天然氣放空分液罐的應用及改進(jìn)

Value Engineering天然氣放空分液罐的應用及改進(jìn)Application and Improvement of Natural Gas Venting Sub tank候建鑫 HoU Jian-xin;吳自亮wUzl-iang(中國石油長(cháng)慶油田分公司第二采氣廠(chǎng),榆林719000(The Second Gas Recovery Plant of PetroChina Changqing Oilfield Company, Yulin 719000, China)摘要:作業(yè)區、處理廠(chǎng)分別在各站點(diǎn)安裝了分液罐,使天然氣在放空前實(shí)現了進(jìn)一步氣液分離,并且在安裝后做了現場(chǎng)性能測驗及效果評價(jià)。結罘表明:分液罐在放空解堵應用過(guò)程中有一定的分液能力,運行較為平穩,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行存在嚴重的安全隱患,文章對分液罐及其輔助設備進(jìn)行改進(jìn),提出了合理化的建議Abstract: The sub-tank were installed at each site of operation area and treatment plant, so the natural gas could achieve further gasliquid separator before be venting, and the field performance tests and evaluation after installation was conducted. The results show that: thesub-tank has the ability to dispense in venting deplugging application process, its operation is more smoothly, but there are contradictionbetween gas venting speed and its separation of fluid volume, and the dispense is ineffective, and there are serious security risk under thecase of hydrates clogged flame arrester or well the run station failure emergency venting. So this article improves the sub-tank and itsancillary equipment and proposes rational proposal關(guān)鍵詞:分液罐;放空;分離效果;阻火器Key words: sub tank; venting; separation; flame arrester中圖分類(lèi)號:TE8文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2013)01-0025-02分液罐基本情況表1分液罐基本參數在集氣站多井生產(chǎn)過(guò)程中,因設備故障、管線(xiàn)堵塞等制造單位西安長(cháng)慶石油天然氣設備制造有限責任公司原因均需要放空。目前,集氣站的放空存在以下一些比較產(chǎn)品名稱(chēng)設計壓力2. 5MPa常見(jiàn)的問(wèn)題①天然氣放空時(shí)攜帶的液體或因火炬燃燒不完全對R04204環(huán)境造成污染。產(chǎn)品編號榆11站設計溫度100℃C②天然氣放空時(shí)攜帶的液體分散空中或流至地面存榆10站R5209在嚴重的安全隱患。Ⅱl類(lèi)R052112.38MPa③解堵放空時(shí),由于天然氣氣流過(guò)大,攜液及固體雜設備凈重質(zhì)較多,這樣會(huì )頻繁地導致火炬突然熄滅針對以上三個(gè)現場(chǎng)問(wèn)題,作業(yè)二區在集氣站外輸區安離裝置與外輸區之間,其主要作用是天然氣放空前進(jìn)行氣裝了相同的分液罐使天然氣在放空前實(shí)現了進(jìn)一步的氣液分離,放空的內容包括所有的單井管線(xiàn)解堵放空計量液分離。分離器前的站內正常放空;榆11榆10站的放空分液罐2分液罐的特征及工作原理安裝于外輸區后,包括所有的解堵放空、站內正常放空,以21設備基本參數(見(jiàn)表1)及自用氣等低壓管線(xiàn)的放空(壓力<04MPa)。22安裝位置榆11站的放空分液罐安裝于計量分23分液罐的結構及工作原理與生產(chǎn)分離器的結構和分離原理相似:分液罐(圖1是分液罐流程示意圖)主要作者簡(jiǎn)介候建鑫(1965-)男,寧夏中衛人,長(cháng)慶油田公司第二采是利用液(固)體和氣體之間的重度差實(shí)現液(固)體分離氣廠(chǎng),采氣高級技師,研究方向為天然氣采集輸。的,分液罐設計為臥式,首先,氣體混合物進(jìn)入罐體后碰達33高可靠性數控機床的可靠性是數控系統制造商5網(wǎng)絡(luò )化數控機床的網(wǎng)絡(luò )化又稱(chēng)“e-制造”,是把和數控機床制造商最關(guān)注的問(wèn)題,對于一臺數控機床來(lái)數控系統通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接和網(wǎng)絡(luò )控制,在計算機上操作使說(shuō),如果穩定性不夠,發(fā)生故障的可能性較大的話(huà),不僅會(huì )用,虛擬設計、虛擬制造等高端技術(shù)也越來(lái)越多地為工程影響正常的制造,還增大制造成本增加。直接影響生產(chǎn)效技術(shù)人員所追求。通過(guò)軟件智能替代復雜的硬件,正在成率。所以數控機床的可靠性是檢驗產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標。為當代機床發(fā)展的重要趨勢。34智能化智能化已經(jīng)成為各行各業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)的共參考文獻同理念,智能加工就是以一種模擬的網(wǎng)絡(luò )化監控加上數字熊永超,國產(chǎn)數控機現狀及發(fā)展趨勢煤礦機械200化網(wǎng)絡(luò )技術(shù)支持,把需要由人來(lái)操作的工作流程通過(guò)電腦[2]李焱打破手中國煤化工中國制造業(yè)信息化2011編程制定成一種固定的模式,由機器控制代替人力控制的CNMHG3]郝安林中國控機體的現狀友展避勢安陽(yáng)大學(xué)學(xué)報種模式。簡(jiǎn)單的智能化應用包括智能診斷、智能監控智2004能維修。I4魏弦數控機床的應用及維修機械,200726價(jià)值工程5彈簧式安全閥1分液罐主體表3放空單井日注醇和產(chǎn)液情況統計表井號配產(chǎn)平均井囗日注醇量平均日產(chǎn)液量3進(jìn)口閘閥4出口閘閥Y50-72Y494176315分液罐Y49-5罐中停留時(shí)間較短,影響分液效果。②站內正常放空。對站內、Y48-7井進(jìn)行了生產(chǎn)正常6旁通閘閥2.排污情況下的放空試驗,其氣流流量控制在310md以下,基本穩定在2×10m左右。觀(guān)察放空火炬只有少量液體帶圖1分液罐流程示意圖出;從運行壓力看,壓力較高,分液效果相對較好導向板而改變流向,在慣性力作用下大直徑液滴被分離下4分液罐的特征分析及結論來(lái),夾帶較小液滴的氣流繼續向下運動(dòng),由于分液罐罐體①分液罐分液性能在放空速度越慢時(shí)效果越好,同時(shí)直徑比進(jìn)囗管線(xiàn)直徑大得多,氣流進(jìn)入主罐體后速度減放空管線(xiàn)的壓差越小、攜液能力越差,二者存在一定矛盾。緩,在重力作用下較小直徑液滴被分離下來(lái);接著(zhù)氣流進(jìn)根據試驗情況看,放空氣量在3×10m陽(yáng)以上,分液效果較一步通過(guò)整流板,紊亂的氣流變成直流,更小的液滴與整差,這對于解堵放空受到一定限制。流板接觸、聚集成大液滴而沉降;最后,霧狀液滴在捕集器②分液罐運行過(guò)程中接近常壓,進(jìn)行正常排液困難,中被捕集下來(lái),從而實(shí)現分離液(固)的目的出現瞬時(shí)帶液時(shí)排液量小于產(chǎn)液量,影響分液效果。3分液罐的實(shí)用性及現場(chǎng)實(shí)驗(試驗在榆11站進(jìn)行③分液罐設計壓力為25MPa,與放空中、高壓系統壓通過(guò)計算每次單井或站內放空時(shí),天然氣在經(jīng)過(guò)分液差較大,放空時(shí)必須有人對分液罐運行壓力全過(guò)程監督,罐后分離出的液體分析其在分離運行過(guò)程中的穩定性和增加了員工的勞動(dòng)強度。適用性。5分液罐的現場(chǎng)評價(jià)及改良3.1試驗的前期準備工作51放空分液罐在現場(chǎng)解堵應用過(guò)程中有一定的分①分液罐總容積及分液罐單位刻度的容量計算。液能力,運行較為平穩,在水化物堵塞阻火器或井站故障這與罐體的外型特征相吻合。緊急放空情況下運行存在嚴重的安全隱患。②在玻璃板液位計處安裝刻度標尺(高度60cm),并52出于該設備具有一定的分液能力,能消除火炬部確定最低液位刻度。分安全隱患,對其進(jìn)行改良,內容如下32試驗及效果評價(jià)在試驗初期,考慮氣流速度對①核算液體在分液罐工作壓力、流速條件下形成水滴放空分液效果的影響試驗分為解堵放空(放空速度快)和的能力和程度,在罐體下部增設集液包增加氣體在罐中正常生產(chǎn)放空(放空速度慢】?jì)蓚€(gè)部分:假設以放空天然氣的有效分液體積。流量控制在3x10%md,呆氣管線(xiàn)規格選取φ76mmx9mm,②增設旁通管線(xiàn)和閥門(mén),正常生產(chǎn)情況下走分液罐,平均單井管線(xiàn)長(cháng)度6km,堵塞點(diǎn)距站內平均3km,放空時(shí)緊急情況下走旁通。生產(chǎn)至站內分離系統壓力(64MPa)進(jìn)行,計算其放空最短5.3將現有的分液罐安裝于集氣站污水罐之上(如圖所需時(shí)間2),連接二者頂底部,增大污水罐的設計壓力(原污水罐為t=(1/4×314×00582×30006430000×140-24(分鐘)常壓),使兩者形成統一的壓力系統。①解堵放空。由于放空時(shí)瞬時(shí)氣量無(wú)法計量,因此根據設定參數、計算的時(shí)間和現場(chǎng)經(jīng)驗,通過(guò)控制放空火炬天然氣氣流的高度,達到放空氣量在3×10mH以上。試驗1分液罐主體共進(jìn)行了9次地面管線(xiàn)和油管堵塞放空火炬帶出大量液彈黃式安全圓4出口闋體,整個(gè)試驗數據見(jiàn)表2。分液灌表2榆11站分液罐分液效果數據錄取記錄表放空壓力MPa分液鱸液位序放空井號放空分液分液觀(guān)察火炬備注或部位時(shí)間|放空的放空后放空前放空后體積|壓力上燃燒情況3進(jìn)口閘閥Y49-3B1895131640150火焰呈黃色|地面管線(xiàn)堵2集液包6安全閥控制閥門(mén)2Y48-72011800162235112035火焰呈色地面管線(xiàn)堵4 65 oo a. so2|6os火量黃色地面管墻圖2分液罐改良圖Y49658130302314油管堵參考文獻:中國煤化工通過(guò)該數據記錄表分析可知[J李士倫天然版社,2005分液罐分離出的液體總量較少,其放空時(shí)分離出的液2采氣CNMH3)分析主要原因是放空速度較快氣流較大氣體在分液社,二廠(chǎng)體低于平均井口日注醇量,遠低于平均日產(chǎn)液量(見(jiàn)表[3]李明等榆林氣田采氣技術(shù)研究M北京:石油工業(yè)出版