इनलेट गैस सेपरेटर क्या है: उद्देश्य, साइजिंग और डिजाइन दिशानिर्देश

मुख्य प्रश्न का उत्तर: इनलेट गैस सेपरेटर क्या है? इनलेट गैस सेपरेटर एक प्रसंस्करण संयंत्र, कंप्रेसर स्टेशन, निर्जलीकरण इकाई या मीटरिंग स्किड में प्रवेश करने वाला पहला पात्र है, और इसका काम सुरक्षात्मक है: यह मुक्त तरल पदार्थ और ठोस पदार्थों को हटाता है जो अन्यथा डाउनस्ट्रीम सब कुछ को नुकसान पहुंचाएंगे, खराब करेंगे या बंद कर देंगे। क्योंकि संयंत्र इनलेट पर तरल लोडिंग प्रकृति से अज्ञात है और 5-100 एम3 के स्लग के रूप में आ सकती है, इनलेट सेपरेटरों को संयंत्र में किसी भी अन्य सेपरेटर की तुलना में अधिक रूढ़िवादी रूप से आकार दिया जाता है। सॉडर्स-ब्राउन समीकरण में डिजाइन के कारक को आमतौर पर 0.08-0.20 मीटर/सेकंड के रूप में लिया जाता है, जबकि डाउनस्ट्रीम जहाजों के लिए 0.10-0.35 मीटर/सेकंड होता है, और तरल होल्डअप 3-10 मिनट के लिए उदार होता है, न कि 1-3 मिनट के लिए जो एक साधारण स्क्रबर के लिए उपयोग किया जाता है। प्रदर्शन लक्ष्य आमतौर पर प्रति मिलियन मानक क्यूबिक फीट 0.1 यूएस गैलन से कम तरल कैरीओवर के रूप में व्यक्त किया जाता है, और यह पोत डाउनस्ट्रीम सबसे महंगी विफलताओं के खिलाफ संयंत्र में सबसे सस्ता बीमा है।

1. इनलेट सेपरेटर को रूढ़िवादी रूप से क्यों आकार दिया जाता है

इनलेट स्ट्रीम की चार विशेषताएं अतिरिक्त मार्जिन को सही ठहराती हैं, और प्रत्येक में एक विफलता मोड जुड़ा हुआ है:

• अज्ञात और क्षणिक तरल लोडिंग: डाउनस्ट्रीम सेपरेटर के विपरीत, जहां फ़ीड संरचना पिछले इकाई द्वारा निर्धारित की जाती है और स्थिर होती है, एक इनलेट सेपरेटर को पाइपलाइन या कुओं द्वारा वितरित की जाने वाली किसी भी चीज़ का सामना करना पड़ता है। तरल लोडिंग कुओं की स्थिति, इलाके, पिगिंग शेड्यूल और परिवेश के तापमान के साथ बदलती रहती है। महीनों के संचालन के बाद पिग की गई पाइपलाइन एक स्लग दे सकती है जो स्थिर-राज्य डिजाइन द्वारा अनुमानित किसी भी चीज़ से कहीं अधिक बड़ी है, और पहाड़ी संग्रह प्रणाली में इलाके के स्लग बिना किसी चेतावनी के आ सकते हैं। यही कारण है कि पोत को उदार तरल होल्डअप और एक स्तर नियंत्रण प्रणाली के साथ निर्दिष्ट किया गया है जो मिनटों के बजाय सेकंड में प्रतिक्रिया करता है, और क्यों उच्च-उच्च स्तर की यात्रा तरल मिस्ट एलिमिनेटर तक पहुंचने से पहले गैस आउटलेट को बंद करने के लिए सेट की जाती है।
• डाउनस्ट्रीम उपकरण की सुरक्षा: इनलेट सेपरेटर का मूल्य उस चीज़ से मापा जाता है जिसकी वह रक्षा करता है। यदि तरल हाइड्रोकार्बन इसमें प्रवेश करता है तो एक ग्लाइकोल निर्जलीकरण संपर्ककर्ता गंभीर रूप से झाग करेगा और ग्लाइकोल खो देगा, और एक आणविक छलनी तरल पानी या हाइड्रोकार्बन से स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो जाएगी। एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर को इम्पेलर क्षरण का सामना करना पड़ेगा और, एक गंभीर स्लग घटना में, विनाशकारी ब्लेड और सील क्षति। एक गैस टरबाइन फ्लेम आउट हो जाएगी या, इससे भी बदतर, निगलने वाले तरल पदार्थ और नमक से गर्म अनुभाग क्षरण और ब्लेड विफलता का सामना करना पड़ेगा। एक मीटरिंग स्किड गलत पढ़ेगा, जिसमें सीधे राजस्व परिणाम होंगे। प्रत्येक मामले में इनलेट सेपरेटर की लागत, जो आमतौर पर संयंत्र की लागत का एक से तीन प्रतिशत होती है, उस विफलता की लागत की तुलना में महत्वहीन है जिसे वह रोकता है, जो इसे उदारतापूर्वक डिजाइन करने का कारण है, न कि न्यूनतम पर जो स्थिर-राज्य गणनाओं की आवश्यकता होती है।
• स्लग हैंडलिंग और स्तर प्रतिक्रिया समय: इनलेट सेपरेटर पर आने वाले स्लग को तरल को गैस आउटलेट तक ले जाए बिना अवशोषित किया जाना चाहिए। दो मात्राएं नियंत्रित करती हैं: उच्च-उच्च स्तर की यात्रा कार्य करने से पहले जमा की जा सकने वाली तरल मात्रा, और उपलब्ध समय। यदि पांच मिनट में 50 एम3 का स्लग आता है और सेपरेटर में सामान्य स्तर से ऊपर 20 एम3 की कार्यशील मात्रा है, तो स्तर नियंत्रण और डंप वाल्व को अतिरिक्त को अवशोषित करने के साथ-साथ प्रति मिनट 10 एम3 की दर से तरल को हटाना होगा, या यात्रा कार्य करेगी। डिजाइन प्रतिक्रियाओं में एक बड़ा पोत, औसत दर के बजाय स्लग दर के लिए आकार का एक डंप वाल्व, गंभीर स्लगिंग वाली पाइपलाइनों के लिए सेपरेटर के ऊपर एक अलग स्लग कैचर, और एक नियंत्रण दर्शन शामिल है जो संयंत्र को थ्रूपुट कम करने या तुरंत यात्रा करने के बजाय रीसायकल करने की अनुमति देता है यदि यह डाउनस्ट्रीम इकाइयों के लिए सुरक्षित है।
• ठोस, रेत और मोम: इनलेट स्ट्रीम रेत, स्केल, संक्षारण उत्पाद, एक नए क्षेत्र में ड्रिलिंग द्रव अवशेष, और कभी-कभी मोम ले जाती है जो गैस के ठंडा होने पर अवक्षेपित होता है। ये ठोस पोत के नीचे बस जाते हैं, डंप वाल्व ट्रिम को क्षरण करते हैं, मिस्ट एलिमिनेटर को प्लग करते हैं और कार्यशील मात्रा को कम करते हैं। इसलिए इनलेट सेपरेटर को एक ठोस संग्रह क्षेत्र, रेत जेटिंग कनेक्शन और एक फ्लशिंग व्यवस्था के साथ डिजाइन किया गया है, और एक रेत चक्रवात या बंद नाली में आवधिक ब्लोडाउन; जेटिंग की आवृत्ति, समय के साथ दर्ज की गई, रेत नियंत्रण के लिए एक उपयोगी निदान बन जाती है। जहां मोम की उम्मीद है, पोत को पिगिंग मलबे और हीटिंग या विलायक इंजेक्शन बिंदु के साथ डिजाइन किया जाना चाहिए, क्योंकि मिस्ट एलिमिनेटर पर मोम का संचय धीरे-धीरे प्रदर्शन हानि का एक सामान्य कारण है जिसे आसानी से वेग समस्या के रूप में गलत निदान किया जाता है।

2. विन्यास और डिजाइन दिशानिर्देश

चार विन्यास का उपयोग किया जाता है, और चुनाव तरल लोडिंग, प्लॉट स्पेस और संरक्षित किए जा रहे उपकरण से आता है:

• ऊर्ध्वाधर इनलेट स्क्रबर: जहां गैस दर तरल दर की तुलना में अधिक है, जहां प्लॉट स्पेस सीमित है, और जहां तरल थोक के बजाय ज्यादातर मिस्ट है, वहां मानक विकल्प। एक ऊर्ध्वाधर पोत दी गई गैस क्षमता के लिए सबसे छोटा व्यास देता है, स्व-ड्रेनिंग होता है, और स्तर नियंत्रण को अच्छी तरह से संभालता है क्योंकि तरल सतह क्षेत्र छोटा होता है और स्तर इनफ्लो पर जल्दी प्रतिक्रिया करता है। यह एक कंप्रेसर सक्शन स्क्रबर के लिए मानक विन्यास है, जहां तरल मात्रा छोटी होती है लेकिन कोई भी कैरीओवर हानिकारक होता है, जिसमें केवल 1-3 मिनट का होल्डअप होता है। कमजोरी सीमित तरल भंडारण है, इसलिए एक ऊर्ध्वाधर स्क्रबर अकेले एक बड़े स्लग को अवशोषित नहीं कर सकता है, और इसे अक्सर या तो एक बड़े अपस्ट्रीम सेपरेटर या एक नॉकआउट ड्रम और एक तेज-बंद इनलेट वाल्व के साथ जोड़ा जाता है जो उच्च स्तर पर कंप्रेसर को अलग करता है।
• क्षैतिज इनलेट सेपरेटर: जहां तरल दर महत्वपूर्ण है, जहां स्लग मात्रा को अवशोषित किया जाना चाहिए, या जहां गैस, कंडेनसेट और पानी के तीन-चरण पृथक्करण की आवश्यकता होती है, वहां उपयोग किया जाता है। लंबा क्षैतिज पथ अच्छी बूंद निपटान देता है, बड़ा सतह क्षेत्र फोम को तोड़ता है और घुली हुई गैस को छोड़ता है, और पोत एक प्रबंधनीय व्यास में 3-10 मिनट का तरल होल्डअप प्रदान करता है। तीन-चरण ड्यूटी के लिए एक इंटरफ़ेस स्तर नियंत्रक और एक वीयर या बूट कंडेनसेट को उत्पादित पानी से अलग करता है, और साइजिंग को सॉडर्स-ब्राउन द्वारा गैस क्षमता और पानी की बूंदों को कंडेनसेट से बाहर निकलने के लिए आवश्यक तरल निवास समय, आमतौर पर 5-10 मिनट की जांच करनी चाहिए। ट्रेड-ऑफ एक बड़ा प्लॉट फुटप्रिंट, अपतटीय गति के तहत अधिक कठिन स्तर नियंत्रण, और आउटलेट की ओर चैनलिंग को रोकने के लिए लंबाई के साथ गैस वितरण की आवश्यकता है।
• साइक्लोनिक और मल्टीसाइक्लोन इनलेट सेपरेटर: जहां स्थान और वजन प्रीमियम पर हैं, जैसे अपतटीय या एक वेलहेड प्लेटफॉर्म पर, एक साइक्लोनिक इनलेट सेपरेटर गुरुत्वाकर्षण के बजाय केन्द्रापसारक त्वरण का उपयोग करता है, जो एक पोत में एक अंश के आकार में पृथक्करण प्राप्त करता है। गैस स्पर्शरेखा या एक स्वirl vane के माध्यम से प्रवेश करती है और उच्च वेग पर घूमती है, तरल को दीवार पर फेंकती है जहां यह एक संग्रह क्षेत्र में निकल जाता है, जबकि सूखा कोर एक केंद्रीय vortex finder के माध्यम से खींचा जाता है। मल्टीसाइक्लोन व्यवस्थाएं एक कॉम्पैक्ट शेल में एक महीन कट प्राप्त करने के लिए समानांतर में दर्जनों छोटी ट्यूबों का उपयोग करती हैं। फायदे कॉम्पैक्टनेस और गति के प्रति असंवेदनशीलता हैं; सीमाएं एक उच्च दबाव ड्रॉप हैं, आमतौर पर 100-350 मिमी एच2ओ, डिजाइन प्रवाह के लगभग 40-50% से नीचे टर्नडाउन पर दक्षता का तेज नुकसान, और रेत द्वारा क्षरण और प्लगिंग के प्रति भेद्यता, यही कारण है कि वे आमतौर पर एक अपस्ट्रीम रेत चक्रवात या एक स्ट्रेनर द्वारा संरक्षित होते हैं।
• इंस्ट्रूमेंटेशन, नियंत्रण और कोड: इंस्ट्रूमेंटेशन वह है जो एक सेपरेटर जो सुरक्षा करता है और एक जो केवल मौजूद है, के बीच अंतर करता है। दो स्वतंत्र स्तर ट्रांसमीटर अलग-अलग टैप के साथ, एक उच्च-स्तर अलार्म, और एक उच्च-उच्च स्तर की यात्रा जो गैस आउटलेट को बंद कर देती है या संरक्षित उपकरण को बंद कर देती है, मानक हैं, यात्रा को एक परिभाषित शेड्यूल पर परीक्षण किया जाता है। मिस्ट एलिमिनेटर के पार एक विभेदक दबाव संकेतक बाढ़ और फॉउलिंग का जल्दी पता लगाता है। एक दबाव संकेतक और एक तापमान संकेतक ऑपरेटर को हाइड्रेट वक्र के मुकाबले ऑपरेटिंग बिंदु की जांच करने की अनुमति देते हैं। सामग्री ASME VIII डिवीजन 1 का पालन करती है जिसमें खट्टी सेवा में NACE MR0175 / ISO 15156 अनुपालन शामिल है, जिसमें कठोरता सीमाएं और पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट शामिल हैं। हर तरल आउटलेट में एक vortex breaker होना चाहिए, और पोत को API 520 प्रति एक राहत उपकरण प्रदान किया जाना चाहिए जो अवरुद्ध तरल आउटलेट और आग के मामलों के लिए आकार का हो, साथ ही एक फ्लेयर या बंद नाली में एक ब्लोडाउन कनेक्शन हो।

इनलेट गैस सेपरेटर विन्यास तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: इनलेट सेपरेटर और स्लग कैचर में क्या अंतर है?

उत्तर: इनलेट सेपरेटर एक पोत है जिसे मामूली तरल होल्डअप, आमतौर पर 3-10 मिनट के साथ स्थिर गैस थ्रूपुट के लिए आकार दिया गया है, और इसे फंसे हुए बूंदों और मिस्ट को हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक स्लग कैचर अनिवार्य रूप से पाइप का एक बड़ा आयतन है, जिसे एक फिंगर या हार्प व्यवस्था के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है, जिसमें 100-3,000 एम3 का भंडारण आयतन है जिसका एकमात्र उद्देश्य लंबी पाइपलाइन में जमा होने वाले बड़े तरल स्लग को अवशोषित करना है और जिन्हें पिगिंग या प्रवाह में परिवर्तन द्वारा बाहर निकाला जाता है। वे विकल्प के बजाय पूरक हैं: पहाड़ी इलाके में एक लंबी संग्रह लाइन पहले एक स्लग कैचर में निर्वहन करती है जो घंटों में थोक मात्रा को धीरे-धीरे अवशोषित करता है, और स्लग कैचर से गैस फिर एक पारंपरिक सेपरेटर में जाती है जो गैस प्रसंस्करण संयंत्र में प्रवेश करने से पहले शेष मिस्ट को हटा देती है। स्लग कैचर का काम करने के लिए एक सेपरेटर को डिजाइन करने से अव्यावहारिक आकार का पोत बनेगा।

प्रश्न: इनलेट सेपरेटर के लिए K कारक डाउनस्ट्रीम वाले की तुलना में कम क्यों है?

उत्तर: क्योंकि इनलेट स्ट्रीम संयंत्र में सबसे कम अच्छी तरह से चित्रित है। डाउनस्ट्रीम सेपरेटर फ़ीड कम से कम एक पृथक्करण चरण से गुजरे हैं, इसलिए बूंद आकार वितरण और तरल लोडिंग ज्ञात और स्थिर हैं, और डिजाइनर आत्मविश्वास से 0.10-0.35 मीटर/सेकंड के मानक K मानों का उपयोग कर सकते हैं। इनलेट स्ट्रीम नहीं हैं: तरल कुओं या पाइपलाइनों से समय, इलाके, पिगिंग और परिवेश की स्थिति के साथ भिन्न मात्रा और बूंद आकार में आता है, और अंडर-डिजाइन का दंड केवल दक्षता के मामूली नुकसान के बजाय महंगे डाउनस्ट्रीम उपकरणों को नुकसान है। इसलिए कम K कारक, आमतौर पर 0.08-0.20 मीटर/सेकंड, अनिश्चितता के खिलाफ एक जानबूझकर मार्जिन है, और इसे आमतौर पर एक अधिक मजबूत मिस्ट एलिमिनेटर के साथ जोड़ा जाता है, जैसे कि मेश पैड के बजाय एक वेन पैक, जो बाढ़ के बिना उच्च और अधिक परिवर्तनशील तरल भार को सहन करता है।

प्रश्न: यदि इनलेट सेपरेटर विफल हो जाता है तो क्या होता है?

उत्तर: परिणाम डाउनस्ट्रीम में फैलते हैं और लगभग हमेशा सेपरेटर से अधिक महंगे होते हैं। ग्लाइकोल निर्जलीकरण संपर्ककर्ता तक पहुंचने वाला तरल झाग, ग्लाइकोल कैरीओवर और निर्जलीकरण क्षमता का नुकसान का कारण बनता है, और उपाय बंद करना, सिस्टम को साफ करना और खराब ग्लाइकोल को बदलना है। आणविक छलनी तक पहुंचने वाला तरल अवशोषक को स्थायी रूप से नुकसान पहुंचाता है, क्योंकि छलनी तरल हाइड्रोकार्बन और तरल पानी से अपरिवर्तनीय रूप से दूषित हो जाती है जो मोतियों को तोड़ देती है, और बिस्तर को बदलना पड़ता है। केन्द्रापसारक कंप्रेसर तक पहुंचने वाला तरल इम्पेलर क्षरण, असंतुलन और, एक गंभीर स्लग घटना में, तत्काल और विनाशकारी ब्लेड और सील विफलता का कारण बनता है। गैस टरबाइन तक पहुंचने वाला तरल लौ अस्थिरता, गर्म अनुभाग में थर्मल शॉक, और नमक और दूषित पदार्थों से क्षरण का कारण बनता है। राजकोषीय मीटर तक पहुंचने वाला तरल गलत माप का कारण बनता है जिसमें सीधे वित्तीय और संविदात्मक परिणाम होते हैं। यह विषमता है कि इनलेट सेपरेटरों को अनुकूलित करने के बजाय ओवर-डिजाइन क्यों किया जाता है।

प्रश्न: इनलेट सेपरेटर का निरीक्षण और रखरखाव कितनी बार किया जाना चाहिए?

उत्तर: निरीक्षण व्यवस्था जोखिम से आती है। स्तर इंस्ट्रूमेंटेशन का कार्यात्मक परीक्षण हर शटडाउन पर और आमतौर पर संचालन के दौरान हर 3-6 महीने में किया जाना चाहिए, क्योंकि यह वह तत्व है जिसकी विफलता सीधे कैरीओवर का कारण बनती है। मिस्ट एलिमिनेटर का निरीक्षण प्रत्येक प्रमुख मोड़ पर आंतरिक रूप से किया जाता है, आमतौर पर हर 3-5 साल में, फॉउलिंग, क्षरण, विस्थापन और क्षति की तलाश में, और यदि यह मामूली गिरावट से अधिक दिखाता है तो इसे बदल दिया जाता है। पोत के पार और किसी भी फिल्टर तत्वों के पार विभेदक दबाव को लगातार ट्रेंड किया जाना चाहिए, जिसमें एक बढ़ती हुई प्रवृत्ति जांच को ट्रिगर करती है न कि एक निर्धारित प्रतिक्रिया। रेत के संचय को अवलोकन द्वारा निर्धारित आवृत्ति पर जेटिंग द्वारा प्रबंधित किया जाता है, एक रेतीले कुएं में प्रति घंटा से एक साफ कुएं में मासिक तक, और पोत के नीचे और आउटलेट नोजल का क्षरण और रेत-पानी इंटरफ़ेस पर पतले होने के लिए निरीक्षण किया जाता है। आंतरिक रूप से, पोत का दीवार पतले होने, पिटिंग, इनलेट डिवाइस पर क्षरण और वेल्ड सीम में दरार के लिए जांच की जाती है, जिसमें एपीआई 580 या समकक्ष स्थानीय मानक के तहत जोखिम-आधारित निरीक्षण कार्यक्रम द्वारा निर्धारित अंतराल होता है, और खट्टी या erosive सेवा में एक छोटे अंतराल के साथ।