板一聯(lián)合站大罐抽氣工藝優(yōu)化研究

朱艷

摘要：板一聯(lián)合站現(xiàn)有大罐抽氣工藝具有節(jié)能降耗、安全環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，由于設(shè)備設(shè)施達(dá)到設(shè)計(jì)年限，部分設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重，給安全生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境帶來隱患。為實(shí)現(xiàn)該工藝“節(jié)能”、“降耗”、“高效”運(yùn)行，本文結(jié)合運(yùn)行潛力，從新增安全保護(hù)措施實(shí)施雙重保護(hù)、推進(jìn)數(shù)字化管理降低人員勞動強(qiáng)度、優(yōu)化設(shè)備選型節(jié)約運(yùn)行成本、新建空冷系統(tǒng)節(jié)約資源四方面進(jìn)一步提高工藝適應(yīng)性水平，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效的目的，適宜在其余聯(lián)合站推廣應(yīng)用該技術(shù)，保障油田持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大罐抽氣;節(jié)能;降耗;數(shù)字化;安全環(huán)保

板一聯(lián)合站始建于1978 年，占地面積約為14.5×10m，隸屬大港油田公司第四采油廠（灘海開發(fā)公司），主要擔(dān)負(fù)著所屬板橋、塘沽、長蘆、白水頭等油田的油、氣、水的處理、儲存和外輸、卸油任務(wù)，具有油氣分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、污水處理、天然氣脫水、大罐抽氣、原油儲存及原油外輸、卸油等功能，是一座綜合性集中處理站。

板一聯(lián)合站1999年采用大罐抽氣工藝，抽氣設(shè)計(jì)規(guī)模為4×10Nm/d，該工藝主要是將原油儲罐中揮發(fā)出的輕烴成分進(jìn)行收集、壓縮，再輸送到天然氣站處理，達(dá)到節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)原油密閉集輸?shù)哪康摹３闅夤に囘\(yùn)行20年來，累計(jì)回收揮發(fā)氣1512×10m，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益2268萬元，“提質(zhì)、降本、增效”效果顯著。

1抽氣工藝運(yùn)行潛力分析

1.1大罐抽氣裝置安全運(yùn)行僅由水封罐定壓，可增加輔助保護(hù)功能

大罐抽氣裝置設(shè)計(jì)最高工作壓力500Pa，僅有水封罐一處保護(hù)措施，水封罐一旦出現(xiàn)問題失去安全保護(hù)作用時，大罐抽氣裝置將無法正常工作，安全保護(hù)功能還有提升空間，其余油田多數(shù)安裝雙重安全保障系統(tǒng)。

1.2 壓縮機(jī)在氣量不穩(wěn)情況下頻繁啟停，自適應(yīng)功能可進(jìn)一步提高

使用“大罐抽氣裝置”的油田多數(shù)采用自動化技術(shù)控制壓縮機(jī)啟停，而板一聯(lián)大罐抽氣工藝：（1）員工觀察氣囊鼓起高度而頻繁啟動壓縮機(jī)，巡檢2小時一次，存在啟機(jī)時間誤差，增加員工勞動強(qiáng)度;（2）補(bǔ)氣系統(tǒng)手動調(diào)節(jié)閥調(diào)壓，可將壓力由0.12MPa降至350-450Pa，但不能穩(wěn)壓，造成壓縮機(jī)進(jìn)口壓力波動大，不能平穩(wěn)運(yùn)行，影響壓縮機(jī)性能，僅2017年就維修6次，維修費(fèi)15萬元;（3）壓縮機(jī)平均日抽氣4小時，因冬季大漲坨來液（1650m3/d）揮發(fā)氣量較多，為保證來氣壓力穩(wěn)定，實(shí)施24小時補(bǔ)氣連續(xù)抽氣，增加運(yùn)行成本4.6萬元。

1.3 往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜易損件多，壓縮機(jī)類型可進(jìn)一步優(yōu)選

往復(fù)式壓縮機(jī)屬于活塞式壓縮機(jī)，主要適用于中小排量、中壓、高壓或超高壓條件，適合低壓不低于0.3MPa的場合。在目前出口僅為0.12MPa情況下運(yùn)行，好比大馬拉小車，不但機(jī)型自身優(yōu)勢無法正常發(fā)揮，反而存在易氣體液化，易引起液擊的高風(fēng)險(xiǎn)高隱患。

1.4 工藝設(shè)備使用年限超時，部分設(shè)備腐蝕嚴(yán)重

大罐抽氣工藝運(yùn)行至今長達(dá)19年，依據(jù)TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中“7.1.7 達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限使用的壓力容器（未規(guī)定設(shè)計(jì)使用年限，但是使用超過20年的壓力容器視為達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限）”，水封罐、分離器已達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，結(jié)構(gòu)老化腐蝕，基礎(chǔ)、抽氣管道腐蝕變形嚴(yán)重，存在較為嚴(yán)重的安全隱患。

2 優(yōu)化調(diào)改技術(shù)措施

2.1 新增2#、4#罐頂微壓呼吸閥，提升安全保護(hù)性能

當(dāng)系統(tǒng)超壓，水封罐放空不及時或者不能解決時，在抽氣管道設(shè)置微壓呼吸閥（呼入壓力295Pa，呼出壓力500Pa），當(dāng)壓力超過500Pa時向外打開進(jìn)行排氣，在壓力低于295Pa時，向內(nèi)打開進(jìn)行吸氣，從而確保大罐儲存壓力295-500Pa，與水封罐雙重保護(hù)大罐抽氣裝置。

2.2 新上PLC自控系統(tǒng)控制壓縮機(jī)運(yùn)行頻率，推進(jìn)數(shù)字化管理

完善PLC自控系統(tǒng)，數(shù)字化控制壓縮機(jī)運(yùn)行頻率。罐頂抽氣管道設(shè)置微壓差變送器，當(dāng)壓力升至350-450Pa時，自動啟動壓縮機(jī)，變頻運(yùn)行，使壓力維持在400Pa。

若氣量下降，當(dāng)壓力降至350Pa，啟動低報(bào)警，并聯(lián)鎖自動補(bǔ)氣閥開啟;壓力繼續(xù)降低至295Pa時，啟動低低報(bào)警，停運(yùn)壓縮機(jī);若氣量增大超出壓縮機(jī)設(shè)計(jì)輸送能力，當(dāng)壓力升至500Pa時，啟動高報(bào)警，聯(lián)鎖打開大罐微壓呼吸閥;壓力繼續(xù)升至1765Pa時，啟動高高報(bào)警，停運(yùn)壓縮機(jī)，并聯(lián)鎖打開大罐呼吸閥。

2.3 優(yōu)選螺桿式壓縮機(jī)，優(yōu)化抽氣工藝

螺桿式壓縮機(jī)適用于低入口壓力（或負(fù)壓）、高壓縮比，但出口壓力不能過高。根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50350-2015 4.4.1條?氣量較小、進(jìn)氣壓力為微正壓或者負(fù)壓、排氣壓力不高時，可選用螺桿式壓縮機(jī)。5.5.4條?抽氣壓縮機(jī)宜選用螺桿式壓縮機(jī)。

2.4 更新達(dá)到設(shè)計(jì)年限壓力容器，提高本質(zhì)安全

更新達(dá)到設(shè)計(jì)年限的水封罐、入口分離器、出口三相分離器，提高了設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全，滿足安全生產(chǎn)的需要。根據(jù)最大運(yùn)行氣量、液量、壓力等參數(shù)，并配套相關(guān)管道、閥門，具體規(guī)格參數(shù)如下表所示：

3 結(jié)語

板一聯(lián)大罐抽氣工藝經(jīng)優(yōu)化調(diào)改后，數(shù)字化管理可達(dá)到節(jié)能降耗的目的，降低員工勞動強(qiáng)度;雙重安全保障系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行;采用空冷系統(tǒng)減少能源浪費(fèi)，節(jié)約水資源。升級后的工藝即達(dá)到環(huán)保要求，消除安全隱患，又具有節(jié)能降耗、提質(zhì)增效的優(yōu)點(diǎn)，適宜在其余聯(lián)合站推廣應(yīng)用該技術(shù)，保障油田持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展。

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