改進三相分離器堰管機構 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 揚州 225265)

改進三相分離器堰管機構 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 揚州 225265)

三相分離器是集輸站內主要的油水分離密閉容器，調節處理效果的主要部件堰管調節機構在生產過程中常因熱變形、腐蝕結垢等原因造成該部件抱死，從而失去調節作用。江蘇油田采油一廠永曹管理區真武集中處理站自2015年起發現三相分離器出水含油量高出正常值很多，經多次調節堰管無效。于是將該容器停產檢修，發現原堰管外浮筒已抱死在立管上，三抓和上執行機構腐蝕斷脫，導致整個調節結構無法動作。檢修時發現需要在容器內部動火切割，安全風險大，前期準備繁瑣，施工難度大。為避免采油廠大型設備的損失，我們對現堰管機構進行改進，設計了一個內嵌式浮筒堰管調節機構。新堰管調節機構經過近一年的運行，達到改進目標，具有推廣價值。

堰管調節機構；外浮筒執行機構；內嵌式浮筒

1 概述

真武集中處理站內的原油處理裝置共有三相分離器三臺、浮頭換熱器兩臺、電脫水器一臺、穩定塔一臺、緩沖罐兩臺。其中三相分離器是整個處理系統的核心裝置，每天近萬方油氣水混合物就要靠它進行分離，所以三相分離器無疑就是該聯合站的“心臟”

自2015年4月起，職工在日常工作中發現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)，出水含油指標達到數千毫克每升，高的時候儀器已經無法檢測。導致每天有數十方的原油隨著出水管線進入污水處理系統，污水沉降罐內大量積壓原油，每天要進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象已經影響到了該管理區集輸和注水兩個系統的正常生產，給采油廠的正常生產經營業帶來了不利影響。

2 現狀調查

發現這一生產現狀后，我們首先是按照常規方式進行調整，在不斷的上調堰管出水高度并進行加密化驗，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部是否存在問題。緊急投運了備用2#三相分離器，并對1#三相分離器停產檢修。

在打開水室人孔，并且進入分離器內部檢查時發現了困擾我們多日的問題所在，堰管調節機構內可上下調整的外浮筒上的三抓與上部調整機構的連桿焊接部位因為腐蝕等原因完全斷開，導致浮筒和上部的調節機構完全失去了聯系，這樣外浮筒就始終坐在出水口的最低點，無法隨連桿調節上下行程。導致出水量是分離器的設計最大值，大量沒有沉降穩定的含油污水就從浮筒口流出，所以無論我們怎樣調節堰管機構都無法起到調整的效果。

經專業維修隊現場考察后發現維修難度大，主要難點如下：(1)由于內部污水等處理介質的腐蝕，原外浮筒已經銹蝕在出水立管上，靠人力已經無法撼動和拆卸。(2)由于設計原因，浮筒的最大直徑比分離器的人孔直徑要大十公分，這就導致即便能夠采取手段拆卸下浮筒也無法使浮筒通過人孔取出維修或更換。(3)可是如果要在分離器內部動火的話付出的經濟代價和人工代價非常大。原因如下：①三相分離器內部和整個系統的油氣管道相連，內部動火就勢必要將所有連接管道與分離器斷開，其工作量和費用會很高。②要動火必須要清罐，和使用熱水或氮氣等置換，工作量大。③內部各艙間的不銹鋼金屬波紋板內部夾雜著大量的油砂，也是易燃易爆物質，而波紋板屬于一次性使用物質，如果拆卸后，就無法重復使用，僅一臺分離器的波紋板更換就在20多萬元以上。因為堰管機構的損壞導致整個僅使用了不到四年的三相分離器大修甚至報廢將是企業資產重大損失。

3 改進思路

經過多次分析，我們打開思路開展革新。利用現狀改造，以往的堰管機構是一個套在出水口上的外浮筒來調節出水高度。既然外浮筒無法調節和維修了，那么我們就可以利用外浮筒和出水口的現狀進行改造，制作一個可以在出水立管內部上下調節出水高度的內嵌式浮筒。

首先第一個困難就是，必須考慮到浮筒和出水立管內壁的密封問題。現場情況是，立管和原外浮筒內壁已經因為腐蝕結垢等因素導致內壁坑坑洼洼，起伏不定，無法起到密封的作用，要想做一個在內部上下調整的內嵌式浮筒，就首先要改變立管內壁的問題。經過我們在現場觀察，發現了原來的外浮筒和立管在出水口形成了一個臺階，可利用這個臺階設計一個內環座，讓它坐在這個臺階上。首先我們利用水泥、麻繩絲、厚油漆等調和物填充在內環座和以前的出水口內壁間的間隙內，并經過一段時間的固化，然后在內環座的上方加裝密封圈，利用壓蓋環和兩個固定在外部的卡箍相連來固定，這樣整個內環座和密封圈都穩穩的固定在出水立管口上。

接下來的就是制作一個能夠和內環座配合上下移動的內嵌式浮筒并且和上方的執行機構相連。并且需要在使用過程中，整個上下調節的行程能夠充分的滿足生產狀況變化的需要。在整個機構改造的安裝已經到位的實驗過程中，整個內浮筒的上下動作是非常靈活好用的。實驗過程中，浮筒起到了堰管調節機構的作用，經過在我們的測算，整個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。

新的內嵌式堰管調節機構安裝完畢后在2016年3月投入試運。在一年的試運過程中，運行正常，能夠根據不同的生產需求進行調節，都能夠達到預期效果。在干線來液量波動較大，來液含水情況波動很大的情況時，都能夠及時的進行調整，確保處理效果合格。經過一年多污水含油量對比，證明我們的新機構效果良好。

4 運行分析

經過我們的改進，避免了一臺造價上百萬的大型設備報廢，投入的材料、人工費合計0．5萬元左右。改進后的堰管調節器的優點是加厚的出水內壁和內嵌式浮筒操作靈活，熱變形小，不宜被腐蝕結垢導致無法調節，即便損壞后維修方便，其改進設計思路具有推廣價值。