ما هو فاصل غاز خط الأنابيب: الغرض، التحجيم، وتطبيقات خطوط الأنابيب

ما هو فاصل الغاز في الأنابيب: الغرض والحجم وتطبيقات الأنابيب

الإجابة على السؤال الأساسي:ما هو فاصل الغاز في خطوط الأنابيب؟A pipeline gas separator is a pressure vessel installed at a defined point along a gas transmission or gathering system to remove free liquids and solids from the flowing gas so that the gas meets contract specification and does not damage equipmentيُوجد في أربعة أماكن: في محطة الضغط للاستنشاق والتفريغ، في محطات العدادات المالية، في بوابة المدينة ونقاط الاستقبال، وفي أسفل تيار جهاز استقبال الخنازير.الحجم يتبع معادلة سودرز براون مع عامل K من 0.08-0.25 م/ث اعتماداً على التوجه ونوع جهاز إزالة الضباب، مع احتجاز السائل لمدة 3-15 دقيقة وهدف نقل أقل من 0.1 جالون أمريكي لكل مليون قدم مكعب قياسي.ضغوط نقل من 40-100 بار يجعل السفينة سميكة الجدران ومكلفة، ولكن الفاصل هو جزء صغير من تكلفة الضاغط، والقياس أو خط الأنابيب التي يحميها.

1أين يتم تركيب منفصلات غاز الأنابيب ولماذا

كل موقع على خط أنابيب لديه مصدر سائل مختلف و قطعة معدات مختلفة معرضة للخطر:

• محطة الضغط: امتصاص وتفريغالمضغوط الطرد المركزي هو أغلى وأكثر المواد حساسية للسوائل في خط الأنابيب، لذلك يتم تركيب منفصلين على جانبي.يجب على جهاز التنظيف أن يلتقط أي سائل يأتي من أعلى التيار، لأن الحلزون الذي يدخل ضاغط الطرد المركزي يسبب تلفًا فوريًا للشفرة والختم ، وعلى الأقل عدم توازن شديد.مع انتظار من 1-3 دقائق فقط ولكن مع رحلة عالية عالية السرعة وغالبا ما يكون صمام المدخل سريع الإغلاقعلى جانب التفريغ يتغير العمل: الغاز ساخن، عادة 50-90 درجة مئوية بعد الضغط، وجزء من زيت التشحيم للضاغط وأي جزيئات هيدروكربونية أثقل تتكثف عند التبريد.لذا فإن جهاز غسل التفريغ مع آلة تبريد بعد يزيل كل من الهيدروكربون السائل وزيت التشحيم قبل أن يعود الغاز إلى خط الأنابيب.
• محطات العدادات المالية:عندما يغير الغاز ملكيته، فإن دقة القياس لها عواقب مالية مباشرة، والسائل هو واحد من أكبر مصادر خطأ القياس.يقرأ مقياس فتحة مع وجود السائل بشكل غير صحيح لأن التدفق في مرحلتين يغير معامل التفريغ ولأن السائل يتراكم في خطوط النبض وفي اللوحة؛ يُعاني عداد الموجات فوق الصوتية من ضعف الإشارة وقراءات غير صحيحة من قطرات من الفيلم السائل على واجهات المحول.لذلك يتم تحديد منفصل محطة العدادات مع منفصل فلتر أو عنصر تجميع، إزالة قطرات إلى 0.3-1 ميكرومتر، ويتم تثبيت تشغيل المقياس أسفل مجرى مع مقطع شفرات تصويب وطول مستقيم مطلوب أسفل مجرى.العديد من العقود تتطلب صراحة منفصل مباشرة فوق تيار العداد وتحدد الحد الأقصى للمحتوى السائل.
• بوابة المدينة، نقاط الاستقبال والتسليم:في النقطة التي يدخل فيها الغاز إلى نظام توزيع أو النقل بين المشغلين، يعمل جهاز الفصل بدور الاحتفاظ والحماية.إنه يزيل أي سائل أو مادة صلبة تتراكم في النظام، يحمي معدات تنظيم الضغط وحماية الضغط الزائد ، ويوفر نقطة عينة ونقطة قياس السائل بحيث يمكن حساب أي سوائل تم استلامها.هذه المحطات غالبا ما تتضمن منفصل فلتر بدلا من غسالة بسيطة، لأن أنظمة التوزيع حساسة جداً لزيت الضاغط والمواد الصلبة الدقيقة، والتي تُفسد المنظّمات ومعدات إزالة الرائحة.الفرقة الجيدة مهمة لسبب ثان: السوائل تمتص و تمزق الرائحة بشكل غير متساو، لذا فإن الفصل السيئ ينتج مستويات رائحة غير متسقة أسفل النهر.
• المستقبلات الخنازير وإدارة السلطات:يُدفع إرسال خط نقل السائل المتراكم إلى الأمام من قبل الخنزير، ويمكن لعملية إرسال واحدة أن توفر 5-500 متر مكعب من السائل إلى المحطة المتلقية في فترة قصيرة.المفرق التقليدي لا يمكن أن يمتص هذا؛ الترتيب القياسي هو مصطاد خفاش مخصص ، عادةً ما يكون الترتيب الأصابع أو القيثارة من أنبوب قطره كبير بحجم 100-3000 م3 ،تليها منفصل تقليدي لملمع الغازيجب أن يكون حجم الصياد من محاكاة تدفق عابر للخط المحدد بدلا من معدلات الحالة الثابتة لأن معدل الوصول يعتمد على التضاريس ،على سرعة الخنزير وعلى كمية السائل المتراكمةالمرافق المتلقية تحتاج أيضاً إلى إشارة خنزير، ومرور لزيادة الغاز الأولية، ونظام معالجة السوائل الذي يمكنه قبول القذيفة دون الضغط الزائد على الخزان أسفل النهر.

2. قياس وتشغيل منفصل الغاز في خطوط الأنابيب

ثلاثة قرارات تحدد ما إذا كان الفاصل يعمل على امتداد نطاق تشغيل خط الأنابيب بأكمله:

• الحجم عبر نطاق التدفق:يجب أن يعمل منفصل الأنابيب في اليوم الأول وبعد عشرين عامًا ، وعادة ما تكون الحالتين متعارضتين.في وقت مبكر من حياة الخط يكون التدفق عند أو بالقرب من التصميم والسفن محدودة في سعة الغازفي وقت لاحق، مع انخفاض الإنتاج في الحقل أو مع تشغيل الخط بضغط أقل، تنخفض سرعة الغاز وتصبح الوعاء ضخمة الحجم.والذي يبدو آمناً لكنه يخلق مشكلة حقيقية: عند سرعات منخفضة للغاية يعمل جهاز إزالة الضباب تحت نطاق كفاءته ، ويمكن أن يزداد سوءًا إعادة جذب قطرات من السطح السائل. لذلك يقوم المصممون بالتحقق من ثلاث حالات على الأقل:الحد الأقصى للتدفق، التدفق الطبيعي، والحد الأدنى من التدفق، وعادة ما 20-30٪ من التصميم، واختاروا المزيل الضباب الذي نطاق كفاءة يغطي كل ثلاثة،في كثير من الأحيان حزمة شفرة بدلا من وسادة شبكة لهذا السبب.
• أجهزة إزالة الضباب وفرز المرشح:الجاذبية وحدها تترك الكثير من السوائل لخدمة الأنابيب. وسادة شبكة الأسلاك الخيطية تزيل قطرات فوق 5-10 ميكرومترات بفاعلية تصل إلى 99.9٪ مع انخفاض ضغط من 25-75 ملم فقط H2O،وهي مناسبة للخدمة العامةحيث تكون المواصفات أكثر صرامة ، يجمع فاصل المرشح مرحلة أولى من عناصر المرشح المتجانسة ، والتي تلتقط قطرات دقيقة وتدمجها في قطرات أكبر ،مع حزمة شفرة من المرحلة الثانية التي تزيل القطرات الموسعة، لتحقيق إزالة إلى 0.3-1 ميكرومتر عند 99.98٪.يغطون مع المواد الصلبة و مع زيت الضاغط، وزيادة الضغط التفاضلي عبر المرحلة الأولى هي إشارة لتغييرها قبل أن تفشل أو قبل أن تدمر الزيادة في السرعة من خلال العناصر المتبقية كفاءتها.
• مراقبة المستوى، التخلص من السوائل والسلامة:إزالة السوائل هو المكان الذي يفشل فيه فاصلات الأنابيب في معظم الأحيان في الخدمة.و رحلة عالية المستوى التي تحمي المعدات التالية بدلا من مجرد الإعلان عن مشكلةفي غسالة امتصاص الضاغط ، عادة ما يطفئ الضاغط. يجب أن يكون حجم صمام التخلص من الحد الأقصى لسرعة السائل ، وليس المتوسط ، ويجب أن يكون مقاومًا للتآكل.لأن السوائل المنتجة تحمل الرمال ولأن صمام التخدير عبر انخفاض ضغط مرتفع يآكل بسرعة؛ صمام التحكم في المستوى مع غطاء صلب أو صمام إطفاء وإشعال مخصص مع مفتاح مستوى منفصل هي الإجابات المعتادة.عادةً إلى خزان المياه المنتجة أو خزان المكثف مع استرداد البخار بدلاً من حفرة مفتوحة، ويجب أن يكون على الحاوية جهاز تخفيف حسب API 520 مقاسة لحجرة منفذ السائل المسدودة والتعرض للحريق.

مصفوفة مقارنة مواقع منفصلات الغاز في خطوط الأنابيب

الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما هو الفرق بين منفصل غاز الأنابيب وفصل الإنتاج؟

ج: يستخدم منفصل الإنتاج سائل البئر في الحقل، حيث تتقلب معدلات الغاز والنفط والماء مع سلوك الخزان، وحيث يمكن أن تكون الكتلة السائلة كبيرة وغير متوقعة.غالبا ما تكون سفينة ثلاثية المراحل مع سد ومراقب واجهة، ويمكن أن يتبعها معالجة التدفئة أو محول كهربائي ثابت. يقوم فاصل غاز الأنابيب بمعالجة الغاز الذي تم معالجته بالفعل إلى جودة مبيعات قريبة ،عندما يكون السائل مزعجاً وليس منتجاً: الماء المكثف والهيدروكربون، زيت التشحيم للضاغط، والمواد الصلبة والحجم من جدار الأنابيب. عادة ما يكون وعاء ثنائي المراحل مع أحجام سائل أصغر بكثير،إنه مقاس أكثر للسرعة والقضاء على الضباب من العقدة، وهي موجودة لحماية ضاغط أو عداد أو نظام أسفل التيار بدلا من فصل تيار منتج إلى مراحل قابلة للبيع.

س: لماذا السائل في خط أنابيب الغاز مشكلة؟

الجواب: أربعة أسباب، كل منها لها عواقب متميزة. إنه يضر بالمعدات: السائل الذي يدخل إلى ضاغط الطرد المركزي يآكل ويزيد من توازن الدوار، ويمكن أن تدمره قذيفة تماما.إنه يفسد القياس: التدفق ثنائي المراحل من خلال فتحة أو عداد الموجات فوق الصوتية ينتج أخطاء عدة في المئة ،وفي محطة حسابات مالية التي تشكل خسارة مالية مباشرة ومستمرة مع عواقب تعاقديةيقلل من السعة: يتراكم السائل في النقاط المنخفضة من الخط يقلل من مساحة التدفق الفعالة ويزيد من انخفاض الضغط ، لذلك يقدم الخط غازًا أقل لنفس قوة الضغط.وهذا يخلق مشاكل تشغيليةالسوائل تتجمد أو تشكل هيدرات في نقاط تخفيض الضغط، فهي تلوث المنظمات ومعدات تحسين الرائحة، وتشجع التآكل الداخلي.خاصة عندما تكون الماء والغازات الحمضية موجودة.

س: ما هو حجم جهاز فصل الغاز في خط الأنابيب؟

ج: من خلال معادلة سودرز براون، v_max = K x sqrt (((rho_L - rho_V) / rho_V) ، والتي تعطي الحد الأقصى للسرعة المسموح بها للغاز فوقها يتم نقل السائل.عامل K يكثف هندسة الوعاء وأداء جهاز إزالة الضباب إلى رقم تجريبي واحد: عادةً 0.08-0.15 م/ث لجهاز التنظيف الرأسي مع وسادة الشبكة، 0.15-0.25 م/ث للوعاء الأفقي أو حزمة الشفرات، وأكثر من ذلك مع مدخل إعصار.يتبع قطر الحاوية من معدل تدفق الغاز في الظروف الفعلية، مقسمة على هذه السرعة المسموح بها. ثم يتم التحقق من متطلبات التعامل مع السائل ، عادة 3-15 دقيقة من الإيقاف اعتمادا على الوظيفة ،وضد حالة التحول في 20-30٪ من تدفق التصميمتوفر API 12J الإطار الصناعي ، وحيث يكون القشرة موثوقًا ، يجب استكمال حساب الحالة الثابتة بمحاكاة تدفق عابر.

س: ما نوع الصيانة التي يحتاجها فاصل الغاز في خط الأنابيب؟

ج: أربع أنشطة اختبار أجهزة المستوى، عادة كل 3-6 أشهر وفي كل إيقاف،بما أن نظام المستوى هو ما يمنع في الواقع النقل وهو السبب الأكثر شيوعاً في اضطراب السائل. اتجاهات الضغط التفاضلي عبر جهاز إزالة الضباب أو عناصر المرشح ، والتي تكتشف الفيضانات والتشغيل في وقت مبكر وتدفع تغيير العنصر قبل فقدان الأداء.التفتيش الداخلي في كل تحول كبير، عادة كل 3-5 سنوات، فحص جهاز الإدخال، و المزيل الضباب للتحريك والضرر، جدار وعاء للتآكل والتآكل،و فوهة الإخراج و مفكك الدوامة لإعاقةو فحص التعامل مع السوائل، والتحقق من أن مقاعد صمام الإنفصال والسكتات الدماغية بشكل صحيح وأن طريق التخلص من السوائل غير مسدود،لأن منفصل مع جهاز تحكم مستوى العمل ومخرج مسدود سوف تملأ بنفس سرعة واحد دون جهاز تحكم على الإطلاق.