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區，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區，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，壓油速度過慢會導致除油器中的液溢流至后端天然氣處理系統。為解決這個問題，我們對除油器過油閥和出口工藝進行了改造，經過改造后完善了工藝系統，實現自動安全平穩排液。

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上的技術難題，提出改進工藝和加裝氣動閥，利用PID自動控制除油器液位，實現自動、安全、平穩壓油。

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入口分流器進入除油器，氣、液的流向和流速突然發生變化，產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，分離出的氣體經過除油器頂部的捕霧器使部分微小液滴聚結并沉降至液相，氣體經上部出口去氣站壓縮機，降至的液體通過內部隔板進入前部油室。當除油器內浮球隨著液位上升拉動連桿過油閥打開油流出，當浮球隨著液位下降連桿回位，過油閥關閉停止過油。

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年投產以來，一直擔負著對原油系統分離出的天然氣所含液體進行分離除液，隨著油田的不斷發展，除油器長期使用，內部波紋板結垢沙堵，管線結垢縮徑。主要表現有以下問題：

（1）原設計兩臺除油器壓油過油閥及進出口線為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入壓縮機進口而使壓縮機停機，嚴重時損壞壓縮機。同時，氣線竄油將會影響原油產量，對環境造成污染，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。當氣站停機不能提供燃氣（包括我站濕氣），將對各用戶生活取暖、正常生產帶來嚴重影響。

（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場通過手動操作打開室外除油器底部DN150mm的排污閥，進行壓油。為防止壓油竄氣進罐，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的液壓完，其操作難度大，稍微操作不慎很容易使除油器內的氣體竄入罐內，損壞罐體，造成安全生產事故。

（3）在冬季長輸氣線內的液體會增多，降低了輸送能力，外圍站加大發球清掃管線的工作次數，使進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行了改造。工作人員結合現場條件，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）當除油器液位調節器（DCS液位設定）設定液位后，安裝在分離器上的液位變送器將實際液位轉換為4-20mA電流信號反饋給液位調節器，同液位調節器的設定液位值進行對比判斷后，再向定位器發出4-20mA控制信號，由定位器根據接收到的4-20mA電流信號控制氣動閥動作的儀表風壓力，從而使氣動閥在儀表風的控制下調節開度，實現了分離器液位的自動控制。

（2）控制線有儀表技術人員將液位計信號以4-20mA的標準信號輸送至DCS卡件，設定液位，用原液位報警線路通道連接氣動閥。液位調節器輸出12mA標準電信號輸送給定位器，定位器接收到12mA標準電信號后，通過其信號控制儀表風信號，從而使氣動閥在儀表風的控制下調節開度，實現了除油器液位的自動控制及遠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，我們在現場做了大量的改進工作，使壓油難的問題得到徹底解決。

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

（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，通過遠程監控及時調整氣動閥的開啟度，能連續不間斷地進行壓油工作，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運行，設備的正常運行得到安全保障。

三、結語

2013年6月我們對兩臺除油器壓油工藝進行了成功改造，利用液位變送器增裝兩臺氣動調節閥，實現液位的遠傳顯示及液位連鎖控制。現場調節運行穩定可靠，壓油工作安全平穩消除了人為操作中的安全隱患，達到了安全生產的目的。