Ο σχεδιασμός ενός διαχωριστή αερίου-ρευστικού είναι ένα κρίσιμο έργο μηχανικής διαδικασίας, που χρησιμεύει ως η πρώτη γραμμή άμυνας ενάντια στην εισερχόμενη υγρασία, τα αερολύματα και τα σωματίδια.αξιοπιστία της διαδικασίας, και μακροζωία λειτουργίας, ο σχεδιασμός του διαχωριστή πρέπει να συμμορφώνεται με καθιερωμένα διεθνή πρότυπα.
Ο οδηγός αυτός περιγράφει τα βασικά πλαίσια σχεδιασμού και τις παράμετροι μεγέθους που είναι απαραίτητα για τη μηχανική διαχωριστή.
Οι βιομηχανικοί διαχωριστές πρέπει να πληρούν τόσο τους κώδικες μηχανικής ασφάλειας (για τον περιορισμό της πίεσης) όσο και τα πρότυπα απόδοσης της διαδικασίας (για την απόδοση διαχωρισμού φάσεων).
| Τύπος | Περιοχή εστίασης | Εφαρμογή |
| Το τμήμα VIII της ASME | Μηχανική ακεραιότητα | Ο υποχρεωτικός κωδικός για δοχεία υπό πίεση ορίζει το πάχος του τοίχου, την ποιότητα συγκόλλησης και τις απαιτήσεις ασφαλείας. |
| API 12J | Σχεδιασμός απόδοσης | Το οριστικό βιομηχανικό πρότυπο για τον σχεδιασμό διαχωριστή πετρελαίου, αερίου και νερού, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου διατήρησης και της δοκιμής της χωρητικότητας. |
| ΑΠΙ 510 | Ακεραιότητα του κύκλου ζωής | Καθορίζει τα πρωτόκολλα επιθεώρησης, συντήρησης και επισκευής πλοίων σε λειτουργία. |
| NACE MR0175 | Επιλογή υλικού | Απαραίτητο για την οξεία διατροφή ($H_2S$), ορίζει τη σκληρότητα του υλικού για την πρόληψη της ρωγμάτωσης υπό πίεση. |
Το μέγεθος του διαχωριστή είναι ένα τεχνικό συμβιβασμό μεταξύΔυναμικότητα αερίου(ταχύτητα ατμού χειρισμού) καιΔυνατότητα ρευστοποίησης(εξασφάλιση χρόνου διατήρησης).
Για να αποφευχθεί το "carry-over", όταν οι σταγόνες υγρού σέρνονται έξω από την έξοδο αερίου, η ταχύτητα του αερίου πρέπει να παραμένει κάτω από ένα κρίσιμο όριο.Η εξίσωση Souders-Brownείναι το βιομηχανικό πρότυπο για τον υπολογισμό αυτό:
Η αποτελεσματικότητα διαχωρισμού υγρού βασίζεται στον "χρόνο συγκράτησης" ̇ την διάρκεια που απαιτείται για την απόδραση των φυσαλίδων αερίου και την αποθέτηση των σταγονιδίων υγρού από τη βαρύτητα.
Σχεδιαστικό σημείο αναφοράς:Σύμφωνα με την API 12J, οι τυπικοί χρόνοι κατακράτησης κυμαίνονται από30 δεύτερα έως 3 λεπτά, ανάλογα με την ιξώδεςτητα του ελαίου και την παρουσία αφρού ή γαλακτωμάτων.
Οριζόντιοι διαχωριστές:Η μεγάλη επιφάνεια του υγρού προάγει την ταχεία διάσπαση αερίου.
Σημερινοί διαχωριστές:Ιδανικό για χαμηλή GLR ή υψηλή στερεά (άμμος) υπηρεσία.
Διορθωτές εισόδου:Υποχρεωτικό για την αποτροπή του εισερχόμενου ρεύματος από το να "σπάσει" σε μικρότερες σταγόνες, γεγονός που θα περιπλέξει τον διαχωρισμό.
Εκχυλείς ομίχλης:Στο σημείο εξόδου του αερίου τοποθετούνται βαλβίδες ή συρματόπλεγμα για να συγκεντρώνουν μικροσκοπική ομίχλη σε μεγαλύτερες, αποχέτευτες σταγόνες.
Διακοπές δίνης:Είναι απαραίτητο για την πρόληψη της απορρόφησης αερίου στην γραμμή εξόδου υγρού κατά τη διάρκεια υψηλών ροών.
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του τμήματος VIII του ASME και του API 12J;
Α: Το τμήμα VIII της ASME είναι έναμηχανικός κωδικόςΗ API 12J είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την ανάλυση της ακεραιότητας του δοχείου που διατηρεί την πίεση.πρότυπο διαδικασίαςΑσχολείται με τη λειτουργική σχεδίαση, την απόδοση και την αποτελεσματικότητα (μέγεθος, χρόνο διατήρησης, εσωτερική επιλογή).
Ε: Ποια είναι η συχνότερη αιτία βλάβης του διαχωριστή;
Α: Οι περισσότερες αποτυχίες σχετίζονται με τη διαδικασία:μεταφορά(υγρά στη γραμμή αερίου) ήμεταφοράΤα προβλήματα αυτά οφείλονται συνήθως σε ακατάλληλη ρύθμιση του επιπέδου, υψηλή ταχύτητα του αερίου που υπερβαίνει τον παράγοντα K ή κλειστούς αποσμητές ομίχλης.
Ε: Πώς το H2S αλλάζει το σχεδιασμό του διαχωριστή;
Α: Στην "αρριχτή υπηρεσία", πρέπει να τηρείτεNACE MR0175Αυτό απαιτεί τη χρήση εξειδικευμένων χάλυβα άνθρακα με συγκεκριμένα όρια σκληρότητας, υποχρεωτική θερμική επεξεργασία μετά το συγκόλλημα (PWHT) για την ανακούφιση από τις πιέσεις και συχνά εξειδικευμένες εσωτερικές επικάλυψεις.
Ε: Γιατί είναι τόσο σημαντικός ο "κ-παράγοντας" στον σχεδιασμό των διαχωριστικών;
Ένας υψηλότερος συντελεστής σημαίνει ότι το σύστημα απομάκρυνσης ομίχλης είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό.∆ιαθέτει τη δυνατότητα να σχεδιάσετε ένα σκάφος μικρότερης διαμέτρου για την ίδια ροή αερίου, μειώνοντας έτσι το συνολικό κόστος του έργου..