Value Engineering●25●天然氣放空分液罐的應(yīng)用及改進(jìn)Application and Improvement of Natural Gas Venting Sub Tank候建鑫HOU Jian- -xin;吳自亮WU Zi-liang(中國石油長慶油田分公司第二采氣廠,榆林719000)(The Second Gas Recovery Plant of PetroChina Changqing 0ilfield Company , Yulin 719000 ,China)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)場性能測驗(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。Abstract: The sub-tank were installd 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 insalltion 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 contradictionsbetween gas venting speed and its separation of fluid volume, and the dispense is inffective, and there are serious security risk under thecase of hydrates clogged flame arester 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中圖分類號(hào):TE8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006- 4311(2013 )01-0025-021分液罐基本情況表1分液罐基本參數(shù).在集氣站多井生產(chǎn)過程中,因設(shè)備故障、管線堵塞等制造單位西安長慶石油天然氣設(shè)備制造有限責(zé)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)品名稱分液罐設(shè)計(jì)壓力2.5MPa常見的問題: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(hào)設(shè)計(jì)溫度100榆11站②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(yán)重的安全隱患。I類R052112.38MPa③解堵放空時(shí),由于天然氣氣流過大,攜液及固體雜設(shè)備凈重_500kg質(zhì)較多,這樣會(huì)頻繁地導(dǎo)致火炬突然熄滅。針對以上三個(gè)現(xiàn)場問題,作業(yè)二區(qū)在集氣站外輸區(qū)安離裝置與外輸區(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,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;榆11、榆10站的放空分液罐液分離。.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2分液甸的特征及工作原理及自用氣等低壓管線的放空(壓力<0.4MPa)。，2.1設(shè)備基本參數(shù)(見表1)2.2安裝位置榆11站的放空分液罐安裝于計(jì)量分:2.3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)主要作者簡介:候建鑫( 1965-),男,寧夏中衛(wèi)人,長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(xiàn)液(固)體分離氣廠,采氣高級(jí)技師,研究方向?yàn)樘烊粴獠杉?。?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)3.3高可靠性數(shù)控機(jī)床的可靠性是數(shù)控系統(tǒng)制造商3.5網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化又稱"e-制造" ,是把和數(shù)控機(jī)床制造商最關(guān)注的問題，對于-臺(tái)數(shù)控機(jī)床來數(shù)控 系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制，在計(jì)算機(jī)上操作使說，如果穩(wěn)定性不夠,發(fā)生故障的可能性較大的話,不僅會(huì)用,虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造等高端技術(shù)也越來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。通過軟件智能替代復(fù)雜的硬件,正在成率。所以,數(shù)控機(jī)床的可靠性是檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。為 當(dāng)代機(jī)床發(fā)展的重要趨勢。3.4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(xiàn):同理念,智能加工就是以一種模擬的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控加上數(shù)字[1]熊永超,國產(chǎn)數(shù)控機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢:煤礦機(jī)械,2006.化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持,把需要由人來操作的工作流程通過電腦化,2011.[2]李焱.打破我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展桎梏.中國制造業(yè)信息編程制定成一種固定的模式,由機(jī)器控制代替人力控制的[3]郝安林.中國數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢:安陽大學(xué)學(xué)報(bào)，一種模式。簡單的智能化應(yīng)用包括智能診斷智能監(jiān)控、智2004.能維修。[4]魏弦數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用及維修機(jī)械,2007.●26價(jià)值工程表3放空單井日注醇和產(chǎn)液情況統(tǒng)計(jì)表5.彈簧式安全閥1.分液罐主體井號(hào)配產(chǎn)平均井口8注醇量|平均日產(chǎn)液量3.進(jìn)口閘閥| 4.出口閘閥Y50-7269Y49- 41176315分液罐Y49-51.234360罐中停留時(shí)間較短，影響分液效果。②站內(nèi)正常放空。對站內(nèi)、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(yàn),其氣流流量控制在3x10^m2/d以下,基本穩(wěn)定在2x10^m2/d左右。觀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(yùn)行壓力看，壓力較高,分液效果相對較好。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4分液罐的特征分析及結(jié)論來,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)口管線直徑大得多，氣流進(jìn)入主罐體后速度減放空管線的壓差越小、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;接著氣流進(jìn)根 據(jù)試驗(yàn)情況看,放空氣量在3x10^ml/d以上，分液效果較一步通過整流板,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-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(yùn)行過程中接近常壓，進(jìn)行正常排液困難，中被捕集下來,從而實(shí)現(xiàn)分離液(固)的目的。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。3分液罐的實(shí)用性及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)(試驗(yàn)在榆11站進(jìn)行)③分液罐設(shè)計(jì)壓力為2.5MPa,與放空中、高壓系統(tǒng)壓通過計(jì)算每次單井或站內(nèi)放空時(shí),天然氣在經(jīng)過分液差較大， 放空時(shí)必須有人對分液罐運(yùn)行壓力全過程監(jiān)督，罐后分離出的液體,分析其在分離運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和增加了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。適用性。5分液罐的現(xiàn)場評(píng)價(jià)及改良3.1試驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作5.1放空分液罐在現(xiàn)場解堵應(yīng)用過程中有一定的分①分液罐總?cè)莘e及分液罐單位刻度的容量計(jì)算。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這與罐體的外型特征相吻合。緊急放空情況下運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患。②在玻璃板液位計(jì)處安裝刻度標(biāo)尺(高度60cm),并5.2出于該設(shè)備具有-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(nèi)容如下:3.2試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)在試驗(yàn)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(yàn)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(shè)集液包,增加氣體在罐中正常生產(chǎn)放空(放空速度慢)兩個(gè)部分:假設(shè)以放空天然氣的有效 分液體積。流量控制在3x10^mld,采氣管線規(guī)格選取中76mmx9mm,②增設(shè)旁通管線和閥門,正常生產(chǎn)情況下走分液罐，平均單井管線長度6km,堵塞點(diǎn)距站內(nèi)平均3km,放空時(shí)緊 急情況下走旁通。生產(chǎn)至站內(nèi)分離系統(tǒng)壓力(6.4MPa )進(jìn)行,計(jì)算其放空最短5.3將現(xiàn)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?shù)撞?增大污水罐的設(shè)計(jì)壓力(原污水罐為:t=( 1/4x3.4<0.0583000<6430000 )x1440=24(分鐘)常壓),使兩者形成統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)。①解堵放空。由于放空時(shí)瞬時(shí)氣量無法計(jì)量,因此根據(jù)設(shè)定參數(shù)、計(jì)算的時(shí)間和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn),通過控制放空火炬1.分液罐 主體天然氣氣流的高度,達(dá)到放空氣量在3x10^m2/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?彈黃式安全警aV 5I 4.出口閘舞I體,整個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。分液灌表2榆11站分液穌分液效果數(shù)據(jù)錄取記錄表本放空并號(hào)放放空壓力,MP分液罐液位]分液分液罐觀察火炬?zhèn)渥或部位放空前放空后放空前放空后體積壓力. 燃燒情況3.進(jìn)口 閘閥1Y49-3B 1895| 13 0| 16.2 | 164 0.15-0火焰呈黃色|地面管線堵I 2.集液包| 6.安全閥控制閥門|2| Y48-7 20 118 0.0 16.2| 23.5 112 0.35 火焰呈黃色|地面管線墻Y49-64 65 0.023.5 30.2| 116 0.15 火焰星黃色 |地面管線堵圖2分液鳙改良圖1 15.813.0 302|31.417| 0.15未點(diǎn)油管堵參考文獻(xiàn):通過該數(shù)據(jù)記錄表分析可知:[1]李士倫.天然氣工業(yè)[M].北京:石油工業(yè)出版社,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]采氣二廠.員工培訓(xùn)教材2008.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]李蓮明等.榆林氣田采氣技術(shù)研究[M].北京:石油工業(yè)出版3)。分析主要原因是放空速度較快，氣流較大,氣體在分液社,2008.