林凌 熊捷 劉政銘 汪景林(中石化江蘇油田采油一廠， 江蘇 揚(yáng)州 225265)

改進(jìn)三相分離器堰管機(jī)構(gòu) 提升原油處理效果

林凌 熊捷 劉政銘 汪景林(中石化江蘇油田采油一廠， 江蘇 揚(yáng)州 225265)

三相分離器是集輸站內(nèi)主要的油水分離密閉容器，調(diào)節(jié)處理效果的主要部件堰管調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)過(guò)程中常因熱變形、腐蝕結(jié)垢等原因造成該部件抱死，從而失去調(diào)節(jié)作用。江蘇油田采油一廠永曹管理區(qū)真武集中處理站自2015年起發(fā)現(xiàn)三相分離器出水含油量高出正常值很多，經(jīng)多次調(diào)節(jié)堰管無(wú)效。于是將該容器停產(chǎn)檢修，發(fā)現(xiàn)原堰管外浮筒已抱死在立管上，三抓和上執(zhí)行機(jī)構(gòu)腐蝕斷脫，導(dǎo)致整個(gè)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)無(wú)法動(dòng)作。檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)需要在容器內(nèi)部動(dòng)火切割，安全風(fēng)險(xiǎn)大，前期準(zhǔn)備繁瑣，施工難度大。為避免采油廠大型設(shè)備的損失，我們對(duì)現(xiàn)堰管機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)內(nèi)嵌式浮筒堰管調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。新堰管調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)近一年的運(yùn)行，達(dá)到改進(jìn)目標(biāo)，具有推廣價(jià)值。

堰管調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；外浮筒執(zhí)行機(jī)構(gòu)；內(nèi)嵌式浮筒

1 概述

真武集中處理站內(nèi)的原油處理裝置共有三相分離器三臺(tái)、浮頭換熱器兩臺(tái)、電脫水器一臺(tái)、穩(wěn)定塔一臺(tái)、緩沖罐兩臺(tái)。其中三相分離器是整個(gè)處理系統(tǒng)的核心裝置，每天近萬(wàn)方油氣水混合物就要靠它進(jìn)行分離，所以三相分離器無(wú)疑就是該聯(lián)合站的“心臟”

自2015年4月起，職工在日常工作中發(fā)現(xiàn)1#三相分離器出水含油量直線上升(一般三相分離器出油含水都在150mg/l 內(nèi))，出水含油指標(biāo)達(dá)到數(shù)千毫克每升，高的時(shí)候儀器已經(jīng)無(wú)法檢測(cè)。導(dǎo)致每天有數(shù)十方的原油隨著出水管線進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，污水沉降罐內(nèi)大量積壓原油，每天要進(jìn)行污水收油再輸回三相分離器。1#三相分離器出水含油高的現(xiàn)象已經(jīng)影響到了該管理區(qū)集輸和注水兩個(gè)系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，給采油廠的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)帶來(lái)了不利影響。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

發(fā)現(xiàn)這一生產(chǎn)現(xiàn)狀后，我們首先是按照常規(guī)方式進(jìn)行調(diào)整，在不斷的上調(diào)堰管出水高度并進(jìn)行加密化驗(yàn)，可是出水含油一直維持在高位，于是我們將思路放在三相分離器內(nèi)部是否存在問(wèn)題。緊急投運(yùn)了備用2#三相分離器，并對(duì)1#三相分離器停產(chǎn)檢修。

在打開水室人孔，并且進(jìn)入分離器內(nèi)部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)了困擾我們多日的問(wèn)題所在，堰管調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)可上下調(diào)整的外浮筒上的三抓與上部調(diào)整機(jī)構(gòu)的連桿焊接部位因?yàn)楦g等原因完全斷開，導(dǎo)致浮筒和上部的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)完全失去了聯(lián)系，這樣外浮筒就始終坐在出水口的最低點(diǎn)，無(wú)法隨連桿調(diào)節(jié)上下行程。導(dǎo)致出水量是分離器的設(shè)計(jì)最大值，大量沒有沉降穩(wěn)定的含油污水就從浮筒口流出，所以無(wú)論我們?cè)鯓诱{(diào)節(jié)堰管機(jī)構(gòu)都無(wú)法起到調(diào)整的效果。

經(jīng)專業(yè)維修隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)考察后發(fā)現(xiàn)維修難度大，主要難點(diǎn)如下：(1)由于內(nèi)部污水等處理介質(zhì)的腐蝕，原外浮筒已經(jīng)銹蝕在出水立管上，靠人力已經(jīng)無(wú)法撼動(dòng)和拆卸。(2)由于設(shè)計(jì)原因，浮筒的最大直徑比分離器的人孔直徑要大十公分，這就導(dǎo)致即便能夠采取手段拆卸下浮筒也無(wú)法使浮筒通過(guò)人孔取出維修或更換。(3)可是如果要在分離器內(nèi)部動(dòng)火的話付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)和人工代價(jià)非常大。原因如下：①三相分離器內(nèi)部和整個(gè)系統(tǒng)的油氣管道相連，內(nèi)部動(dòng)火就勢(shì)必要將所有連接管道與分離器斷開，其工作量和費(fèi)用會(huì)很高。②要?jiǎng)踊鸨仨氁骞?，和使用熱水或氮?dú)獾戎脫Q，工作量大。③內(nèi)部各艙間的不銹鋼金屬波紋板內(nèi)部夾雜著大量的油砂，也是易燃易爆物質(zhì)，而波紋板屬于一次性使用物質(zhì)，如果拆卸后，就無(wú)法重復(fù)使用，僅一臺(tái)分離器的波紋板更換就在20多萬(wàn)元以上。因?yàn)檠吖軝C(jī)構(gòu)的損壞導(dǎo)致整個(gè)僅使用了不到四年的三相分離器大修甚至報(bào)廢將是企業(yè)資產(chǎn)重大損失。

3 改進(jìn)思路

經(jīng)過(guò)多次分析，我們打開思路開展革新。利用現(xiàn)狀改造，以往的堰管機(jī)構(gòu)是一個(gè)套在出水口上的外浮筒來(lái)調(diào)節(jié)出水高度。既然外浮筒無(wú)法調(diào)節(jié)和維修了，那么我們就可以利用外浮筒和出水口的現(xiàn)狀進(jìn)行改造，制作一個(gè)可以在出水立管內(nèi)部上下調(diào)節(jié)出水高度的內(nèi)嵌式浮筒。

首先第一個(gè)困難就是，必須考慮到浮筒和出水立管內(nèi)壁的密封問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)情況是，立管和原外浮筒內(nèi)壁已經(jīng)因?yàn)楦g結(jié)垢等因素導(dǎo)致內(nèi)壁坑坑洼洼，起伏不定，無(wú)法起到密封的作用，要想做一個(gè)在內(nèi)部上下調(diào)整的內(nèi)嵌式浮筒，就首先要改變立管內(nèi)壁的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)了原來(lái)的外浮筒和立管在出水口形成了一個(gè)臺(tái)階，可利用這個(gè)臺(tái)階設(shè)計(jì)一個(gè)內(nèi)環(huán)座，讓它坐在這個(gè)臺(tái)階上。首先我們利用水泥、麻繩絲、厚油漆等調(diào)和物填充在內(nèi)環(huán)座和以前的出水口內(nèi)壁間的間隙內(nèi)，并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的固化，然后在內(nèi)環(huán)座的上方加裝密封圈，利用壓蓋環(huán)和兩個(gè)固定在外部的卡箍相連來(lái)固定，這樣整個(gè)內(nèi)環(huán)座和密封圈都穩(wěn)穩(wěn)的固定在出水立管口上。

接下來(lái)的就是制作一個(gè)能夠和內(nèi)環(huán)座配合上下移動(dòng)的內(nèi)嵌式浮筒并且和上方的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。并且需要在使用過(guò)程中，整個(gè)上下調(diào)節(jié)的行程能夠充分的滿足生產(chǎn)狀況變化的需要。在整個(gè)機(jī)構(gòu)改造的安裝已經(jīng)到位的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，整個(gè)內(nèi)浮筒的上下動(dòng)作是非常靈活好用的。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，浮筒起到了堰管調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用，經(jīng)過(guò)在我們的測(cè)算，整個(gè)浮筒上下行程的最大值為20cm左右，基本能夠滿足日常正常的生產(chǎn)。

新的內(nèi)嵌式堰管調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝完畢后在2016年3月投入試運(yùn)。在一年的試運(yùn)過(guò)程中，運(yùn)行正常，能夠根據(jù)不同的生產(chǎn)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，都能夠達(dá)到預(yù)期效果。在干線來(lái)液量波動(dòng)較大，來(lái)液含水情況波動(dòng)很大的情況時(shí)，都能夠及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整，確保處理效果合格。經(jīng)過(guò)一年多污水含油量對(duì)比，證明我們的新機(jī)構(gòu)效果良好。

4 運(yùn)行分析

經(jīng)過(guò)我們的改進(jìn)，避免了一臺(tái)造價(jià)上百萬(wàn)的大型設(shè)備報(bào)廢，投入的材料、人工費(fèi)合計(jì)0．5萬(wàn)元左右。改進(jìn)后的堰管調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)是加厚的出水內(nèi)壁和內(nèi)嵌式浮筒操作靈活，熱變形小，不宜被腐蝕結(jié)垢導(dǎo)致無(wú)法調(diào)節(jié)，即便損壞后維修方便，其改進(jìn)設(shè)計(jì)思路具有推廣價(jià)值。