三相分離器質量控制要點及建議

呂華，徐婷，許曉峰，屈憶欣

（中國石油集團石油管工程技術研究院，西安710077）

三相分離器質量控制要點及建議

呂華，徐婷，許曉峰，屈憶欣

（中國石油集團石油管工程技術研究院，西安710077）

三相分離器制造工藝和工作原理，說明在三相分離器生產過程中實施質量控制的重要性；分析三相分離器生產中的常見問題和解決方案，提出全面引入第三方監造的建議。

三相分離器；制造；質量控制；問題

0 引言

油、氣、水分離裝置是油氣勘探開發過程中的一種重要裝置[1]。在原油處理工藝流程中，三相分離器的運行效果直接影響著原油脫水、原油穩定等生產工序的正常運行[2-3]，因此需要對三相分離器的制造全過程進行全面的質量監控。

1 制造工藝及工作原理

（1）制造工藝。三相分離器制造工序一般可以分為投料、筒體卷制及組焊、劃線開孔、總裝、整體外觀及幾何尺寸、水壓試驗、產品防腐和包裝、成品外觀檢查等環節。其中材料驗收、投料、劃線開孔、整體外觀及幾何尺寸、成品外觀檢查等項為制造工藝的重點工序。

（2）工作原理。三相分離器結構示意如圖1所示。工作原理：油氣水混合物由入口進入旋流預分離裝置，首先將大部分的氣體分離出來并通過頂部氣相空間經過脫水填料、消泡裝置后，再進入迷宮式捕霧器，經過處理后的氣體由排氣口排出。預分離后的液體通過落液管流入流型分布與調整裝置，對流型進行整理。在流型整理的過程中，作為分散相的油滴在此進行破乳、聚結，實現水洗破乳后隨油水混合物進入分離流場。在分離流場中設置穩流和聚結裝置，為油水液滴提供穩定的流場條件，實現油水的高效聚結分離。隨后進入二次填料分離裝置，在此過程中，主要是脫除水中原油，進一步降低水中含油量。分離后的原油通過隔板流入油腔；分離后的污水通過導管進入水腔，完成油水分離過程。

圖1 三相分離器結構示意圖

2 制造過程質量控制

（1）投料。核對原材料鋼板及法蘭質證書、入廠附件報告、外觀質量及幾何尺寸等；對板材及鋼管進行分割前標記移植。

（2）筒體卷制、組焊。檢查組焊過程中焊工資格、焊接電流、焊接電壓；檢查焊縫表面質量、余高、咬邊、棱角度、錯邊量；檢查筒體最小壁厚、內徑、直線度等參數。

（3）無損檢測。檢查射線探傷機狀況、待檢焊縫表面質量；巡視射線探傷比例、方式、布片、探傷參數；抽檢探傷底片和探傷記錄。

（4）劃線、開孔。與圖紙比對，檢查劃線基準線、方位、尺寸；檢查開孔大小，重點檢查開孔有無開在焊縫上。

（5）總裝。檢查各部件外觀質量；抽檢C，D，E類焊接接頭焊角尺寸、焊縫外觀、表面質量；抽檢接管法蘭部件伸出筒體長度、偏差、垂直度、法蘭傾斜度、螺栓孔布置等項。

（6）整體外觀及幾何尺寸。檢查容器總高或總長、筒體直線度、封頭和筒體最小厚度；檢查焊縫最大咬邊深度和長度、角焊縫焊角高度和形狀偏差；檢查管口方位及尺寸、法蘭密封面質量、法蘭螺栓孔與設備主軸中心線位置、支座位置及地腳螺栓孔間距、容器內外表面質量、銘牌安裝位置等項。

（7）水壓試驗。檢查水壓泵運行狀態，壓力表校準有效期、歸零、精度；水壓試驗穩壓30 min后，檢查焊接接頭表面狀況，無滲漏、無異常聲響、無變形現象為合格。

（8）防腐及包裝。檢查防腐等級、漆層遍數、漆層厚度及漆層表面質量；檢查銘牌內容完整性及合標性，檢查包裝方式是否符合相關要求。

3 常見問題統計分析

通過對三相分離器制造環節及油田現場使用環節進行跟蹤調研，發現三相分離常見問題可歸納為原材料質量問題、圖紙設計問題、外觀制造問題、重要工序制造質量問題、其他質量問題等5大類，

（1）原材料質量問題。原材料材質和性能不符合要求，材料代用未征得設計院同意[3]，原材料外觀及尺寸不符合要求等。原材料質量問題在質量問題統計中所占比例為12.10%。

（2）外觀質量問題。成品外觀存在凹坑、焊接成型不良、焊縫缺陷、焊縫尺寸外觀不合格和鞍座底板斷裂、裝運出現碰傷、磕傷等問題。外觀質量問題在質量問題統計中所占比例為46.77%。

（3）圖紙設計問題。設計院圖紙設計不合理，達不到使用要求。圖紙設計問題在質量問題統計中所占比例為10.48%。

（4）重要工序制造質量問題。水壓試驗出現泄漏后未處理出廠，焊接無損檢測超標不處理，氣密性焊縫泄漏不處理，成品不符合圖紙要求等。重要工序制造質量問題在質量問題統計中所占比例為29.03%。

（5）其他質量問題。設備售后服務滯后，影響設備正常使用。這類問題在質量問題統計中所占比例為1.61%。

從5類問題所占比例可以看出，重要工序制造質量問題和外觀質量問題為重點問題，應優先進行改進，在保證重點問題得到解決的基礎上，還應對其他質量問題加以重視，以滿足現場使用需求。

4 質量控制改進建議

國內三相分離器制造單位的設備、技術、管理水平層次不齊，尚未形成連續生產線形式的大型壓力容器制造公司，產品質量的好壞主要靠生產技工的自身水平及工作態度，雖然國家一直強調壓力容器設備制造過程必須由特種設備檢測院監管，但特檢院并不跟蹤產品生產的全過程，只對一些重點工序進行抽檢，抽檢工序包括RT底片抽檢、水壓試驗及文件資料檢查，很難從根本上杜絕三相分離質量問題的出現。建議在三相分離器生產過程中引入第三方對生產全過程進行跟蹤檢查。第三方在生產現場組建監造組對生產過程進行監督，并定時向業主發送日周報，出現問題及時向業主反饋，防止裝置在油田使用時出現質量問題，從根本上解決油田現場驗收和使用問題。

［1］王軍.三相分離器分離油氣水效果分析及對策淺談[J].石油礦場機械，2004，33（Z）：118-120.

［2］顏春者，呂成魁.三相分離器的現場應用及維護[J].石油機械，2002，30（6）：45-46.

［3］劉焜.新型高效三相分離器現場試驗研究[J].石油礦場機械，2005，34（3）：105-107.

〔編輯李波〕

TE352

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.12.44