王平 雍開平 王瑞 陳源詳 裴妍斐（新疆油田公司石西油田作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依834000）

除油器排液工藝改造

王平 雍開平 王瑞 陳源詳 裴妍斐（新疆油田公司石西油田作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依834000）

石西集中處理站除油器排液采用人工手動排液，排液周期短、頻次多，同時除油器壓油速度過快會導(dǎo)致天然氣竄氣至原油沉降罐，使原油沉降罐中的含水原油不能正常脫水，壓油速度過慢會導(dǎo)致除油器中的液溢流至后端天然氣處理系統(tǒng)。為解決這個問題，我們對除油器過油閥和出口工藝進(jìn)行了改造，經(jīng)過改造后完善了工藝系統(tǒng)，實現(xiàn)自動安全平穩(wěn)排液。

除油器；竄油；竄氣；自動排液

概況

石西集中處理站有兩臺除油器，設(shè)計天然氣處理能力為100×104m3/d，其工作是將脫液的天然氣輸送到氣站，供給壓縮機使用，分離出的液體通過出口過油閥壓入原油沉降罐。在實際操作中由于過油閥及壓油線管徑小，壓油緩慢，氣線易竄油至氣站，會導(dǎo)致壓縮機停機事故，若用管徑較大的排污線壓油容易竄氣進(jìn)罐，造成罐體損壞和原油脫水困難。因此為盡早解決好制約安全生產(chǎn)上的技術(shù)難題，提出改進(jìn)工藝和加裝氣動閥，利用PID自動控制除油器液位，實現(xiàn)自動、安全、平穩(wěn)壓油。

一、除油器使用情況

1.除油器改造前示意圖

1-1 除油器手動壓油改造前示意圖

2.除油器排液工作原理

上游來的含液氣體經(jīng)入口分流器進(jìn)入除油器，氣、液的流向和流速突然發(fā)生變化，產(chǎn)生液體和氣體的初步分離。氣體通過除油器的重力沉降段，一部分較大的液滴由于重力向下運動至液相，分離出的氣體經(jīng)過除油器頂部的捕霧器使部分微小液滴聚結(jié)并沉降至液相，氣體經(jīng)上部出口去氣站壓縮機，降至的液體通過內(nèi)部隔板進(jìn)入前部油室。當(dāng)除油器內(nèi)浮球隨著液位上升拉動連桿過油閥打開油流出，當(dāng)浮球隨著液位下降連桿回位，過油閥關(guān)閉停止過油。

3.除油器改造前使用存在問題

石西集中處理站兩臺除油器自97年投產(chǎn)以來，一直擔(dān)負(fù)著對原油系統(tǒng)分離出的天然氣所含液體進(jìn)行分離除液，隨著油田的不斷發(fā)展，除油器長期使用，內(nèi)部波紋板結(jié)垢沙堵，管線結(jié)垢縮徑。主要表現(xiàn)有以下問題：

（1）原設(shè)計兩臺除油器壓油過油閥及進(jìn)出口線為DN25mm，壓油閥和管線通徑過小，使除油器壓油緩慢，容易造成原油順著天然氣管線進(jìn)入壓縮機進(jìn)口而使壓縮機停機，嚴(yán)重時損壞壓縮機。同時，氣線竄油將會影響原油產(chǎn)量，對環(huán)境造成污染，如在氣溫較低的冬季，得不到及時清理，還可能造成管線凍堵。當(dāng)氣站停機不能提供燃?xì)猓òㄎ艺緷駳猓?，將對各用戶生活取暖、正常生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。

（2）由于過油閥和管線存在通徑過小，因此每次壓油都需要工作人員到現(xiàn)場通過手動操作打開室外除油器底部DN150mm的排污閥，進(jìn)行壓油。為防止壓油竄氣進(jìn)罐，除油器正常工作要保持10-15公分的液位，因此操作人員在室外壓油是看不到液位計液位顯示情況，只能傾聽管線過液和過氣的聲音來判斷是否將除油器內(nèi)的液壓完，其操作難度大，稍微操作不慎很容易使除油器內(nèi)的氣體竄入罐內(nèi)，損壞罐體，造成安全生產(chǎn)事故。

（3）在冬季長輸氣線內(nèi)的液體會增多，降低了輸送能力，外圍站加大發(fā)球清掃管線的工作次數(shù)，使進(jìn)入除油器的液體增多，壓油工作頻繁，壓油工作量增大，以至于在操作中產(chǎn)生麻痹思想造成竄油竄氣事故。

二、除油器工藝改造

基于上述問題，對除油器過油閥和壓油工藝進(jìn)行了改造。工作人員結(jié)合現(xiàn)場條件，利用原停用閑置的地埋￠159×6管線和兩臺除油器已有的液位計變送器，及液位報警線路通道，增加兩臺氣動閥，實現(xiàn)除油器液位、壓油自動控制。

1.除油器液位自動控制原理

（1）當(dāng)除油器液位調(diào)節(jié)器（DCS液位設(shè)定）設(shè)定液位后，安裝在分離器上的液位變送器將實際液位轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號反饋給液位調(diào)節(jié)器，同液位調(diào)節(jié)器的設(shè)定液位值進(jìn)行對比判斷后，再向定位器發(fā)出4-20mA控制信號，由定位器根據(jù)接收到的4-20mA電流信號控制氣動閥動作的儀表風(fēng)壓力，從而使氣動閥在儀表風(fēng)的控制下調(diào)節(jié)開度，實現(xiàn)了分離器液位的自動控制。

（2）控制線有儀表技術(shù)人員將液位計信號以4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號輸送至DCS卡件，設(shè)定液位，用原液位報警線路通道連接氣動閥。液位調(diào)節(jié)器輸出12mA標(biāo)準(zhǔn)電信號輸送給定位器，定位器接收到12mA標(biāo)準(zhǔn)電信號后，通過其信號控制儀表風(fēng)信號，從而使氣動閥在儀表風(fēng)的控制下調(diào)節(jié)開度，實現(xiàn)了除油器液位的自動控制及遠(yuǎn)傳顯示和液位連鎖控制等功能。

2.除油器改造后的使用效果

通過壓油暴露出來的問題，我們在現(xiàn)場做了大量的改進(jìn)工作，使壓油難的問題得到徹底解決。

（1）解決了現(xiàn)場員工手動操作壓油的工作量和操作難度，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控自動排液。

（2）解決了在人員缺少的情況下，可以保證壓油工作的正常進(jìn)行，杜絕了因人為操作因素所造成的竄油竄氣事故。

（3）在冬季因除油器液體增多，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控及時調(diào)整氣動閥的開啟度，能連續(xù)不間斷地進(jìn)行壓油工作，大大提高了工作效率和安全性。

（4）改造后的運行，沒有再發(fā)生竄油竄氣事故，有效的解決了除油器壓油難題，使除油器壓油工作能夠平穩(wěn)運行，設(shè)備的正常運行得到安全保障。

三、結(jié)語

2013年6月我們對兩臺除油器壓油工藝進(jìn)行了成功改造，利用液位變送器增裝兩臺氣動調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)液位的遠(yuǎn)傳顯示及液位連鎖控制?，F(xiàn)場調(diào)節(jié)運行穩(wěn)定可靠，壓油工作安全平穩(wěn)消除了人為操作中的安全隱患，達(dá)到了安全生產(chǎn)的目的。