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三相分离器橇

 

分离器撬

 

一、橇块用途

    三相分离器橇块是针对油气水三相分离而设计的油气处理设备。此橇块即可实现油、气、水三相分离,同时集天然气、原油、污水计量、自动排水排油、安全泄放为一体的油气处理装置。该装置设计技术先进、可靠、实用,而且工作效率高,运行平稳,占地面积小,操作十分方便。本橇块适用于油、气、水三相分离的单井测试和计量,以及原油联合处理站内原油脱水和对原油稳定性的控制。

二、工作原理

    油气井内的混合油气流由原料输入管线接入分离器橇块,经过输入原料控制球阀进入分离器。进入分离器时,混合油气流在进料组件内依靠碰撞进行初分离,气相出进料组件后再经过一道整流聚集构件进行处理,然后在重力作用下,微小液滴与气相分离,最后,携带少量液沫的气体流经除雾组件,在丝网除沫器作用下将其精分离,天然气流出分离器,进入输气管线计量处理。

    经进料组件分离下来的液相进入分离器下部,利用水层对原油进行水洗,加强油水的分离。然后油水混合物流经油水分离填料,一方面利用构件的整流作用进行整流,形成稳定的层流;另一方面,利用构件的聚集效应分离水中的原油。在分离器底部聚集的污物可通过排污管线定期排出。油水混合物在流动过程中,原油还在油水密度差作用下进行分离,直到进入油池。在油池和水池的特殊结构作用下,分离后的污水自动进入水池。只要控制油池和水池的合理液位,便可保证分离的不断进行。油池和水池的液体可以通过现场液位计显示液位。并通过各自的液位变送器与橇块上的气动调节阀配合,实现分离器内油、水的自动排放,达到控制油、水液位的目的。油和水通过排油和排水管线对外排出,分离作用完成。原油、污水由管路上的涡轮流量计计量处理。安全阀的超压自动泄放,可确保分离器的安全正常工作。   

    分离器自控系统主要由三部分构成:气路、油路和水路,分别采用常规仪表对三相分离器油(水)室液位及压力进行控制。

    控制系统由被控对象(液位、压力)测量单元、调节器和执行器组成。压力检测采用气动或电动压力变送器,油(水)室液位检测采用气动或电动浮球液位变送器,调节器用气或电动调节器,执行机构采用气动薄膜调节阀或电动调节阀。

 

三、设计遵循的标准、法律和法规

     GB150 钢制压力容器

     SY0007 钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范

     SY/T原油处理容器内部阴极保护系统技术规范

     JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装

     JB/T 4731 钢制卧式容器

     JB 4732《钢制压力容器—分析设计标准》

     HG/T 20678 衬里钢壳设计技术规定

     固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009

     API 12J   Specification for Oil and Gas Separators

     ASMEⅧ    div1 Boiler and Pressure Vessel Code

     ASME Ⅱ    Materials

     ASMEⅤ     Non Destructive Examination

    ASMEB16.5  Steel Pipe, Flanges and Flanged Fittings

     ASME IX      Welding and Brazing Qualifications

四、橇块结构和模型

    该橇块是以油、气、水三相分离器为主体的整体橇装式分离、处理、计量装置。分离器由壳体、封头、进料组件、出气组件、人孔、液位控制组件、分离聚集组件、除沫器、油室、水室、鞍座等组成。壳体是由钢板卷焊而成,壳体左上部设有进料组件,进料组件后部装有分离聚集组件。壳体一端封头上设有DN400的人孔,可通过它进入分离器进行检验和维护。在壳体上设有液位计、油室液位变送器、水室界面变送器接口,分别装有液位计、油室液位变送器、水室油水界面变送器。装在筒体上部的安全阀可起超压保护作用。分离器上还设置有压力表、温度计以及排污、排水、排油接口。

    与分离器相连的管线分别为:

   (1)原料输入管线,此管线由无缝钢管及原料输入总控制球阀、旁通组成;

   (2)输气管线:由无缝钢管及阀件组成。管线上装有一体化孔板流量计、球阀、基地式调压阀、止回阀、压力表装臵等。

   (3)仪表、阀件供气管线:此管线主要由无缝钢管和球阀、调压阀、缓冲罐、压力表装置等组成。

   (4)排液排污管线:此管线由相互连通的排污、排水、排油管线组成,管线由无缝钢管、球阀、气动调节阀、油水计量仪表、过滤器等组成。排污、排水、排油管线通过球阀进行连通,可通过连通球阀的不同开关状态,实现三条管线的任意连通形式。排水、排油管线可通过分离器上液位变送器控制管路上的气动调节阀进行自动排液,也可以通过旁通管路的球阀进行手动排液。

   (5)安全放空管线:主要由无缝钢管及安全阀组成。

五、橇块的优缺点

优点:

    1、结构紧凑,节约空间。由于橇装装置采用密集型布置,布置紧凑,可大大的减少占地,这对于占土地较多的油气行业来说,意义重大。

    2、拆迁方便,便于流动。橇装装置具有拆迁的特点,特别适合于油气行业的单井或区块的油气水产量计量,可避免盲目建厂,建设装置等。

    3、室内作业,节约成本。大部分工作在工厂完成,现场安装只需将橇块安装到基础、橇块进出口管线连接以及一些电气仪表的接线工作,大大减少现场工作量

和安装时间。

缺点:

    1、检修不便。由于撬装装置工艺管线流程受空间限制,设计上比较“蜿蜒曲折”,导致检修不方便,甚至有些检修无法开展。

    2、测量偏差。有些仪表受空间影响不能按要求安装,可能影响测量效果,降低精确度。

    3、工艺变更比较麻烦。由于实际生产与设计上可能存在着一些偏差,后期操作中需要进行一些工艺变更,但撬装装置特点,可能导致工艺变更难以进行。

    4、巡检不方便。空间小,设备布置紧凑,巡检比较麻烦。