)控器等部分組成 以下分別介紹各部分功能 1 加熱爐本體加熱爐本體由爐體 爐膽 高壓盤管 火嘴 防爆門 煙囪 加水包等部分組成 爐體內(nèi)盛滿常壓水 通過燃燒器燃燒天然氣 并經(jīng)爐內(nèi)散熱 使水浴升溫 進(jìn)而使浸在水中的高壓盤管吸收熱量 加熱盤管內(nèi)輸送的天然氣 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 2 燃燒器燃燒器采用專利技術(shù)設(shè)計(jì)的多級(jí)噴射式負(fù)壓型燃燒器 燃?xì)馔ㄟ^三級(jí)引射器的引射 吸引空氣并與之混合燃燒 無需配風(fēng)機(jī) 使用方便 并有較好的防回火性能 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 3 管路及溫度控制系統(tǒng)該系統(tǒng)是燃料氣供給和加熱爐功率調(diào)節(jié)的控制核心 它將工藝管道2 5kgf cm2的燃?xì)庹{(diào)節(jié)火嘴燃燒所需的燃?xì)鈮毫?并通過溫度控制器控制和調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁?以達(dá)到調(diào)節(jié)火嘴熱負(fù)荷的目的 同時(shí)該系統(tǒng)還設(shè)有母火熄滅保護(hù)器 以監(jiān)測(cè)母火狀態(tài) 當(dāng)母火熄滅 系統(tǒng)自動(dòng)切斷燃料氣 確保加熱爐運(yùn)行安全 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 4 監(jiān)控系統(tǒng)在有電條件下 為使系統(tǒng)運(yùn)行更可靠 設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控器 傳感器和聲音報(bào)警器 傳感器指溫度傳感器液位傳感器和火焰探測(cè)器 分別將水浴溫度信號(hào) 液位信號(hào)和母火火焰狀態(tài)傳到監(jiān)控器 對(duì)應(yīng)地在監(jiān)控器上有三個(gè)顯示區(qū) 分別是 水浴溫度顯示區(qū) 水位狀態(tài)顯示區(qū)和母火狀態(tài)顯示區(qū) 另外還設(shè)有DCS工作狀態(tài)顯示區(qū) 監(jiān)控器內(nèi)部裝有聲音報(bào)警器 當(dāng)母火熄滅水位過低 溫度過高或過低時(shí) 發(fā)出聲音報(bào)警 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 火焰監(jiān)測(cè)器 溫度控制器 氣動(dòng)控制閥 二 負(fù)壓加熱爐工作原理集氣站多井式負(fù)壓型天然氣加熱爐有SC 4 F 400 25和SC 4 F 250 25 是氣田井場專用加熱爐 天然氣開采的必用設(shè)備 本加熱爐為快裝水套式加熱爐 可同時(shí)加熱4井氣體盤管 產(chǎn)量可達(dá)26萬方 天 它在常壓下運(yùn)行 以天然氣為燃料 配備先進(jìn)的負(fù)壓型火嘴 進(jìn)口的溫度控制器及控制氣閥 可實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)和母火熄滅保護(hù)功能 系統(tǒng)堅(jiān)固耐用 可在無電條件下正常運(yùn)行 熱效率達(dá)84 為使系統(tǒng)運(yùn)行更可靠 還設(shè)有監(jiān)控系統(tǒng) 在監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控器面板上 可以直觀地看到水浴溫度 水位狀態(tài) 母火狀態(tài)以及與DCS通訊狀態(tài) 當(dāng)水位過低 母火熄滅 溫度過低時(shí) 監(jiān)控器便發(fā)出聲音報(bào)警 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 一 主要技術(shù)參數(shù) SC 4 F 400 25 1 加熱爐本體參數(shù)額定產(chǎn)量 26 104m3 d管程壓力 25MPa工作溫升 60 比熱 0 5 0 8KCal Kg 總重量 6 8T長 寬 高 5600 2300 2700 不含煙囪 2 燒器技術(shù)參數(shù)額定功率 480KW天然氣熱值 7600 10000KCaI m3燃?xì)饷芏?0 71 0 78kg m3供氣量 62m3 h供氣壓力 2 5 6 0kgf cm2主燃?xì)鈮毫?0 3 0 7kgf cm2氣源潔凈度 無雜質(zhì) 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 二 工作原理燃料天然氣從燃燒器噴出的高溫火焰直接進(jìn)入煙火管和煙氣出口 煙火管和煙氣出口附近的水受熱后密度減小而上升 與氣盤管傳熱后溫度下降 再次和煙火管接觸被加熱上升 如此不斷循環(huán) 流經(jīng)盤管的天然氣從盤管不斷獲得熱量而溫度提高 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 三 操作規(guī)程 一 操作參數(shù) 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 二 設(shè)備圖片 8 9 10 12 13 14 11 三 操作步驟1 操作前的準(zhǔn)備 1 檢查加熱爐本體完好 爐體及各管線的閥門 管件 儀器 儀表等安全附件裝備齊全可靠 并使壓力表 液位計(jì)處于投用狀態(tài) 2 檢查各連接處緊固無泄漏 3 向爐內(nèi)加水 使?fàn)t內(nèi)水位達(dá)到液位計(jì)的1 2 2 3 且高于上層盤管 4 將減壓閥 溫控器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至最小狀態(tài) 調(diào)小燃燒器一 二次調(diào)風(fēng)板 5 檢查并導(dǎo)通流程 關(guān)閉天然氣進(jìn)口閥門 打開出口閥門 關(guān)閉燃?xì)庀到y(tǒng)所有閥門 檢查燃?xì)夤┙o壓力在0 3 0 6MPa 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 2 點(diǎn)爐操作 1 點(diǎn)母火1 打開燃?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)氣閥門 調(diào)節(jié)減壓閥控制燃?xì)鈮毫? 1MPa 打開控制器氣源調(diào)節(jié)閥 2 點(diǎn)燃點(diǎn)火器 將火源伸入點(diǎn)火孔 再緩慢開母火針閥 點(diǎn)燃母火 調(diào)節(jié)母火針閥和母火風(fēng)門 使母火燃燒穩(wěn)定 當(dāng)控制器中的氣源壓力表指示 0 05MPa時(shí) 關(guān)閉氣源調(diào)節(jié)閥 3 調(diào)試火焰探測(cè)器 當(dāng)火焰探測(cè)器壓力表有顯示后 10 15psi 關(guān)閉母火針閥 觀察火焰探測(cè)器壓力表是否落零 否則調(diào)節(jié)火焰探測(cè)器使其緩慢落零 4 再次點(diǎn)燃母火 觀察火焰探測(cè)器壓力表是否顯示在10 15psi 如顯示正常 關(guān)閉氣源調(diào)節(jié)閥 再次檢查母火燃燒是否穩(wěn)定 系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)閥5一定要關(guān)閉 否則火焰熄滅后不會(huì)切斷氣源 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 2 點(diǎn)主火1 全開氣量調(diào)節(jié)閥 打開主火截止閥 使主火壓力表指示為0 06MPa左右 主火即被點(diǎn)燃 調(diào)節(jié)燃燒器風(fēng)門使火焰充分穩(wěn)定燃燒 2 調(diào)節(jié)氣量調(diào)節(jié)閥使主火壓力顯示為0 02MPa 調(diào)節(jié)溫度控制器到所需溫度 3 待加熱爐內(nèi)水溫符合站內(nèi)要求后 緩慢依次打開盤管進(jìn)口各閥門 使被加熱天然氣溫度逐漸升高 4 待運(yùn)行正常后 鎖定控制系統(tǒng)參數(shù) 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 3 運(yùn)行中的檢查及操作1 檢查加熱爐水位 水溫在正常范圍 各處壓力顯示正常 2 檢查主火燃燒是否充分 最佳燃燒是2 3火焰為藍(lán)色 1 3尾部火焰為黃色 3 檢查加熱爐本體完好 無跑 冒 滴 漏現(xiàn)象 4 定期對(duì)加熱爐進(jìn)行排污 排污量可依據(jù)情況自行決定 5 認(rèn)真做好設(shè)備運(yùn)行記錄 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 4 停爐操作1 停爐時(shí)應(yīng)關(guān)小主火截止閥 降低輸出功率半小時(shí)后 先打開氣源調(diào)節(jié)閥 然后依次關(guān)閉主火截止閥 母火針閥 并關(guān)閉燃?xì)夤芫€所有閥門 2 待加熱爐溫度降低到接近環(huán)境溫度時(shí) 關(guān)閉天然氣進(jìn) 出口閥門 進(jìn)口閥稍有開度 待爐溫與環(huán)境溫度一致時(shí) 方可將進(jìn)口閥完全關(guān)閉 3 長期停爐時(shí) 將加熱爐水位加到正常范圍 并定期小火烘爐 5 安全技術(shù)要求1 點(diǎn)火應(yīng)遵守 先點(diǎn)火后開氣的原則 點(diǎn)火時(shí)操作人員不能正對(duì)點(diǎn)火孔 以防止爆燃傷人 2 如點(diǎn)火失敗 或因故停爐 需等足夠時(shí)間 至少30分鐘 以使?fàn)t內(nèi)天然氣排盡 確保爐膛內(nèi)無天然氣后才能重新點(diǎn)火 3 加熱爐防爆門能自由開啟 加熱爐運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁操作人員靠近防爆門 1桶 bbl 42加侖 美制 159升 l 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 四 常見故障及處理方法 一 加熱爐出口溫度變化1 故障原因 1 燃料氣壓力不穩(wěn) 2 進(jìn)料量 進(jìn)料狀態(tài)或進(jìn)料性質(zhì)變化 3 儀表失靈 造成煙囪冒煙 爐溫升高或熄火 4 連接部件損壞漏氣 2 處理方法 1 檢查減壓閥及供氣壓力是否正常 如有問題應(yīng)及時(shí)處理 2 與相關(guān)部門聯(lián)系 保證加熱爐進(jìn)料量 溫度 性質(zhì)穩(wěn)定 3 加強(qiáng)巡檢 確保儀表靈活好用 嚴(yán)禁煙囪冒黑煙 4 檢查各連接部件及連接處是否損壞或漏氣 如有問題應(yīng)及時(shí)處理 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 二 排煙溫度高1 故障原因 1 火太大 加熱爐超負(fù)荷運(yùn)行 2 進(jìn)料流量減少或無流量 3 火筒及煙管有煙垢2 處理方法 1 檢查燃燒器及燃?xì)饪刂乒苈废到y(tǒng)是否失靈 壓力偏高 如有問題 及時(shí)處理 2 與有關(guān)單位聯(lián)系平穩(wěn)進(jìn)料量 3 清洗燃燒道內(nèi)煙垢 平時(shí)注意燃燒器配風(fēng)比例 杜絕不完全燃燒 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 三 煙囪冒黑煙1 故障原因 1 燃料氣含油 水過多 2 煙囪擋板 風(fēng)門開度不合適 造成缺空氣 使燃料燃燒不完全 3 噴嘴安裝密封問題 噴嘴口損壞或口徑過大 4 引射喉口與混合管內(nèi)有灰塵和異物堵塞 5 燃燒器燃?xì)鈮毫μ?6 燃料氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)失靈 2 處理方法 1 對(duì)燃料氣進(jìn)行脫油 脫水 2 根據(jù)燃燒情況 調(diào)節(jié)煙囪擋板 風(fēng)門開度 3 更換噴嘴 重新安裝 4 清理引射喉口與混合管內(nèi)灰塵和異物 5 調(diào)整控制系統(tǒng) 降低燃?xì)鈮毫?6 聯(lián)系相關(guān)部門 立即停氣檢修 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 四 爐溫過低 燃燒不穩(wěn)1 故障原因 1 煙囪長期冒黑煙 造成煙管積灰 2 燃料氣調(diào)節(jié)閥出口壓力波動(dòng) 導(dǎo)致空氣量配比失調(diào) 3 加熱爐進(jìn)料量增大 熱負(fù)荷大 2 處理方法 1 停爐檢查煙管 并清除煙垢 2 調(diào)節(jié)燃料系統(tǒng)壓力和調(diào)節(jié)閥出口壓力 3 減少進(jìn)料量 降低熱負(fù)荷 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 五 燃燒器點(diǎn)不著火1 故障原因 1 初次使用 供氣管線內(nèi)有空氣 2 燃燒器供氣壓力過高或過低 供氣流量不能滿足正常供氣要求 3 燃燒器點(diǎn)火系統(tǒng)損壞 4 燃燒器的母火噴嘴堵塞 5 點(diǎn)火燃?xì)饬刻?6 點(diǎn)火配風(fēng)量太大 7 燃料氣含油或含水 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 2 處理方法 1 重新對(duì)天然氣進(jìn)行置換 2 調(diào)整檢修穩(wěn)壓閥 看有無進(jìn)液 冰堵 臟堵等情況 發(fā)現(xiàn)后對(duì)其清除 3 檢修或更換點(diǎn)火系統(tǒng) 4 用細(xì)鋼絲疏通噴嘴 5 檢查供氣壓力是否偏低 母火針閥 母火噴嘴有無堵塞 6 重新調(diào)整點(diǎn)火配風(fēng)量 7 應(yīng)與有關(guān)單位聯(lián)系 及時(shí)進(jìn)行處理 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 六 燃燒器回火 爐門處溫度高1 故障原因 1 主火燃?xì)鈮毫μ?2 一次風(fēng)門開度過大 3 爐膛阻力過大或有異物堵塞 4 燃燒頭 噴嘴與燃料種類不符 5 空氣與燃料氣的混合氣體從噴嘴的流速低于火焰燃耗速度 2 處理方法 1 增大主火燃?xì)鈮毫?大于0 01MPa 2 重新調(diào)整一次風(fēng)門 3 調(diào)低燃燒器功率 清潔燃燒室煙道等 4 更換燃料及噴嘴 5 在燃料氣供應(yīng)充足的條件下 通過調(diào)節(jié)燃燒器的風(fēng)門 可以提高燃?xì)鈮毫?使空氣和燃料氣混合氣體的流出速度大于火焰燃燒速度 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 七 燃燒器脫火1 故障原因 1 燃料氣噴嘴不符 口徑偏大 2 燃燒器超負(fù)荷工作 3 燃燒器燃燒頭損壞2 處理方法 1 更換合適的燃料氣噴嘴 2 降低熱負(fù)荷 3 更換燃燒器燃燒頭 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 八 無法控制水溫 加熱爐水溫過高1 故障原因 1 加熱爐生產(chǎn)負(fù)荷太小 對(duì)應(yīng)在燃?xì)鈮毫ι?已小于燃燒器最小燃?xì)夤ぷ鲏毫?2 水溫控制器設(shè)置錯(cuò)誤 3 加熱爐控制器內(nèi)的氣量調(diào)節(jié)閥開度太大 燃燒器無法小火狀態(tài)運(yùn)行 4 燃?xì)庀到y(tǒng)壓力太低 自控系統(tǒng)不工作 5 水溫控制器內(nèi)有沙塵 不能正常工作 6 控制管線內(nèi)進(jìn)油 進(jìn)液或堵塞 7 加熱爐控制器損壞 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 2 處理方法 1 增加介質(zhì)流量來增加加熱爐負(fù)荷 2 重新將旋鈕順時(shí)針擰到底再進(jìn)行設(shè)定 3 將水溫控制器設(shè)成零度后 再重新設(shè)定氣量調(diào)節(jié)閥開度使燃燒器出現(xiàn)低功率運(yùn)行 4 調(diào)整燃?xì)庀到y(tǒng)壓力大于0 06MPa以上 5 在燃燒器點(diǎn)燃的情況下 將設(shè)置旋鈕旋出 反復(fù)用竹簽將控制器內(nèi)的鋼球輕輕按動(dòng) 燃?xì)饧纯蓪⑸硥m吹出 6 對(duì)控制管線進(jìn)行徹底吹掃 7 更換加熱爐控制器 兩高一低三優(yōu)化兩提升 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 九 燃燒器點(diǎn)火后無法切斷氣源 或關(guān)閉氣源調(diào)節(jié)閥 燃燒器馬上熄火1 故障原因 1 火焰熄火保護(hù)設(shè)定錯(cuò)誤 2 火焰熄火保護(hù)器內(nèi)有沙塵或損壞 3 母火火焰長度和溫度不夠 4 熄火保護(hù)器及控制管線內(nèi)進(jìn)液 進(jìn)水 5 燃?xì)庀到y(tǒng)壓力過低 6 加熱控制器損壞 2 處理方法 1 按出廠說明書中相關(guān)設(shè)置重新設(shè)定 2 清洗熄滅保護(hù)器或更換 3 清洗母火燃?xì)鈬娮?調(diào)節(jié)配風(fēng)量及供氣壓力 4 徹底吹掃熄火保護(hù)器及控制管線 5 燃?xì)庀到y(tǒng)壓力低于0 06MPa 重新調(diào)整系統(tǒng)燃?xì)鈮毫?6 更換加熱爐控制器 第一節(jié)負(fù)壓加熱爐 精干作業(yè)區(qū) 取消井區(qū) 實(shí)行扁平化管理 第二節(jié)分離器類設(shè)備 分離器是分離氣液 固 的重要設(shè)備 按其作用原理分為重力式分離器 旋風(fēng)式分離器 混合式分離器三種 以前兩種應(yīng)用最多 根據(jù)長慶氣田生產(chǎn)情況在各廠集氣站還采用了雙筒式天然氣分離器 強(qiáng)吸式精細(xì)分離器 予過濾器 氣液聚結(jié)器 放空分液罐 閃蒸分液罐等分離器類設(shè)備 一 作用原理如圖4 2 1所示 重力分離器主要是利用液 固 體和氣體之間的重度差分離液 固 體的 氣液混合物進(jìn)入分離器后 液 固 體被氣體攜帶一起向上運(yùn)動(dòng) 但是 由于液 固 體的重度比氣體大得多 如在5兆帕?xí)r 水的重度是甲烷重度的28倍 同時(shí)液 固 體還受到向下的重力作用向下沉降 如果液滴足夠大 以致其沉降速度大于被氣體攜帶的速度 液滴就會(huì)向下沉降被分離出來 對(duì)固體顆粒也一樣 第二節(jié)分離器類設(shè)備 為了提高重力分離器的效率 進(jìn)口管線多以切線進(jìn)入 利用離心力對(duì)液體作初步分離 在分離器中還安裝一些附件 如除霧器等 利用碰撞原理分離微小的霧狀液滴 霧狀液滴不斷碰撞到已潤濕的捕絲網(wǎng)表面上并逐漸聚積 當(dāng)直徑增大到其重力大于上升氣流的升力和絲網(wǎng)表面的粘著力時(shí) 液滴就會(huì)沉降下來 第二節(jié)分離器類設(shè)備 二 結(jié)構(gòu)重力分離器是根據(jù)重力分離原理設(shè)計(jì)的 故其結(jié)構(gòu)大同小異 根據(jù)安裝形式和內(nèi)部附件的不同又可分 立式 臥式及三相重力分離器三種 前兩種用于分離氣液 固 兩相 第三種是把液體再分開 如油和水 油和乙二醇等 第二節(jié)分離器類設(shè)備 1 立式重力分離器由分離段 沉降段 除霧段 儲(chǔ)存段幾部分組成 分離段 氣液 固 混合物由切向進(jìn)口進(jìn)分離器后旋轉(zhuǎn) 在離心力作用下重度大的液 固 體被拋向器壁順流而下 液 固 體得到初步分離 沉降段 沉降段直徑比氣液混合物進(jìn)口管直徑大得多 一般是1000 159 所以氣流在沉降段流速急速降低 有利于較小液 固 滴在其重力作用下沉降 除霧段 用來捕集未能在沉降段內(nèi)分離出來的霧狀液滴 捕集器有翼狀和絲網(wǎng)兩種 翼狀捕集器是帶微粒收集帶平行金屬盤構(gòu)成的迷宮組成 第二節(jié)分離器類設(shè)備 絲網(wǎng)捕集器是用直徑0 1 0 25毫米的金屬絲 不銹鋼絲 紫銅絲等 或尼龍絲 聚乙烯絲編織成線網(wǎng) 再不規(guī)則地疊成網(wǎng)墊制成 如圖4 2 2 它可分為高效型 標(biāo)準(zhǔn)型 高穿透型三種 圖4 2 2絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)帶霧氣液體清潔氣高效型絲網(wǎng)編織密集 用于除霧要求高的場合 標(biāo)準(zhǔn)型絲網(wǎng)編織次之 用于一般除霧 高穿透型絲網(wǎng)編織稀疏 用于液體或氣體較臟的場合 絲網(wǎng)捕集器是利用碰撞原理分離液滴的 其作用原理如圖3 3 4 捕集器一般能除去10 30微米直徑的微粒 第二節(jié)分離器類設(shè)備 儲(chǔ)存段 儲(chǔ)存分離下來的液 固 體 經(jīng)由排液管排出 排污管的作用是定期排放污物 如泥砂 銹蝕物等 防止污物堆積堵塞排液管 影響重力分離器效率的主要因素是分離器的直徑 在氣量一定 工作壓力一定時(shí) 直徑大 氣流速度低 對(duì)分離細(xì)小液滴有利 第二節(jié)分離器類設(shè)備 30Hz測(cè)試泵功圖 50Hz測(cè)試泵功圖 2 臥式重力分離器 如圖4 2 4所示 氣液混合物進(jìn)入后碰到導(dǎo)向板而改變流向 在慣性力作用下大直徑液滴被分離下來 夾帶較小液滴的氣流繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng) 由于分離器直徑比進(jìn)口管直徑大得多 氣流速度下降 在重力作用下較小直徑液滴被分離下來 接著 氣流通過整流板 紊亂的氣流被變成直流 更小的液滴與整流板壁接觸 聚積成大液滴而沉降 最后 霧狀液滴在捕集器中被捕集下來 圖4 2 4雙筒臥式兩相分離器結(jié)構(gòu)圖 第二節(jié)分離器類設(shè)備 在分離器直徑和工作壓力相同的情況下 臥式重力分離器處理氣量比立式多 但臥式重力分離器占地面積大 清掃困難 目前多用于處理量大的集氣站和用以對(duì)脫硫裝置前的氣體進(jìn)行分離 中 小型集氣站仍以立式為主 第二節(jié)分離器類設(shè)備 3 三相重力分離器三相重力分離器中的氣 油 水或氣 油 乙二醇也是利用它們的重度差進(jìn)行分離的 在分離器中安有一面堰板 水面上的浮油高度超過堰板頂部時(shí) 翻過堰板進(jìn)入集油室中 集油室中安有浮球 并用連桿通過控制機(jī)構(gòu)操作排油調(diào)節(jié)閥的開關(guān) 當(dāng)油面升到規(guī)定高度后 閥開啟排油 液面降低到規(guī)定高度時(shí) 閥自動(dòng)關(guān)閉 水也是用浮球控制閥的開啟或關(guān)閉進(jìn)行排放的 三相重力分離器多用于低溫分離站的油和乙二醇的分離 第二節(jié)分離器類設(shè)備 二 旋風(fēng)式分離器旋風(fēng)分離器又叫離心分離器 由筒體 錐形管 螺紋葉片 中心管和集液包等組成 圖4 2 5 第二節(jié)分離器類設(shè)備 天然氣沿切線方向從進(jìn)口管進(jìn)入分離器的筒體內(nèi) 在螺旋葉片的引導(dǎo) 作向下的回旋運(yùn)動(dòng) 由于氣體和液固體雜質(zhì)顆粒的質(zhì)量不同所產(chǎn)生的離心力也不同 于是質(zhì)量大的雜質(zhì)顆粒被甩到外圈 質(zhì)量小的氣體處于內(nèi)圈 從而使二者分離 雜質(zhì)顆粒在其重力及氣流的帶動(dòng)下 沿錐形管壁進(jìn)入集液罐 經(jīng)排污管排出 氣體在錐形管尾部開始作向上的回旋運(yùn)動(dòng) 最后經(jīng)中心管自出口管進(jìn)入下一級(jí)設(shè)備 第二節(jié)分離器類設(shè)備 三 混合式分離器混合式分離器是利用多種分離原理進(jìn)行氣液 固 分離的 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 類型也很多 如螺道分離器 串連離心式分離器 擴(kuò)散式分離器等等 四 雙筒式天然氣分離器 第二節(jié)分離器類設(shè)備 一 雙筒式天然氣分離器工作原理氣液混合物進(jìn)入后碰到導(dǎo)向板而改變流向 在慣性力作用下大直徑液滴被分離下來 夾帶較小液滴的氣流繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng) 由于分離器直徑比進(jìn)口管直徑大得多 氣流速度下降 在重力作用下較小直徑液滴被分離下來 接著 氣流通過整流板 紊亂的氣流被變成直流 更小的液滴與整流板壁接觸 聚積成大液滴而沉降 最后 霧狀液滴在捕集器中被捕集下來 為了提高分離器的效率 進(jìn)口管線多以切線進(jìn)入 利用離心力對(duì)液體作初步分離 在分離器中還安裝一些附件 如除霧器等 利用碰撞原理分離微小的霧狀液滴 霧狀液滴不斷碰撞到已潤濕的捕絲網(wǎng)表面上并逐漸聚積 當(dāng)直徑增大到其重力大于上升氣流的升力和絲網(wǎng)表面的粘著力時(shí) 液滴就會(huì)沉降下來 第二節(jié)分離器類設(shè)備 二 分離器操作安全技術(shù)要求 1 嚴(yán)禁超壓使用 以防超壓引起爆炸 2 分離器或緊挨分離器的輸氣管線上應(yīng)安裝安全閥 安全閥的開啟壓力應(yīng)控制在分離器工作壓力的1 05 1 1倍 并定期檢查 3 分離器的實(shí)際處理氣量應(yīng)符合分離器的設(shè)計(jì)處理能力 保持高效率的分離 對(duì)重力分離器 實(shí)際處理能力不得超過設(shè)計(jì)通過能力 對(duì)旋風(fēng)分離器 實(shí)際處理能力應(yīng)在其設(shè)計(jì)的最小和最大通過能力之間 第二節(jié)分離器類設(shè)備 4 嚴(yán)格控制分離器內(nèi)的液面 將液面控制在合適的高度 達(dá)到排液連續(xù) 又不使液面過高 以免產(chǎn)生氣流挾帶液體的現(xiàn)象 對(duì)產(chǎn)水量大的井 可適當(dāng)調(diào)節(jié)閥門開度 保持連續(xù)排液 對(duì)產(chǎn)水量少的井 應(yīng)摸索排水周期 定時(shí)排液 5 開井要慢 防止分離器猛然升壓 引起震動(dòng)或突然受力 關(guān)井時(shí)要將分離器壓力卸掉 積液排凈 6 使用中如發(fā)現(xiàn)焊縫或法蘭連接處漏氣 應(yīng)立即停止使用并修理 7 定期測(cè)量分離器壁厚 如發(fā)現(xiàn)壁厚減薄 應(yīng)做水壓試驗(yàn)后降壓使用 第二節(jié)分離器類設(shè)備 五 強(qiáng)吸式精細(xì)分離器 一 結(jié)構(gòu)及原理該分離器由上行分離管1 下行分離管2 積液包3 氣進(jìn)口4 氣出口5和排液口6等組成 氣液混合物從進(jìn)氣口進(jìn)入 分離游離液滴 在上行分離管中和下行分離管中完成強(qiáng)制旋流吸收吸附的高效分液過程 分離后的氣體從出口流出 分離出的液滴沉入積液包 從排液管排出 第二節(jié)分離器類設(shè)備 完成強(qiáng)吸分離功能的分離管 是在管殼體7內(nèi)安裝吸收吸附層8 中心立管9和螺旋型隔板10三部分組成 其特征在于三者形成了一個(gè)螺旋型通道 氣體從上至下或從下至上流動(dòng) 都是一種有序的強(qiáng)制旋流運(yùn)動(dòng) 在離心作用 吸附作用 聚結(jié)作用和重力的作用下 使氣液得到有效分離 第二節(jié)分離器類設(shè)備 二 主要性能參數(shù)1 設(shè)計(jì)壓力 4 0MPa 2 最高工作壓力 3 6MPa 3 水壓試驗(yàn)壓力 5MPa 4 外形尺寸 DN1200 5640 3780 mm 5 初期工況 工作壓力為1MPa 總處理量10 25 104m3 d 溫度10 6 中 后期工況 工作壓力為0 5MPa 總處理量5 15 104m3 d 溫度10 7 設(shè)計(jì)工況 工作壓力為3 5MPa 總處理量30 100 104m3 d 溫度10 8 重量 4600kg 9 正常運(yùn)行壓力 0 9 3 1MPa 第二節(jié)分離器類設(shè)備 三 強(qiáng)吸氣液分離器操作規(guī)程1 操作參數(shù) 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 設(shè)備照片 第二節(jié)分離器類設(shè)備 3 操作步驟 1 操作前的準(zhǔn)備1 檢查分離器各外部連接是否緊固 密封 2 檢查壓力表 液位計(jì) 安全閥 變送器安全 穩(wěn)定 并使其處于投用狀態(tài) 3 設(shè)備銘牌完好 罐體無裂縫 鼓包 變形 泄漏等危及安全得現(xiàn)象 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 啟運(yùn)操作1 嚴(yán)格按照處理量選擇開關(guān)球面截?cái)嚅y 處理量小于20 104m3 d時(shí) 關(guān)閉1 2 球閥截?cái)嚅y 處理量在20 50 104m3 d時(shí) 打開1 或2 球閥截?cái)嚅y 處理量大于50 104m3 d時(shí) 打開1 2 球閥截?cái)嚅y 2 打開分離器進(jìn)口閥門 出口閥門 1 電動(dòng)球閥 2 電動(dòng)球閥 3 根據(jù)氣井產(chǎn)液量在計(jì)算機(jī)上設(shè)置分離器排液液位和關(guān)閉液位值 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排污 而自動(dòng)系統(tǒng)不能運(yùn)作時(shí) 改為手動(dòng)排液 關(guān)閉1 或2 電動(dòng)球閥 緩慢打開1 或2 手動(dòng)排污閥 觀察排污管線上壓力表的變化 排液時(shí)壓力明顯下降 排液后壓力迅速回升 當(dāng)聽到有氣流通過時(shí) 迅速關(guān)閉手動(dòng)排污閥門 第二節(jié)分離器類設(shè)備 3 運(yùn)行中的檢查及操作1 按時(shí)巡回檢查 檢查監(jiān)控壓力 液位顯示正常 2 檢查設(shè)備本體完好 無跑 冒 滴 漏現(xiàn)象 3 檢查排污是否正常 4 停運(yùn)操作1 依次關(guān)閉分離器進(jìn) 出口閥門 2 確認(rèn)1 2 球閥截?cái)嚅y打開 緩慢打開手動(dòng)排污閥進(jìn)行排污 直至排液干凈 然后關(guān)閉1 2 手動(dòng)排污閥 3 打開放空旋塞閥進(jìn)行放空 觀察出口壓力表的變化 確保放空徹底 然后關(guān)閉放空旋塞閥 第二節(jié)分離器類設(shè)備 4 安全技術(shù)要求 1 自動(dòng)排液時(shí)電動(dòng)球閥不能及時(shí)關(guān)閉或手動(dòng)排液時(shí)關(guān)閥速度慢 氣體會(huì)竄入污水罐 因此在排液時(shí)要及時(shí)觀察電動(dòng)球閥動(dòng)作情況 并定期檢查保養(yǎng)污水罐呼吸閥 確保其暢通 2 手動(dòng)排液操作時(shí) 一人操作 一人監(jiān)護(hù) 閥門應(yīng)緩慢操作 嚴(yán)禁猛開猛關(guān) 第二節(jié)分離器類設(shè)備 四 常見故障及排除方法1 電動(dòng)排污管路堵 1 故障原因電動(dòng)排污閥打開 但不能順暢排污 2 排除方法1 暫時(shí)用手動(dòng)進(jìn)行排污 2 關(guān)閉電動(dòng)閥排污上游閥門 利用開水燙凍堵部位 或采取注醇 清除堵塞物 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 液位計(jì)無法正常讀數(shù) 液位計(jì)顯示值不變或顯示凌亂 1 故障原因 1 液位計(jì)筒體內(nèi)部臟污 使液位計(jì)浮球發(fā)生卡阻無法隨液位上下移動(dòng) 2 液位計(jì)顯示面板磁翻柱此行減弱或極性錯(cuò)亂 3 液位計(jì)損壞 2 排除方法1 對(duì)液位計(jì)筒體內(nèi)部進(jìn)行檢查清洗 排出筒體內(nèi)部雜物 2 利用廠家配送的磁鐵對(duì)液位計(jì)磁翻柱重新磁化調(diào)整或?qū)⒋欧〕鲋匦逻M(jìn)行排列 3 維修 更換液位計(jì) 第二節(jié)分離器類設(shè)備 六 予過濾器與氣液聚結(jié)器為了設(shè)備維護(hù)和操作的方便 長慶氣田在低溫分離工藝中采用予過濾器和氣液聚結(jié)器代替脫水撬分離天然氣中的液固顆粒 這也是低溫分離與常溫分離的最大區(qū)別 一 予過濾器與氣液聚結(jié)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1 頗爾預(yù)過濾器的特點(diǎn) 1 采用打褶設(shè)計(jì) 這種打褶結(jié)構(gòu)使其在很小的柱狀體積下具有高效的過濾面積 與傳統(tǒng)的過濾器相比 其過濾面積超出10倍以上 使得流通密度更低 由于流通密度與濾芯壽命成反比 在某種情況下流通量減半時(shí)濾芯的處理量可能增加四倍 過濾面積大也意味著更換周期延長 濾芯用量減少 同時(shí)加工費(fèi)用減低 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 內(nèi)部由不銹鋼端蓋保護(hù) 通過內(nèi)O型圈正向密封 不需要昂貴的內(nèi)部硬件 這種單個(gè)O型圈設(shè)計(jì)可滿足迅速簡易的濾芯更換要求 降低維修費(fèi)用 使操作維護(hù)時(shí)間縮短 減少了系統(tǒng)停車時(shí)間 3 由于頗爾采用優(yōu)質(zhì)的材料 先進(jìn)的技術(shù) 制造出的纖維直徑很細(xì) 這樣有效體積或空隙較大 而且介質(zhì)仍具有足夠的強(qiáng)度 可以在受壓時(shí)不會(huì)破壞 有效體積大使得容污量更高 滲透性更強(qiáng) 使用壽命更長 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 頗爾氣液聚結(jié)器的特點(diǎn) 1 正向密封機(jī)制 濾芯一端的O型圈可防止污染物通過 2 金屬支撐芯 軸心力量由一根打孔的不銹鋼柱支撐 同時(shí)還能夠提供液涌保護(hù) 3 聚結(jié)器的折褶介質(zhì) 聚結(jié)器由樹脂粘結(jié)的大面積 多褶介質(zhì)構(gòu)成 外裹無紡聚合物支撐及排液層 在低壓下很寬的流速范圍內(nèi)都可以實(shí)現(xiàn)高效分離 4 外部排液層 外層包裹的聚合物 起著排出聚結(jié)的液體污染物 同時(shí)防止夾帶的作用 在流動(dòng)速率和液體波動(dòng)的情況下依然具有一致的高效性 第二節(jié)分離器類設(shè)備 5 外加強(qiáng)層 使用時(shí)支撐濾芯介質(zhì) 6 專利的疏油 疏水處理 經(jīng)頗爾專利的疏油 疏水處理后 介質(zhì)表面的能量降低 即使在氣體高速流動(dòng)時(shí)也具有很高的排污功能 可防止霧沫夾帶 同時(shí)聚結(jié)單元的體積也會(huì)縮小 7 流體的相容性 這種大流量聚結(jié)器與水 凝析油具有相容性 8 聚丙烯端蓋 整個(gè)濾芯采用頗爾專利技術(shù)融封入聚丙烯端蓋中 可防止污染物旁通并起著增加濾芯強(qiáng)度的作用 第二節(jié)分離器類設(shè)備 二 予過濾器與氣液聚結(jié)器工作原理頗爾過濾器由預(yù)過濾器和氣液聚結(jié)器組成 是低溫分離工藝中脫油 脫水以滿足管輸氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵設(shè)備 預(yù)過濾器設(shè)計(jì)壓力為6 82MPa 設(shè)計(jì)溫度為 18 40 最大允許壓降0 5MPa 由上下兩個(gè)腔室構(gòu)成 上下腔室最大壓差0 2MPa 天然氣先經(jīng)過上腔室的濾芯從外到里過濾其中的固體顆粒 再經(jīng)下腔室脫除氣體中的游離水 予過濾器是氣液聚結(jié)器的保護(hù)設(shè)備 主要是除去天然氣中固體顆粒 過濾精度可達(dá)到0 3 m 去除效率99 98 以保護(hù)下游氣液聚結(jié)器 延長其使用壽命 預(yù)過濾器濾芯 第二節(jié)分離器類設(shè)備 氣液聚結(jié)器設(shè)計(jì)壓力為6 82MPa 設(shè)計(jì)溫度為 18 40 最大允許壓降0 2MPa 由上下兩個(gè)腔室構(gòu)成 上腔室采用高效濾芯和碰撞原理可以將液滴去除至0 01ppmw以下 上下腔室最大壓差0 1MPa 天然氣先經(jīng)過下腔室脫除氣體中的游離水 再到上腔室經(jīng)濾芯從里到外過濾其中的微小液體顆粒 氣液聚結(jié)器濾芯 第二節(jié)分離器類設(shè)備 氣液聚結(jié)器主要是除去天然氣中的凝液 大量研究表明 天然氣中雜質(zhì)液滴大小在0 1 1 0 m范圍內(nèi) 這些液滴很容易隨氣流一起通過 用傳統(tǒng)機(jī)械分離不能分離出來 頗爾的氣液聚結(jié)器是專為去除這一范圍的液滴設(shè)計(jì)的 能去除粒徑0 1 m液滴 頗爾過濾器系統(tǒng)剖面圖如圖2所示 預(yù)過濾器為立式濾殼 最高工作壓差0 3Mpa 根據(jù)處理量不同 內(nèi)裝MCC1401濾芯數(shù)量也不相同 MCC1401采用樹脂粘結(jié)玻璃纖維介質(zhì) 結(jié)構(gòu)堅(jiān)固 具有容污量高 凈壓降低等特點(diǎn) 由于予過濾器及氣液聚結(jié)器的工作原理 我們要及時(shí)排液 否則會(huì)加大其處理負(fù)荷 并且容易冰堵 會(huì)造成全站超壓 同時(shí)濾芯在使用一定時(shí)期后處理能力也有所下降 所以要及時(shí)更換濾芯 第二節(jié)分離器類設(shè)備 三 予過濾器 氣液聚結(jié)器易堵分析在生產(chǎn)運(yùn)行中 由于水露點(diǎn)不合格 予過濾器 氣液聚結(jié)器的濾心可能出現(xiàn)失效 在更換時(shí) 由于予過濾器 氣液聚結(jié)器的進(jìn)氣口設(shè)計(jì)存在問題 大多數(shù)濾心變形 予過濾器 氣液聚結(jié)器易堵 原因有以下幾點(diǎn) 1 新濾心的過濾性比較好 較大的液體顆粒被過濾在予過濾器中 在低溫下沒有及時(shí)排液而導(dǎo)致形成水合物 發(fā)生冰堵現(xiàn)象 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 由于各單井的換熱能力不一樣 節(jié)流前后溫度也發(fā)生了變化 當(dāng)?shù)彤a(chǎn)井進(jìn)行一級(jí)分離時(shí) 節(jié)流后的溫度較高達(dá)不到低溫分離溫度 氣體中攜帶大量的水氣 在到達(dá)混合點(diǎn)時(shí)遇到大量的冷氣而溫度下降 熱氣中的水氣遇冷被進(jìn)一步分離 在二 三級(jí)分離時(shí)氣體帶有大量的液態(tài)水 而二 三級(jí)分離只能分離氣相中的小顆粒液體 一旦一級(jí)分離后有大量的液體流入下游 則形成大量水合物而產(chǎn)生凍堵現(xiàn)象 3 氣井在生產(chǎn)過程中 為了防止生產(chǎn)管線腐蝕 每季度給油套管加一定量的緩蝕劑 由于泵的上量原因和改流程有一定的誤差 有少量的緩蝕劑被帶到地面管線及分離器中 緩蝕劑的黏度比較大 容易吸附在濾心上 導(dǎo)致最終濾心過濾性較差 產(chǎn)生予過濾器 氣液聚結(jié)器水合物堵和下游管線水露點(diǎn)不合格 第二節(jié)分離器類設(shè)備 四 予過濾器 氣液聚結(jié)器更換濾芯操作規(guī)程1 操作參數(shù) 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 設(shè)備圖片 第二節(jié)分離器類設(shè)備 3 操作步驟 1 操作前的準(zhǔn)備1 檢查過濾器銘牌完好 罐體無裂縫 鼓包 變形 泄漏等危及安全得現(xiàn)象 2 檢查過濾器壓力表 液位計(jì) 安全閥 變送器安全 穩(wěn)定 并使其處于投用狀態(tài) 2 操作步驟1 打開過濾器旁通閘門 2 關(guān)閉過濾器下游的閥門 3 關(guān)閉過濾器上游的閥門 4 打開放空閥門卸除過濾器的壓力 打開排污閥排凈殘留液體 5 打開殼蓋 取出密封 O 型密封圈 第二節(jié)分離器類設(shè)備 6 拆卸濾芯固定螺絲 抓住濾芯從支撐桿上撥出 7 用清潔的布擦盡過濾器內(nèi)各部分 檢查各部件 特別是 O 型密封圈 看是否有損壞或過度磨損 腐蝕的部分 更換已損壞或磨損的部件 8 重新組裝濾殼 裝上濾芯 鎖緊固定螺栓 放上 O 型密封圈 最后裝上殼蓋 確認(rèn)濾殼O型圈安裝在合適的位置上 封好蓋子 扭緊螺母 9 緩慢打開過濾器上游的閥門 10 打開放空閥和排污閥置換 11 置換合格后關(guān)閉放空閥 對(duì)過濾器逐級(jí)進(jìn)行嚴(yán)密性試壓 12 試壓合格后倒通低溫脫水撬上下游流程 恢復(fù)生產(chǎn) 第二節(jié)分離器類設(shè)備 4 安全技術(shù)要求 1 過濾器差壓超過10Psi時(shí)更換濾芯 2 正確導(dǎo)通流程 避免超壓 泄露事件發(fā)生 3 更換濾芯操作時(shí) 仔細(xì)檢查控制閥門處于關(guān)閉狀態(tài) 并保證其嚴(yán)密不漏 第二節(jié)分離器類設(shè)備 七 放空分液罐放空分液罐安裝于集氣站外輸區(qū) 設(shè)計(jì)壓力為2 5MPa 其主要作用是天然氣放空前進(jìn)行氣液分離 放空的內(nèi)容包括集氣總機(jī)關(guān)所有的單井管線解堵放空 站內(nèi)設(shè)備放空 以及自用氣等低壓管線的放空 壓力 0 4MPa 分液罐流程示意圖 第二節(jié)分離器類設(shè)備 一 結(jié)構(gòu)及原理分液罐的結(jié)構(gòu)及工作原理與生產(chǎn)分離器的結(jié)構(gòu)和分離原理相似 分液罐主要是利用液 固 體和氣體之間的重度差實(shí)現(xiàn)液 固 體分離的 分液罐設(shè)計(jì)為臥式 首先 氣體混合物進(jìn)入罐體后碰達(dá)導(dǎo)向板而改變流向 在慣性力作用下大直徑液滴被分離下來 夾帶較小液滴的氣流繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng) 由于分液罐罐體直徑比進(jìn)口管線直徑大得多 氣流進(jìn)入主罐體后速度減緩 在重力作用下較小直徑液滴被分離下來 接著氣流進(jìn)一步通過整流板 紊亂的氣流變成直流 更小的液滴與整流板接觸 聚集成大液滴而沉降 最后 霧狀液滴在捕集器中被捕集下來 從而實(shí)現(xiàn)分離液 固 的目的 第二節(jié)分離器類設(shè)備 二 放空分液罐運(yùn)行中存在的問題及應(yīng)對(duì)措施1 在集氣站多井生產(chǎn)過程中 因設(shè)備故障 管線堵塞等原因均需要放空 目前 集氣站的放空存在以下一些比較常見的問題 1 氣井解堵放空時(shí) 因泄壓速度過快 會(huì)攜帶大量結(jié)晶鹽 水合物等固體雜質(zhì) 沖蝕損壞管線和設(shè)備 放空氣量控制不當(dāng)還會(huì)引起放空分液罐超壓 2 天然氣放空時(shí) 因分液罐分離效果不佳 攜帶的氣液混合物因火炬燃燒不完全對(duì)環(huán)境造成污染 3 解堵放空時(shí) 由于天然氣氣流過大 攜液及固體雜質(zhì)較多 這樣會(huì)頻繁地導(dǎo)致火炬突然熄滅 液體分散空中或流至地面也會(huì)存在嚴(yán)重的安全隱患和環(huán)境污染問題 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 原因分析及應(yīng)對(duì)措施 1 放空速度較快 氣流較大 氣體在分液罐中停留時(shí)間較短 分液罐分離效果越差 放空氣流流量控制在3 104m3 d以下 最好穩(wěn)定在2 104m3 d左右 這樣就可以實(shí)現(xiàn)分液罐高效分離 避免液體被攜帶出放空火炬 2 在氣井堵塞站內(nèi)放空解堵過程中 水合物和其他固體雜質(zhì)容易造成放空分液罐出口管線和阻火器堵塞 從而造成超壓泄露現(xiàn)象 且放空分液罐上下游壓差太大 放空時(shí)氣體攜帶固體雜質(zhì)對(duì)設(shè)備和管線沖擊力較大 存在嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn) 對(duì)于這一類問題我們首先要考慮消除放空時(shí)設(shè)備前后壓差 在氣井堵塞時(shí)先要在井口卸去上上游采氣管線壓力 然后將下游采氣管線壓力通過站內(nèi)節(jié)流針閥將壓力降至站內(nèi)系統(tǒng)壓力 最后在進(jìn)行緩慢泄壓 這樣就大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn) 避免意外事故發(fā)生 第二節(jié)分離器類設(shè)備 3 有時(shí)在進(jìn)行氣井解堵 清管收球等放空操作時(shí) 產(chǎn)液量突然大幅度增加 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過放空分液罐的排液能力 大量液體被攜帶出放空管線放空火炬熄滅 造成環(huán)境污染和安全隱患 出現(xiàn)這種情況時(shí)應(yīng)及早采取安全防范措施 在進(jìn)行站內(nèi)氣井解堵操作時(shí)改變操作工藝流程 通過進(jìn)站節(jié)流針閥控制氣量 在下游分離器進(jìn)行排污操作或在進(jìn)站總機(jī)關(guān)處控制放空 打開分液罐手動(dòng)排污閥進(jìn)行排液操作 在進(jìn)行收球操作出現(xiàn)大液量時(shí)可先停止上游進(jìn)氣 關(guān)閉下游流程 打開收球裝置排污閥 將污水排至污水罐 待污水排凈時(shí)再回復(fù)正常流程 這樣就可以大大降低安全風(fēng)險(xiǎn) 保障設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行 避免環(huán)境污染事件發(fā)生 第二節(jié)分離器類設(shè)備 三 分液罐操作規(guī)程1 操作參數(shù) 第二節(jié)分離器類設(shè)備 3 操作步驟 1 操作前的準(zhǔn)備1 檢查設(shè)備本體完好 設(shè)備及各管線的閥門 管件 儀表等安全附件裝備齊全可靠 并使壓力表 液位計(jì) 壓力變送器處于投用狀態(tài) 2 檢查安全閥一次閥門完全開啟 3 檢查各連接處緊固無泄漏 導(dǎo)通流程 2 啟 運(yùn)操作1 集氣站進(jìn)行放空作業(yè)時(shí)應(yīng)平穩(wěn)操作 防止氣質(zhì)較臟或天然氣攜帶的水化物堵塞阻火器 造成分液罐超壓 2 放空作業(yè)應(yīng)兩人進(jìn)行操作 一人進(jìn)行放空控制 一人觀察分液罐壓力 液位情況 如有異?，F(xiàn)象立即停止放空作業(yè) 進(jìn)行整改 整改結(jié)束后再進(jìn)行放空 3 集氣站在進(jìn)行放空作業(yè)時(shí) 應(yīng)檢查并控制分液罐液位不得超過1 3 放空結(jié)束后及時(shí)排凈分液罐中的液體 第二節(jié)分離器類設(shè)備 3 運(yùn)行中的檢查及操作1 檢查監(jiān)控分液罐壓力 液位顯示在正常范圍 2 檢查設(shè)備本體完好 無跑 冒 滴 漏現(xiàn)象 3 檢查自動(dòng)排污系統(tǒng)是否正常 排液時(shí)應(yīng)注意觀察分液罐壓力 0 4MPa 防止大量天然氣進(jìn)入污水罐 嚴(yán)禁分液罐超壓工作 4 認(rèn)真做好設(shè)備運(yùn)行記錄 4 停運(yùn)操作1 將分液罐內(nèi)氣體放空卸壓至零 排盡罐內(nèi)污水 2 關(guān)閉污水進(jìn)出口所有閥門 關(guān)閉閃蒸氣出口所有閥門 第二節(jié)分離器類設(shè)備 5 安全技術(shù)要求1 正常情況每年利用檢修時(shí)間檢查并清洗阻火器一次 經(jīng)常放空集氣站根據(jù)實(shí)際情況確定阻火器清洗次數(shù) 如發(fā)現(xiàn)阻火器有堵塞現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)清洗 2 放空過程中如果分液罐壓力 0 40Mpa 應(yīng)注意站內(nèi)其他設(shè)備是否運(yùn)行正常 防止其它設(shè)備出現(xiàn)超壓現(xiàn)象 第二節(jié)分離器類設(shè)備 八 閃蒸分液罐氣田部分區(qū)塊的氣井進(jìn)入集氣站后經(jīng)過分離器分離之后 分離器內(nèi)積液直接排至地埋式污水罐 造成污水罐區(qū)烴類氣體和H2S濃度過大 如果污水罐呼吸閥堵塞 也可能造成憋罐 在集氣站內(nèi)放空和單井放空的天然氣未經(jīng)氣液分離放空時(shí) 將大量的氣井污水經(jīng)火炬帶出站外引起火雨 造成環(huán)境不同程度的得到污染 同時(shí)頻繁損壞火炬本身 近三年來針對(duì)上述的現(xiàn)場問題開展了研究 認(rèn)為可以通過應(yīng)用閃蒸分液罐的閃蒸 分液雙重作用保證集氣站現(xiàn)場正常生產(chǎn) 減少環(huán)境糾紛 改善企地關(guān)系 第二節(jié)分離器類設(shè)備 一 閃蒸分液罐的結(jié)構(gòu)及工作原理如下圖所示 放空氣體從氣進(jìn)口進(jìn)入 在導(dǎo)流板的作用下 氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 由于離心作用 氣體中的液滴向管壁聚結(jié) 并隨氣流一起向下進(jìn)入罐體內(nèi)的折流板中 折流板具有吸收液滴的動(dòng)能 避免液滴的反彈和霧化 最后向下積聚在罐體的底部 溶解有可燃?xì)怏w組份的凝液則從液進(jìn)口進(jìn)入 進(jìn)行與上述類似的氣液分離過程 放空氣體和凝液也可以同時(shí)進(jìn)入進(jìn)行氣液分離 分離出的液相經(jīng)排液口排出 氣相則進(jìn)入旋流管 氣體經(jīng)旋流管通過時(shí) 沿螺旋隔板作強(qiáng)制旋流運(yùn)動(dòng) 由于強(qiáng)制的反復(fù)的旋流運(yùn)動(dòng) 氣體中的液滴在離心力作用下向旋流管內(nèi)壁聚結(jié) 小液滴聚集成大液滴 氣量較小時(shí) 向下沉降進(jìn)入罐體的底部 氣量較大時(shí) 這些聚集的大液滴 會(huì)隨氣流向上運(yùn)動(dòng) 進(jìn)入固定閥罩 由于流通截面的擴(kuò)大 流速降低 向下沉降落入水封液中 補(bǔ)充水封液 第二節(jié)分離器類設(shè)備 而進(jìn)入固定閥罩氣流 通過固定閥罩和浮動(dòng)閥罩之間的狹小的環(huán)形縫隙 進(jìn)入其頂部的封閉空間內(nèi) 使封閉空間內(nèi)的壓力升高 當(dāng)壓力產(chǎn)生的向上作用力大于浮動(dòng)閥罩的重量時(shí) 浮動(dòng)閥罩向上運(yùn)動(dòng) 向上運(yùn)動(dòng)過程中 封閉空間的容積不斷擴(kuò)大 減緩了向上運(yùn)動(dòng)的速度 隨著氣體流量的增加 浮動(dòng)閥罩不斷的向上移動(dòng) 直至固定閥罩上面的通氣孔被打開 氣體經(jīng)水封液上面的通氣孔和氣出口流出 氣體流量變化時(shí) 通氣孔的開度隨著變化 此時(shí)浮動(dòng)閥罩內(nèi)外的壓差產(chǎn)生的向上作用力 正好等于浮動(dòng)閥罩向下的重力 浮動(dòng)閥罩受力平衡 通氣孔處于一定的開度 第二節(jié)分離器類設(shè)備 氣體經(jīng)水封液上面外環(huán)空間通過時(shí) 部分較大的液滴或霧狀液滴在慣性和離心力作用下 沖向吸收吸附層 吸收吸附層可以有效地吸收液滴的動(dòng)能 避免液滴的反彈和霧化 使液滴吸附于吸收吸附層上面 并向下流入水封液中 水封液超過一定量時(shí) 經(jīng)回流管流入罐體的底部 若不進(jìn)行放空和閃蒸作業(yè)時(shí) 罐體內(nèi)的氣量減少 氣壓降低 浮動(dòng)閥罩依靠重力向下運(yùn)動(dòng) 支撐于支承板上 其下端沉沒于水封液中 罐體處于水封狀態(tài) 通過以上過程就完成了閃蒸 分液和水封阻火的作用功能 第二節(jié)分離器類設(shè)備 1 罐體 2 水封閥體 3 旋流管 4 螺旋隔板 5 固定閥罩 6 浮動(dòng)閥罩 7 支承板 8 水封液 9 通氣孔 10 吸收吸附層 11 回流管 12 多件扶正桿 13 防撞墊 14 閥蓋 15 氣進(jìn)口 16 液進(jìn)口 17 排液口 18 氣出口 19 導(dǎo)流板 20 折流板 21 壓力表口 22 補(bǔ)液口 23 排污口 第二節(jié)分離器類設(shè)備 二 閃蒸分液罐的優(yōu)點(diǎn)1 閃蒸分液罐將放空分液罐和低壓閃蒸罐合為一個(gè)容器 預(yù)期達(dá)到一個(gè)設(shè)備起到放空氣體處理和污水閃蒸的兩個(gè)作用 減少了集氣站的設(shè)備 2 閃蒸分液罐去掉原有放空分液罐出口流程中的阻火器 在設(shè)備本體上加裝一個(gè)由螺旋隔板 固定閥罩和浮動(dòng)閥罩組成的水封閥體 3 閃蒸分液罐鑒于原放空分液罐手動(dòng)排污的操作不便 現(xiàn)場應(yīng)用過程中該罐的排污采用天然氣疏水閥以實(shí)現(xiàn)分液罐的自動(dòng)排液 第二節(jié)分離器類設(shè)備 三 閃蒸分液罐運(yùn)行中存在的問題及應(yīng)對(duì)措施根據(jù)閃蒸分液罐的閃蒸分液水封可燃?xì)怏w放空多功能罐的工作原理 該罐在通常情況下罐體壓力為0MPa 只有在集氣站進(jìn)行放空作業(yè)或者在分離器排液過程中承壓存液 故其安全附件進(jìn)口安全閥成為其日常運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù) 目前在用的該罐的安全閥的設(shè)定起跳壓力為2 0MPa 第二節(jié)分離器類設(shè)備 1 在集氣站放空作業(yè)過程中存在的問題 1 在集氣站放空作業(yè)過程中如放空速度過快或下游管線堵塞易造成超壓現(xiàn)象 因此放空作業(yè)時(shí)應(yīng)兩人進(jìn)行操作 一人進(jìn)行放空控制 一人觀察分液罐壓力情況 如有異?，F(xiàn)象立即停止放空作業(yè) 進(jìn)行整改 整改結(jié)束后再進(jìn)行放空 2 在集氣站放空作業(yè)過程中 因閃蒸分液罐液位過高 液體被氣體攜帶出放空管線引起環(huán)境污染 因此集氣站在進(jìn)行放空作業(yè)時(shí) 應(yīng)檢查并控制分液罐液位不得超過1 3 放空結(jié)束后及時(shí)排凈分液罐中的液體 3 閃蒸分液罐各連接部位漏氣 放空時(shí)注意連接處 特別是阻火器法蘭連接處 以及分液罐本體 人孔處 是否正常 如有漏氣等異常情況立即停止放空操作 4 放空過程中如果分液罐壓力 0 40Mpa時(shí) 還應(yīng)檢查注意站內(nèi)其他設(shè)備是否運(yùn)行正常 防止其它設(shè)備出現(xiàn)超壓現(xiàn)象 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 在日常巡檢過程中觀察其壓力和液位 如果發(fā)生承壓存液異常情況 應(yīng)檢查放空 排液流程是否堵塞 及時(shí)解決存在的安全隱患 3 正常情況每年利用檢修時(shí)間檢查并清洗阻火器一次 經(jīng)常放空集氣站根據(jù)實(shí)際情況確定阻火器清洗次數(shù) 如發(fā)現(xiàn)阻火器有堵塞現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)清洗 4 每年檢修是定點(diǎn)測(cè)量壁厚一次 出現(xiàn)壁厚減薄現(xiàn)象應(yīng)申請(qǐng)檢驗(yàn) 5 定期檢查并校驗(yàn)安全閥 壓力表等安全附件 嚴(yán)禁超期使用 第二節(jié)分離器類設(shè)備 四 閃蒸分液罐操作規(guī)程1操作參數(shù) 第二節(jié)分離器類設(shè)備 2 設(shè)備圖片 第二節(jié)分離器類設(shè)備 3 操作步驟 1 操作前的準(zhǔn)備1 檢查罐本體完好 無裂縫 鼓包 變形 泄漏等危及安全的現(xiàn)象 2 檢查本體及各管線的閥門 管件 儀器 儀表等安全附件裝備齊全可靠 并使壓力表 液位計(jì)處于投用狀態(tài) 3 檢查各連接處緊固無泄漏 2 啟運(yùn)操作1 打開閃蒸分液罐污水進(jìn)口閥門 2 打開疏水閥上下游控制閥門 關(guān)閉排污旁通閥門 3 保證平衡閥處于常開狀態(tài) 第二節(jié)分離器類設(shè)備 第五章油田數(shù)字化安全預(yù)警技術(shù) 3 運(yùn)行中的檢查及操作1 檢查監(jiān)控罐體液位在正常范圍 各處壓力顯示正常 2 檢查設(shè)備本體完好 無跑 冒 滴 漏現(xiàn)象 3 排液操作 排液操作時(shí)應(yīng)注意觀察閃蒸分液罐壓力 閃蒸分液罐進(jìn)口安全閥設(shè)定壓力為2 0MPa 嚴(yán)禁超壓工作 檢查疏水閥工作是否正常 排污管線是否暢通 4 放空操作 1 放空時(shí)注意閃蒸分液罐壓力與液位 打開平衡閥防止大量天然氣進(jìn)入污水罐 如果分液罐壓力 0 40MPa 應(yīng)注意站內(nèi)其它設(shè)備是否運(yùn)行正常 防止其它設(shè)備出現(xiàn)超壓現(xiàn)象 2 放空作業(yè)應(yīng)兩人進(jìn)行操作 一人進(jìn)行放空控制 一人觀察閃蒸分液罐壓力 液位情況 如有異?，F(xiàn)象立即停止放空作業(yè) 進(jìn)行整改 整改結(jié)束后再進(jìn)行放空 4 停運(yùn)操作 1 將閃蒸分液罐內(nèi)氣體放空卸壓至零 排盡罐內(nèi)污水 2 關(guān)閉污水進(jìn)出口所有閥門 5 安全技術(shù)要求經(jīng)常放空的集氣站根據(jù)實(shí)際情況確定阻火器清洗次數(shù) 如發(fā)現(xiàn)阻火器有堵塞現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)清洗 第二節(jié)分離器類設(shè)備 第三節(jié)三甘醇脫水裝置 脫水撬一直以來在采氣廠集氣站中有著至關(guān)重要的作用 被喻為集氣站的 核心 它主要用于脫除天然氣中水份 水份的存在對(duì)天然氣礦場集輸有很大影響 它不僅影響到天然氣的熱值 而且還影響到管線的輸送效率 影響輸氣管線的輸送能力 另外還加快管線的腐蝕從而減短管線的使用壽命 液態(tài)水存在還可能形成水化物堵塞輸氣管線 由此可見脫水撬的正常運(yùn)轉(zhuǎn) 直接關(guān)系到外輸天然氣的氣質(zhì) 長慶氣田從96年開始從加拿大 美國引進(jìn)一批天然氣脫水裝置 用于集氣站天然氣深度脫水 裝置設(shè)計(jì)緊湊 自成獨(dú)立系統(tǒng) 運(yùn)行穩(wěn)定 自動(dòng)化程度高 天然氣脫水后 露點(diǎn)低于 13 主要有加拿大PROPAK 普帕克 公司處理量為20 104m3 d 30 104m3 d 40 104m3 d 50 104m3 d 80 104m3 d 加拿大MALONEY 馬龍尼 公司處理40 104m3 d 50 104m3 d 加拿大TDE公司日處理氣量為30 104m3 d 40 104m3 d 國產(chǎn)日處理氣量為30 104m3 d 40 104m3 d幾種類型在采氣廠各集氣站使用廣泛 本小節(jié)主要針對(duì)普帕克脫水撬進(jìn)行詳細(xì)講解 第三節(jié)三甘醇脫水裝置 第三節(jié)三甘醇脫水裝置 一 三甘醇脫水裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理 一 脫水吸收塔圖吸收塔采用板式泡罩塔 塔體設(shè)計(jì)壓力為8 0MPa 設(shè)計(jì)溫度為 29 65 內(nèi)設(shè)8層塔盤 塔盤間距610mm 每層塔盤上有均勻分布的泡罩 泡罩的作用是使天然氣在塔盤上分成細(xì)小的氣流與三甘醇充分接觸 每層有降液管 三甘醇通過降液管進(jìn)入下層塔盤 塔頂部及升筒下部均設(shè)有除沫器 防止天然氣中游離水進(jìn)入三甘醇系統(tǒng)及天然氣將三甘醇從吸收塔頂部帶入外輸管線 塔底設(shè)有三甘醇貧液與分離液換