पाइपलाइन गैस सेपरेटर क्या है: उद्देश्य, आकार और पाइपलाइन अनुप्रयोग

पाइपलाइन गैस विभाजक क्या है: उद्देश्य, आकार और पाइपलाइन अनुप्रयोग

मूल प्रश्न का उत्तर:पाइपलाइन गैस विभाजक क्या है?एक पाइपलाइन गैस विभाजक एक दबाव पोत है जो बहने वाली गैस से मुक्त तरल पदार्थ और ठोस पदार्थों को निकालने के लिए गैस संचरण या संग्रहण प्रणाली के साथ एक परिभाषित बिंदु पर स्थापित किया जाता है ताकि गैस अनुबंध विनिर्देश को पूरा कर सके और उपकरण को नुकसान न पहुंचाए। यह चार स्थानों पर पाया जाता है: कंप्रेसर स्टेशन सक्शन और डिस्चार्ज पर, राजकोषीय मीटर स्टेशनों पर, शहर के गेट और रसीद बिंदुओं पर, और एक सुअर रिसीवर के डाउनस्ट्रीम पर। आकार निर्धारण ओरिएंटेशन और धुंध हटाने वाले प्रकार के आधार पर 0.08-0.25 मीटर/सेकेंड के K कारक के साथ सॉडर्स-ब्राउन समीकरण का पालन करता है, जिसमें 3-15 मिनट का तरल होल्डअप और 0.1 यूएस गैलन प्रति मिलियन मानक क्यूबिक फीट से नीचे का कैरीओवर लक्ष्य होता है। 40-100 बार का ट्रांसमिशन दबाव जहाज को मोटी दीवार वाला और महंगा बनाता है, लेकिन विभाजक कंप्रेसर, मीटर चलाने या पाइपलाइन की रक्षा करने की लागत का एक छोटा सा अंश है।

1. पाइपलाइन गैस सेपरेटर कहाँ स्थापित किए जाते हैं और क्यों

पाइपलाइन पर प्रत्येक स्थिति में एक अलग तरल स्रोत और जोखिम में उपकरण का एक अलग टुकड़ा होता है:

• कंप्रेसर स्टेशन सक्शन और डिस्चार्ज:एक केन्द्रापसारक या प्रत्यागामी कंप्रेसर पाइपलाइन पर सबसे महंगी और सबसे अधिक तरल-संवेदनशील वस्तु है, इसलिए दोनों तरफ विभाजक स्थापित किए जाते हैं। सक्शन पक्ष पर, स्क्रबर को अपस्ट्रीम से आने वाले किसी भी तरल को पकड़ना चाहिए, क्योंकि केन्द्रापसारक कंप्रेसर में प्रवेश करने वाला स्लग तत्काल ब्लेड और सील क्षति का कारण बनता है और, कम से कम, गंभीर असंतुलन का कारण बनता है। सक्शन स्क्रबर इसलिए कॉम्पैक्ट, लंबवत होते हैं, केवल 1-3 मिनट की होल्डअप के साथ लेकिन तेजी से उच्च-उच्च स्तर की यात्रा और अक्सर जल्दी बंद होने वाले इनलेट वाल्व के साथ होते हैं। डिस्चार्ज पक्ष पर कर्तव्य बदलता है: गैस गर्म होती है, आमतौर पर संपीड़न के बाद 50-90 डिग्री सेल्सियस, और कंप्रेसर चिकनाई तेल का हिस्सा और किसी भी भारी हाइड्रोकार्बन अंश ठंडा होने पर संघनित हो जाते हैं, इसलिए आफ्टरकूलर के साथ एक डिस्चार्ज स्क्रबर गैस के पाइपलाइन में फिर से प्रवेश करने से पहले तरल हाइड्रोकार्बन और चिकनाई तेल दोनों को हटा देता है।
• राजकोषीय मीटर स्टेशन:जहां गैस स्वामित्व बदलती है, माप सटीकता के प्रत्यक्ष वित्तीय परिणाम होते हैं, और तरल माप त्रुटि के सबसे बड़े स्रोतों में से एक है। तरल मौजूद वाला एक छिद्र मीटर गलत तरीके से पढ़ता है क्योंकि दो-चरण प्रवाह निर्वहन गुणांक को बदलता है और क्योंकि तरल आवेग लाइनों और प्लेट में जमा होता है; एक अल्ट्रासोनिक मीटर बूंदों से और ट्रांसड्यूसर चेहरे पर एक तरल फिल्म से सिग्नल क्षीणन और नकली रीडिंग से ग्रस्त है। इसलिए एक मीटर स्टेशन विभाजक को एक फिल्टर विभाजक या एक सहसंयोजक तत्व के साथ निर्दिष्ट किया जाता है, जो 0.3-1 माइक्रोमीटर तक की बूंदों को हटाता है, और मीटर रन को एक स्ट्रेटनिंग वेन्स सेक्शन और आवश्यक अपस्ट्रीम सीधी लंबाई के साथ डाउनस्ट्रीम में स्थापित किया जाता है। कई अनुबंधों में स्पष्ट रूप से मीटर के तुरंत ऊपर एक विभाजक की आवश्यकता होती है और अधिकतम तरल सामग्री निर्दिष्ट होती है।
• सिटी गेट, प्राप्ति और वितरण बिंदु:उस बिंदु पर जहां गैस वितरण प्रणाली में प्रवेश करती है या ऑपरेटरों के बीच स्थानांतरित होती है, विभाजक एक हिरासत और सुरक्षा भूमिका निभाता है। यह अपस्ट्रीम सिस्टम में जमा हुए किसी भी तरल और ठोस पदार्थ को हटा देता है, दबाव को नियंत्रित करने वाले और अधिक दबाव वाले सुरक्षा उपकरणों की सुरक्षा करता है, और एक नमूना बिंदु और एक तरल माप बिंदु प्रदान करता है ताकि प्राप्त किसी भी तरल पदार्थ का हिसाब लगाया जा सके। इन स्टेशनों में लगभग हमेशा एक साधारण स्क्रबर के बजाय एक फिल्टर विभाजक शामिल होता है, क्योंकि वितरण प्रणालियाँ कंप्रेसर तेल और महीन ठोस पदार्थों के प्रति बहुत संवेदनशील होती हैं, जो नियामकों और गंधक उपकरणों को खराब कर देते हैं। जहां गैस को गंधयुक्त किया जाना है, वहां अच्छा पृथक्करण दूसरे कारण से मायने रखता है: तरल पदार्थ गंधक को असमान रूप से अवशोषित और सोख लेते हैं, इसलिए खराब पृथक्करण नीचे की ओर असंगत गंध स्तर पैदा करता है।
• सुअर रिसीवर और स्लग प्रबंधन:ट्रांसमिशन लाइन को पिग करने से जमा हुआ तरल पिग के आगे चला जाता है, और एक पिगिंग ऑपरेशन थोड़े समय में प्राप्तकर्ता स्टेशन तक 5-500 m3 तरल पहुंचा सकता है। एक पारंपरिक विभाजक इसे अवशोषित नहीं कर सकता; मानक व्यवस्था एक समर्पित स्लग कैचर है, आमतौर पर 100-3,000 एम3 की मात्रा के साथ बड़े-व्यास पाइप की एक उंगली या वीणा व्यवस्था, इसके बाद गैस को पॉलिश करने के लिए एक पारंपरिक विभाजक होता है। स्लग कैचर का आकार स्थिर-अवस्था दरों के बजाय विशिष्ट लाइन के क्षणिक प्रवाह सिमुलेशन से होना चाहिए, क्योंकि आगमन दर इलाके पर, सुअर की गति पर और कितना तरल जमा हुआ है पर निर्भर करता है। प्राप्त सुविधाओं के लिए एक पिग सिग्नल, प्रारंभिक गैस उछाल के लिए एक बाईपास और एक तरल हैंडलिंग प्रणाली की भी आवश्यकता होती है जो डाउनस्ट्रीम टैंक पर अधिक दबाव डाले बिना स्लग को स्वीकार कर सके।

2. पाइपलाइन गैस विभाजक का आकार और संचालन

तीन निर्णय यह निर्धारित करते हैं कि विभाजक पाइपलाइन की संपूर्ण ऑपरेटिंग रेंज में कार्य करता है या नहीं:

• प्रवाह सीमा के पार आकार:एक पाइपलाइन विभाजक को पहले दिन और बीस साल बाद काम करना चाहिए, और दोनों मामले आमतौर पर विपरीत होते हैं। एक लाइन के जीवन के आरंभ में प्रवाह डिज़ाइन पर या उसके निकट होता है और पोत की गैस-क्षमता सीमित होती है, इसलिए साउडर्स-ब्राउन मानदंड व्यास निर्धारित करता है। बाद में, जैसे-जैसे फ़ील्ड उत्पादन में गिरावट आती है या जैसे ही लाइन कम दबाव पर संचालित होती है, गैस का वेग कम हो जाता है और बर्तन बड़ा हो जाता है, जो सुरक्षित लगता है लेकिन एक वास्तविक समस्या पैदा करता है: बहुत कम वेग पर धुंध हटाने वाला अपनी कुशल सीमा से नीचे काम करता है, और तरल सतह से बूंदों का पुन: प्रवेश खराब हो सकता है। इसलिए डिजाइनर न्यूनतम तीन मामलों की जांच करते हैं: अधिकतम प्रवाह, सामान्य प्रवाह, और न्यूनतम टर्नडाउन प्रवाह, आमतौर पर डिजाइन का 20-30%, और वे एक धुंध एलिमिनेटर का चयन करते हैं जिसकी कुशल सीमा तीनों को कवर करती है, अक्सर इस कारण से जाल पैड के बजाय एक वेन पैक होता है।
• धुंध उन्मूलन और फ़िल्टर विभाजक:अकेले गुरुत्वाकर्षण पाइपलाइन सेवा के लिए बहुत अधिक तरल छोड़ता है। एक बुना हुआ तार जाल पैड केवल 25-75 मिमी एच2ओ के दबाव ड्रॉप के साथ 99.9% दक्षता पर 5-10 माइक्रोमीटर से ऊपर की बूंदों को हटा देता है, और सामान्य कर्तव्य के लिए पर्याप्त है। जहां विनिर्देश सख्त है, एक फिल्टर विभाजक फिल्टर तत्वों को एकत्रित करने के पहले चरण को जोड़ता है, जो बारीक बूंदों को पकड़ता है और उन्हें बड़ी बूंदों में विलय कर देता है, दूसरे चरण के वेन पैक के साथ जो बढ़े हुए बूंदों को हटा देता है, जिससे 99.98% पर 0.3-1 माइक्रोमीटर तक निष्कासन प्राप्त होता है। यह जिस ऑपरेटिंग अनुशासन की मांग करता है वह है विभेदक दबाव की निगरानी: तत्व बदले जा सकते हैं, वे ठोस पदार्थों और कंप्रेसर तेल के साथ प्लग करते हैं, और पहले चरण में बढ़ता अंतर दबाव उन्हें विफल होने से पहले या शेष तत्वों के माध्यम से बढ़ते वेग से उनकी दक्षता को नष्ट करने से पहले बदलने का संकेत है।
• स्तर नियंत्रण, तरल निपटान और सुरक्षा:तरल निष्कासन वह जगह है जहां पाइपलाइन विभाजक अक्सर सेवा में विफल हो जाते हैं। जहाज को दो स्वतंत्र स्तर के ट्रांसमीटरों, एक उच्च-स्तरीय अलार्म और एक उच्च-उच्च स्तरीय यात्रा की आवश्यकता होती है जो केवल किसी समस्या की घोषणा करने के बजाय डाउनस्ट्रीम उपकरणों की सुरक्षा करती है; कंप्रेसर सक्शन स्क्रबर पर यात्रा आमतौर पर कंप्रेसर को बंद कर देती है। डंप वाल्व का आकार अधिकतम तरल दर के लिए होना चाहिए, न कि औसत के लिए, और कटाव प्रतिरोधी होना चाहिए, क्योंकि उत्पादित तरल पदार्थ रेत ले जाते हैं और क्योंकि उच्च दबाव ड्रॉप पर थ्रॉटलिंग वाल्व जल्दी से नष्ट हो जाता है; कठोर ट्रिम के साथ एक लेवल कंट्रोल वाल्व या एक अलग लेवल स्विच के साथ एक समर्पित ऑन-ऑफ डंप वाल्व सामान्य उत्तर हैं। तरल को कहीं और जाना चाहिए, आम तौर पर एक खुले गड्ढे के बजाय वाष्प पुनर्प्राप्ति के साथ उत्पादित पानी या घनीभूत टैंक में, और अवरुद्ध तरल आउटलेट मामले के लिए और आग के संपर्क के लिए जहाज में एपीआई 520 आकार के अनुसार एक राहत उपकरण होना चाहिए।

पाइपलाइन गैस विभाजक स्थिति तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: पाइपलाइन गैस विभाजक और उत्पादन विभाजक के बीच क्या अंतर है?

ए: एक उत्पादन विभाजक क्षेत्र में तरल पदार्थों को अच्छी तरह से संभालता है, जहां गैस, तेल और पानी की दरें जलाशय के व्यवहार के साथ उतार-चढ़ाव करती हैं और जहां तरल अंश बड़ा और अप्रत्याशित हो सकता है; यह अक्सर एक मेड़ और एक इंटरफ़ेस नियंत्रक के साथ एक तीन चरण वाला पोत होता है, और इसके बाद एक हीटर ट्रीटर या एक इलेक्ट्रोस्टैटिक डिसाल्टर हो सकता है। एक पाइपलाइन गैस विभाजक उस गैस को संभालता है जिसे पहले ही बिक्री की गुणवत्ता के करीब संसाधित किया जा चुका है, जहां तरल एक उत्पाद के बजाय एक उपद्रव है: संघनित पानी और हाइड्रोकार्बन, कंप्रेसर चिकनाई तेल, और पाइप की दीवार से ठोस और स्केल। यह आम तौर पर बहुत कम तरल मात्रा वाला दो-चरण वाला पोत होता है, इसका आकार होल्डअप की तुलना में वेग और धुंध उन्मूलन के लिए अधिक होता है, और यह उत्पादित धारा को बिक्री योग्य चरणों में अलग करने के बजाय कंप्रेसर, मीटर या डाउनस्ट्रीम सिस्टम की रक्षा करने के लिए होता है।

प्रश्न: गैस पाइपलाइन में तरल पदार्थ इतनी समस्या क्यों है?

उत्तर: चार कारण, प्रत्येक का एक अलग परिणाम है। यह उपकरण को नुकसान पहुंचाता है: एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर में प्रवेश करने वाला तरल रोटर को नष्ट और असंतुलित कर देता है, और एक स्लग इसे पूरी तरह से नष्ट कर सकता है। यह माप को दूषित करता है: एक छिद्र या एक अल्ट्रासोनिक मीटर के माध्यम से दो चरण का प्रवाह कई प्रतिशत की त्रुटियां पैदा करता है, और एक राजकोषीय मीटर स्टेशन पर यह संविदात्मक परिणामों के साथ प्रत्यक्ष और निरंतर वित्तीय हानि है। यह क्षमता को कम कर देता है: लाइन के निचले स्थानों में तरल जमा होने से प्रभावी प्रवाह क्षेत्र कम हो जाता है और दबाव में गिरावट बढ़ जाती है, इसलिए लाइन समान संपीड़न शक्ति के लिए कम गैस वितरित करती है। और यह परिचालन संबंधी समस्याएं पैदा करता है: दबाव कम करने वाले बिंदुओं पर तरल पदार्थ जम जाते हैं या हाइड्रेट बनाते हैं, वे नियामकों और गंधीकरण उपकरणों को खराब कर देते हैं, और वे आंतरिक क्षरण को बढ़ावा देते हैं, खासकर जहां पानी और एसिड गैसें मौजूद होती हैं।

प्रश्न: पाइपलाइन गैस विभाजक का आकार कैसा होता है?

ए: सॉडर्स-ब्राउन समीकरण के अनुसार, v_max = K x sqrt((rho_L - rho_V) / rho_V), जो अधिकतम स्वीकार्य गैस वेग देता है जिसके ऊपर तरल ले जाया जाता है। K कारक पोत ज्यामिति और धुंध उन्मूलनकर्ता प्रदर्शन को एक अनुभवजन्य संख्या में संघनित करता है: आम तौर पर एक जाल पैड के साथ एक ऊर्ध्वाधर स्क्रबर के लिए 0.08-0.15 मीटर/सेकेंड, एक क्षैतिज पोत या एक वेन पैक के लिए 0.15-0.25 मीटर/सेकेंड, और एक चक्रवाती इनलेट के साथ और भी अधिक। बर्तन का व्यास वास्तविक परिस्थितियों में गैस प्रवाह दर से, उस स्वीकार्य वेग से विभाजित होता है। फिर इसे तरल प्रबंधन आवश्यकता के विरुद्ध जांचा जाता है, आमतौर पर ड्यूटी के आधार पर 3-15 मिनट का होल्डअप, और डिज़ाइन प्रवाह के 20-30% पर टर्नडाउन मामले के विरुद्ध। एपीआई 12जे उद्योग ढांचा प्रदान करता है, और जहां एक स्लग विश्वसनीय है, स्थिर-स्थिति गणना को एक क्षणिक प्रवाह सिमुलेशन द्वारा पूरक किया जाना चाहिए।

प्रश्न: पाइपलाइन गैस सेपरेटर को किस रखरखाव की आवश्यकता होती है?

ए: चार गतिविधियाँ। लेवल इंस्ट्रुमेंटेशन परीक्षण, आम तौर पर हर 3-6 महीने में और हर शटडाउन पर, क्योंकि लेवल सिस्टम ही वास्तव में कैरीओवर को रोकता है और तरल गड़बड़ी का सबसे आम कारण है। मिस्ट एलिमिनेटर या फ़िल्टर तत्वों में विभेदक दबाव चल रहा है, जो बाढ़ और प्लगिंग का जल्दी पता लगाता है और प्रदर्शन खो जाने से पहले तत्व को बदल देता है। प्रत्येक बड़े बदलाव पर आंतरिक निरीक्षण, आमतौर पर हर 3-5 साल में, इनलेट डिवाइस की जांच, विस्थापन और क्षति के लिए धुंध हटानेवाला, जंग और क्षरण के लिए पोत की दीवार, और रुकावट के लिए आउटलेट नोजल और भंवर ब्रेकर की जांच की जाती है। और तरल प्रबंधन जांच करता है, यह सत्यापित करता है कि डंप वाल्व ठीक से बैठता है और स्ट्रोक करता है और तरल निपटान मार्ग अवरुद्ध नहीं है, क्योंकि एक कार्य स्तर नियंत्रक और एक अवरुद्ध आउटलेट के साथ एक विभाजक उतनी ही तेजी से भर जाएगा जितना कि कोई नियंत्रक नहीं है।