天然氣放空分液罐的應(yīng)用及改進(jìn)

1、天然氣放空分液罐的應(yīng)用及改進(jìn)天然氣放空分液罐的應(yīng)用及改進(jìn)作者：候建鑫 等來源：價(jià)值工程2013年第01期        摘要：作業(yè)區(qū)、處理廠分別在各站點(diǎn)安裝了分液罐，使天然氣在放空前實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步氣液分離，并且在安裝后做了現(xiàn)場(chǎng)性能測(cè)驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：分液罐在放空解堵應(yīng)用過程中有一定的分液能力，運(yùn)行較為平穩(wěn)，但由于天然氣放空速度與其分離液量存在矛盾，分液效果不明顯，在水化物堵塞阻火器或井站故障緊急放空情況下運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患，文章對(duì)分液罐及其輔助設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，提出了合理化的建議。  

2、60;     abstract： the sub-tank were installed at each site of operation area and treatment plant， so the natural gas could achieve further gas-liquid separator before be venting， and the field performance tests and evaluation after installation was conducted. the results sho

3、w that： the sub-tank has the ability to dispense in venting deplugging application process， its operation is more smoothly， but there are contradictions between gas venting speed and its separation of fluid volume， and the dispense is ineffective， and there are serious security risk under the case o

4、f hydrates clogged flame arrester or well the run station failure emergency venting. so this article improves the sub-tank and its ancillary equipment and proposes rational proposal.        關(guān)鍵詞：分液罐；放空；分離效果；阻火器        key

5、 words： sub tank；venting；separation；flame arrester        中圖分類號(hào)：te8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：1006-4311（2013）01-0025-02        1 分液罐基本情況        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

6、見的問題：        天然氣放空時(shí)攜帶的液體或因火炬燃燒不完全對(duì)環(huán)境造成污染。        天然氣放空時(shí)攜帶的液體分散空中或流至地面存在嚴(yán)重的安全隱患。        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。        針對(duì)以上

7、三個(gè)現(xiàn)場(chǎng)問題，作業(yè)二區(qū)在集氣站外輸區(qū)安裝了相同的分液罐，使天然氣在放空前實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的氣液分離。        2 分液罐的特征及工作原理         設(shè)備基本參數(shù)（見表1）         安裝位置 榆11站的放空分液罐安裝于計(jì)量分離裝置與外輸區(qū)之間，其主要作用是天然氣放空前進(jìn)行氣液分離，放空的內(nèi)容包括所有的單井管線解堵放空、計(jì)量分離器前的站內(nèi)正常放空

8、；榆11、榆10站的放空分液罐安裝于外輸區(qū)后，包括所有的解堵放空、站內(nèi)正常放空，以及自用氣等低壓管線的放空（壓力         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（圖1是分液罐流程示意圖）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

9、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。        3 分液罐的實(shí)用性及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)（試驗(yàn)在榆11站進(jìn)行）        通過計(jì)算每次單井或站內(nèi)放空時(shí)，天然氣在經(jīng)過分液罐后分離出的液體，分析其在分離運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和適用性。         試驗(yàn)的

10、前期準(zhǔn)備工作        分液罐總?cè)莘e及分液罐單位刻度的容量計(jì)算。        這與罐體的外型特征相吻合。        在玻璃板液位計(jì)處安裝刻度標(biāo)尺（高度60cm），并確定最低液位刻度。         試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià) 在試驗(yàn)初期，考慮氣流速度對(duì)放空分液效果的影響，試驗(yàn)分為

11、解堵放空（放空速度快）和正常生產(chǎn)放空（放空速度慢）兩個(gè)部分：假設(shè)以放空天然氣流量控制在3×104m3/d，采氣管線規(guī)格選取76mm×9mm，平均單井管線長(zhǎng)度6km，堵塞點(diǎn)距站內(nèi)平均3km，放空時(shí)生產(chǎn)至站內(nèi)分離系統(tǒng)壓力（）進(jìn)行，計(jì)算其放空最短所需時(shí)間：        t=（1/4×××3000×64/30000）×1440=24（分鐘）        解堵放空。由于放空

12、時(shí)瞬時(shí)氣量無(wú)法計(jì)量，因此根據(jù)設(shè)定參數(shù)、計(jì)算的時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，通過控制放空火炬天然氣氣流的高度，達(dá)到放空氣量在3×104m3/d以上。試驗(yàn)共進(jìn)行了9次地面管線和油管堵塞放空?；鹁鎺С龃罅恳后w，整個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。        通過該數(shù)據(jù)記錄表分析可知：        分液罐分離出的液體總量較少，其放空時(shí)分離出的液體低于平均井口日注醇量，遠(yuǎn)低于平均日產(chǎn)液量（見表3）。分析主要原因是放空速度較快，氣流較大，氣體在分液罐中停留時(shí)間較

13、短，影響分液效果。        站內(nèi)正常放空。對(duì)站內(nèi)、y48-7井進(jìn)行了生產(chǎn)正常情況下的放空試驗(yàn)，其氣流流量控制在3×104m3/d以下，基本穩(wěn)定在2×104m3/d左右。觀察放空火炬只有少量液體帶出；從運(yùn)行壓力看，壓力較高，分液效果相對(duì)較好。        4 分液罐的特征分析及結(jié)論        分液罐分液性能在放空速度越慢時(shí)效果越

14、好，同時(shí)放空管線的壓差越小、攜液能力越差，二者存在一定矛盾。根據(jù)試驗(yàn)情況看，放空氣量在3×104m3/d以上，分液效果較差，這對(duì)于解堵放空受到一定限制。        分液罐運(yùn)行過程中接近常壓，進(jìn)行正常排液困難，出現(xiàn)瞬時(shí)帶液時(shí)排液量小于產(chǎn)液量，影響分液效果。        分液罐設(shè)計(jì)壓力為，與放空中、高壓系統(tǒng)壓差較大，放空時(shí)必須有人對(duì)分液罐運(yùn)行壓力全過程監(jiān)督，增加了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。    

15、;    5 分液罐的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)及改良         放空分液罐在現(xiàn)場(chǎng)解堵應(yīng)用過程中有一定的分液能力，運(yùn)行較為平穩(wěn)，在水化物堵塞阻火器或井站故障緊急放空情況下運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患。         出于該設(shè)備具有一定的分液能力，能消除火炬部分安全隱患，對(duì)其進(jìn)行改良，內(nèi)容如下：        核算液體在分液罐工作壓力、流速條件下形成水滴的能力和程度，在罐體下部增設(shè)集液包，增加氣體在罐中的有效分液體積。        增設(shè)旁通管線和閥門，正常生產(chǎn)情況下走分液罐，緊急情況下走旁通。         將現(xiàn)有的分液罐安裝于集氣站污水罐之上（如圖2），連接二者頂?shù)撞?，增大污水罐的設(shè)計(jì)壓力（原污水罐為常壓），使兩者形成統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)。