二相测试分离器操作手册

PAGE目录TOC\o"1-3"\u1. 安纳知测试分离器简介 11.1 执行的标准和规范 11.2 测试分离器用途 11.3 供货范围 11.4 础数据 31.5 主要技术指标 31.6 测试分离器结构 41.7 工作原理 51.8 工艺自控流程图 61.9 工艺安装及配管 61.10 防腐与保温 71.11 主要技术特点 92. 测试分离器安装 92.1 卸车 92.2 安装 103. 气密性试验 104. 投产 114.1 投产前的检查 114.2 设备干燥 114.3 设备冲洗 114.4 进油 114.5 投产 125. 操作步骤 125.1 正常运行 125.2 正常停运 135.3 紧急停运 135.4 停运后的起动 136. 故障预测和处理 136.1 液位报警处理 146.2 安全阀跳压处理 146.3 磁性液位计失灵 156.4 仪表用电处理 156.5 不可抗拒事故发生 157. 设备维护和检修 157.1 正常维护 157.2 定期检修 16北京安纳知能源技术有限公司PAGE12安纳知测试分离器简介执行的标准和规范《油气分离器规范》APISPEC12J《工艺管道》ASMEB31.3-2000《液态烃和其它液体管线输送管路》ASMEB31.4-1998《输气及配气管道规范》ASMEB31.8-1999《压力容器建造规则》ASME规范第Ⅷ卷第一册、2001版《管法兰和法兰管件》ASME16.5-1996《管线阀门》API规范6D国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》《钢制压力容器》GB150―1998《油气分离器规范》SY/T0515―1997《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》SY/T0599-1997《控制钢制设备焊缝硬度防止硫化物应力开裂技术规范》SY/T0059-1999《油田油气集输设计规范》SY/T004―98《爆炸环境用防爆电气设备》GB3836.10～3836.12～191测试分离器用途使油井产出的凝析油、天然气和水混合物分离成气液两相，实现气相仪表连续计量。供货范围每套计量装置含测试分离器、气相计量仪表及配套的管线、阀门等，全部安装成撬(出撬管线带有配套法兰)，单井分离计量装置供货范围见（表1）。每套测试分离器供货范围表表1序号项目内容及型号单位数量生产厂家一测试分离器ENE-WE0.8x3.2-6.4/1安纳知1筒体及封头直径0.8m，长度3.2m材质16MnR，δ26mm套12内件(1)入口消能构件材质Q235-A组1(2)聚结整流填料厚度300mm，材质0Cr18Ni9组2(3)丝网填料40-100型，200mm厚,材质0Cr18Ni9组13热处理及内防腐热处理内刷导静电防腐漆二仪表及自控1温度变送器3144PD0-100台12一体化电子流量计NLP-S601型天然气流量测控系统套1含三片孔板3玻璃液位计UGSL=600mm2’’RF600#台1SHANGHAI4调压阀台1MESUR5压力表Y-1000-10.0MPa、2.5MPa、块2中国6双金属温度计WSS-481块1中国7安全阀A42F-40C台1中国三工艺配管及施工工艺管道（含管道、管件及阀门）套1四外防腐及面漆含设备、管线外防腐及面漆五电气部分1防爆开关个1中国2防爆灯只1中国3电气材料电缆等批1中国说明所有货物按一个撬块整体设计，工厂预制，成套供货。础数据操作温度及压力操作温度： 20～50℃设计温度： 9操作压力： 6.0MpaG最大操作压力： 6.0MPaG设计压力： 6.4MPaG安全阀定压： 6.0MPaG处理量项目处理液量t/d处理气量×104Sm3/d地点ENE-WE0.8x3.2-6.4/15030主要技术指标分离出的气体含液量≤0.05g/Sm3；液体中粒径≥100μm气泡脱除率95%；气相计量误差≤±5%。产品回收本设备属于钢制压力容器，不含机械转动等易损部件，设备本身不存在对环境的污染问题,只需按要求定期检修和维护。当使用寿命期满后，可回炉炼钢，废物利用，不污染环境。工艺保证我们保证在指定条件下操作时的设备工艺性能和机械设计。该保证至少包括下列内容：装置满足规定的产品质量要求。装置的最小处理能力等于设计处理量。装置的动力消耗量满足标书中所述。动力消耗平衡仪表供电:24VDC;传输信号:4-20mADC。耗水:无。物料平衡测试分离器进口的液量和气量的设计值分别为：50m3/d和300000Sm3/d，经过分离计量后，气液全部回收，经汇管去油气净化处理系统。化学药剂要求本设备不需加入任何化学助剂，对环境不会造成任何污染。测试分离器结构筒体壁厚计算ENE-WE0.8×3.2-6.4/1型测试分离器，设计压力6.4MPa，设计温度90℃，材质测试分离器筒体壁厚计算表表2序号项目单位参数1设计压力MPa6.42设计温度℃903筒体内径mm8004材质16MnR5许用应力MPa1636焊缝系数1.07筒体计算壁厚mm16.028腐蚀余量mm4.09筒体设计壁厚mm26.0测试分离器结构测试分离器为卧式钢制容器，筒体内设有进口消能构件、聚结整流填料、丝网捕雾器、油出口防涡罩等。内件入口消能构件该构件的主要作用为吸收进口流体的动能，由竖向布置的多层角构组成。聚结整流填料主要作用为气体和液体进入该填料后，由于湿周的大幅度增加，雷诺数降低，加之介质流向的改变有利于液体中的分散气相(被油膜包围的气泡)和气体中的分散液滴的碰撞聚结，从而使气泡在后部空间内迅速浮升至液面和气体中的液滴在后部空间迅速沉降进入液相。该填料选用比表面积为250m2/m3的孔板波纹填料，材质为0Cr18Ni9不锈钢，ENE-WE0.8×3.2-6.4/1每组厚度100mm，共三组丝网捕雾器主要作用为脱出气体中粒径大于10μm的液滴，以减少气体计量误差，采用40-100标准型金属丝网，厚度为150mm，材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢。工作原理气液两相混合物自油气水进口进入测试分离器，经入口消能构件使气液混合物初步分离为气、液两相，气体进入气相空间，经聚结整流填料并在其后部空间脱出气体中粒径大于100μm的液滴，气体再进入丝网捕雾器脱出气体中粒径大于10μm的液滴，含液量≤0.05g/Sm3的气体经气出口流出测试分离器；进入液相空间的液体经聚结整流填料并在其后部空间内脱出粒径大于100μm的气泡后，液体翻过隔板进入缓冲室经防涡罩及油出口流出测试分离器。工艺自控流程图见附图1工艺安装及配管设备工艺阀门规格（表4）ENE-WS800×3200-6.4/1测试分离器工艺阀门规格阀门类型规格口径数量（台）联结形式球阀Q41F-600LB3″2法兰球阀Q41F-600LB2″3法兰球阀Q11F-800LB1/2″8螺纹球阀Q11F-800LB1″4螺纹针阀N11Y-800LB,NPT1/2″2螺纹截止阀J41F-600LB2″1法兰安全阀A42Y,NPT,150LB1″X1″1螺纹安全阀A42Y-600#RF2″x3″1法兰阀门标准及材料选择球阀 （防火型）设计标准：GB/T12237阀体材料：WCB球体材料：304密封面材料：PTFE聚四氟乙烯阀杆材料：304闸阀 （防火型）设计标准：GB/T12234阀盖材料：WCB阀体材料：WCB阀杆材料：2Cr13阀座密封面：不锈钢针型阀 （防火型）设计标准：GB/T12234阀盖材料：不锈钢阀体材料：不锈钢阀杆材料：不锈钢阀座密封面：不锈钢安全阀 （防泄漏）阀体材料：WCB阀座材料：不锈钢调节圈：不锈钢阀瓣：不锈钢阀杆：不锈钢阀座阀瓣密封面：不锈钢装置内设备及管道布置图：见附图2防腐与保温热处理设备焊接完毕焊缝100%探伤合格后进行热处理，回火温度≥560℃，以消除环缝焊接、接管焊接时引起的应力。材料选择设备材料选择设备采用的金属材料―低合金钢:16MnR(GB6654–1996)；管线及法兰弯头采用该标准中使用的20碳素钢（GB/T710-1991）阀门选择选用截至阀(J41F系列)、球阀（Q41F系列）和截止阀（J13W管道设备内、外防腐要求根据业主的现场条件，对撬块设备编制如下涂层系统：外部涂层系统。ENE-WE0.8×3.2-6.4/1测试分离器、PN1.2DN200×600除油脱水器（V-102）、橇座等设备及管线、弯头、三通等管件的外部涂层系统见表5。表5设备、钢结构及管线外涂层系统防腐结构涂料类型涂刷道数干膜厚度（μm）颜色要求底涂层环氧富锌底漆175灰色中间涂层环氧漆1150灰色面涂层环氧树脂面漆150设备为灰色；A(安全阀放空去火炬)、F(燃料气去加热炉)管线为中黄色，其余管线及钢结构为天蓝色；合计275内部涂层系统。ENE-WE0.8×3.2-6.4/1测试分离器、PN1.2DN200×600除油脱水器（V-102）等设备的内部涂层系统见表6。表6设备内涂层系统防腐结构涂料类型涂刷道数干膜厚度（μm）颜色要求底涂层环氧酚醛导电漆2125面涂层环氧酚醛导电漆2125黑色合计250注：管道内壁不作防腐。主要技术特点采用卧式气液两相分离器做各计量站的测试分离器，配套仪表、阀门等所有货物工厂预制、组装成撬，成套供货。采用手动实现测试分离器压力及液位自控，需要增加人工观察次数，消除液位变化对测试分离器气液分离效果的影响。采用NLP-S601型天然气流量测控系统，该系统由高级孔板阀、差压变送器、压力变送器、温度传感器和智能天然气流量演算仪组成。孔板阀将天然气流量转换成平方根比例的差压信号、差压变送器将产压信号转换成4-20毫安电流信号、流量演算仪将测得的电流信号经运算后显示天然气流量，该系统就地显示瞬时流量和累积流量。测试分离器安装卸车测试分离器撬块（长×宽×高5.0×2.0×2.5m，重约7.3t）运输到现场后，取出吊具（吊具使用示意如图5所示），使用吊车和专用吊具将测试分离器撬块吊上汽车，运输的现场后，再用吊车和专用吊具将测试分离器撬块吊到现场安装就位。安装分别将测试分离器来油管线、气体放空管线、排污管线、油气水出口管线与测试分离器撬相应管线上配对法兰焊接并连接紧密，相应管线接口请参见(图3)。将撬外电缆与撬体上电缆连接好。气密性试验测试分离器及配套管线、阀门出厂前均进行过9.6Mpa的水压试验及6.4Mpa的气密性实验，合格后出厂。进出管线安装完毕后，相关管线应进行水压试验，以检验法兰的密封情况。水压试验时必须关闭与测试分离器相连接的四条管线的球阀，防止水压试验时水进入测试分离器；进行气密性试验时，将分离器总撬上四条管线上的相应的阀门打开，使试验用气体进入分离器以检验所有法兰连接处经过长途运输后的气密情况。若气密性试验结果不能满足要求，需检验气体流量计、液位计连接法兰的气密情况，若有必要重复检查其它法兰连接处的气密情况，发现问题及时处理，直到气密性试验合格为止。投产投产前的检查试运前检查的主要内容：设备及其配套设施包括对外连接的管线、仪表供电、仪表风、排污、试运所需的临时过滤器等安装就位；设备试压试漏合格，设备资料齐全；安全阀定压装好；检测及控制系统安装完好，资料齐全；系统贯通；系统试压试漏合格；投产所用的工具、常用备件如垫片等、消防器材及劳动保护用品等齐全完好。设备干燥本设备的处理介质是油气水混合液，不需要干燥处理。设备冲洗水冲洗水联运后需要对设备进行低点排渣、排污处理。进油具备投产条件并经过有关部门确认后，打开测试分离器进口管线、出气管线及油气水出口管线上的相应阀门，关闭气体、液体流量计前后阀门，将单井输送来的凝析油气水混合物引入测试分离器，并经气体、液体管线流出，记录进口的油温、来油压力、测试分离器压力及液位等参数，并分析其参数值是否正常，测试分离器液位控制在磁翻柱液位计下口以上0.50±0.05m范围内。运行正常1小时后，分别取测试分离器分离后的气体及液体样品分析气体含液量及液体中含气量，在对气液分离效果进行确认2小时后，可依次打开气体流量计阀门。投产在有条件的情况下，用氮气或其他惰性气体置换出设备中的空气，并经检查合格；缓开设备进口阀门，打开设备顶部放空阀门，排出多余空气；然后将阀门慢慢开大并建立压力和液位；稳定压力和液位接近正常时；当设备压力、液位稳定时，投入流量计量仪表。操作步骤正常运行压力和液位的稳定是计量准确的基础，也是装置正常运行的根本，因此在分离器的正常运行中保持压力和液位的稳定至关重要；由于采用了自动控制，设备的压力正常情况下可稳定在6MPa，液位正常情况下可在100～400mm变化；自动计量周期的选择：测试分离器对单井计量是通过计量孔板更换实现的。单井计量的单次计量时间和轮流周期，应根据生产上对单井计量的要求确定。在单井产量比较稳定的情况下，可以延长单井计量时间，延长轮流计量周期，以避免频繁的倒阀切换。目前暂定单井的计量时间为1天，3天一个轮流周期。在设备正常运转时，定时记录，检查各测控点就地指示值。正常停运设备停工前，首先要切断来油，关闭气出口，利用设备的原始封闭压力，将设备内的油水混合物压入外输管线。待液位降到较低时，通入热水，用热水顶替出设备内和外输管线中的原油，保持设备及所有油管线干净；打开放空阀，将设备放空至常压；关闭油出口，继续引入热水，清扫设备内的污油、积砂和污泥并打开排污阀排入蒸发池；继续清扫，并将污水排至蒸发池；待水放完后，设备上下口贯通，并用氮气或空气将设备内油气全部置换，经检查并确认合格后，设备停运工作结束。紧急停运首先切断来油，停止工作；抓紧排液，当油系统不能压油时，采用紧急排污；放空排气，做到压力容器内不存油、不储气，使设备处于安全备用状态。停运后的起动按投产步骤正常投产启用。故障预测和处理测试分离器撬处理的原料为易燃易爆介质，而且操作压力较高，安全生产极其重要，及时处理和消除故障隐患是岗位员工的责任。对每一个故障表现出的现象要认真检查，细致分析，及时处理。检查故障起因的步骤是先易后难。首先排除容易处理的故障现象。比如相关仪表，信号是否有误显示的问题等。正确分析判断是正确处理故障的基础。先易后难是分析问题、排除故障的较好处理方法。液位报警处理序号项目位号限值(mm)原因分析处理方法1高液位LI101400来液突然增加，排放滞后；排放阀发生故障；设备压力变低，影响排液量；其他原因，如仪表假相等。注意观察，加大排液；维修换阀；检查下游流程相关阀门是否误操作；调节压控，加大排液量；查明原因。2低液位LI101100来液突然减少，排放滞后；设备压力增高，加快了排液量；仪表故障造成假相。调高液位，减小排液；调