Apa Itu Separator Gas Inlet: Tujuan, Ukuran dan Pedoman Desain

Menjawab pertanyaan inti:Apa itu separator gas masuk?Separator gas masuk adalah wadah pertama aliran gas masuk di pabrik pengolahan, stasiun kompresor, unit dehidrasi atau skid pengukur dan fungsinya adalah perlindungan:Ini menghilangkan cairan bebas dan padatan yang akan merusakKarena beban cairan di inlet pabrik tidak diketahui oleh alam dan dapat tiba sebagai slug 5-100 m3,pemisah masuk berukuran lebih konservatif daripada pemisah lainnya di pabrikFaktor desain K dalam persamaan Souders-Brown biasanya 0,08-0,20 m/s, dibandingkan 0,10-0,35 m/s untuk kapal hilir,dan retensi cairan yang murah hati pada 3-10 menit daripada 1-3 menit yang digunakan untuk scrubber sederhanaTarget kinerja biasanya dinyatakan sebagai carryover cairan di bawah 0,1 galon AS per juta kaki kubik standar,dan kapal adalah asuransi tunggal termurah di pabrik terhadap kegagalan paling mahal hilir.

1. Mengapa Inlet Separator Dimensi Konservatif

Empat karakteristik aliran masuk membenarkan margin tambahan, dan masing-masing memiliki mode kegagalan yang terpasang:

• Pengisian Cairan yang Tidak Diketahui dan Lintas:Tidak seperti pemisah hilir, di mana komposisi pakan ditetapkan oleh unit sebelumnya dan stabil, pemisah inlet menghadapi apa pun yang dikirimkan oleh pipa atau sumur.Beban cairan bervariasi dengan kondisi sumur, dengan medan, dengan jadwal pigging dan dengan suhu sekitar. pipa pigged setelah beberapa bulan operasi dapat memberikan slug jauh lebih besar dari apa pun desain keadaan stabil diantisipasi,dan siput medan di sistem pengumpulan bukit dapat tiba tanpa peringatanInilah sebabnya mengapa wadah ditentukan dengan menahan cairan yang murah hati dan dengan sistem kontrol tingkat yang merespons dalam detik bukan menit,dan mengapa perjalanan tingkat tinggi tinggi diatur untuk menutup outlet gas sebelum cairan mencapai eliminator kabut.
• Perlindungan Peralatan Downstream:Nilai pemisah masuk diukur oleh apa yang dilindungi. kontaktor dehidrasi glikol akan busa parah dan kehilangan glikol jika hidrokarbon cair masuk ke dalamnya,dan saringan molekul akan rusak secara permanen oleh air cair atau hidrokarbonSebuah kompresor sentrifugal akan mengalami erosi impeller dan, dalam peristiwa slug parah, pisau bencana dan kerusakan segel. turbin gas akan terbakar atau, lebih buruk,mengalami korosi bagian panas dan kegagalan bilah dari cairan dan garam yang tertelanDalam setiap kasus, biaya pemisah inlet, biasanya satu sampai tiga persen dari biaya pabrik,adalah sepele dibandingkan dengan biaya kegagalan itu mencegah, yang merupakan alasan untuk mendesainnya dengan murah hati daripada minimal yang dibutuhkan perhitungan keadaan tetap.
• Penanganan slug dan waktu respon tingkat:Sebuah slug yang tiba di pemisah inlet harus diserap tanpa membawa cairan ke outlet gas.volume cairan yang dapat terkumpul sebelum tindakan perjalanan tingkat tinggi tinggi, dan waktu yang tersedia. Jika 50 m3 slug tiba dalam waktu lima menit dan pemisah memiliki 20 m3 volume kerja di atas tingkat normal,kontrol tingkat dan katup pembuangan harus mengeluarkan cairan pada 10 m3 per menit serta menyerap kelebihan, atau perjalanan akan bertindak. respon desain termasuk wadah yang lebih besar, katup pembuangan ukuran untuk tingkat slug daripada tingkat rata-rata,pemegang slug terpisah di hulu pemisah untuk pipa dengan slugging yang parah, dan filosofi kontrol yang memungkinkan pabrik untuk mengurangi throughput atau daur ulang daripada mulai segera jika itu lebih aman untuk unit hilir.
• Padat, Pasir dan Lilin:Aliran masuk membawa pasir, skala, produk korosi, residu cairan pengeboran di ladang baru, dan kadang-kadang lilin yang terkulai saat gas mendingin.mengikis trim katup pembuanganOleh karena itu, separator masuk dirancang dengan zona pengumpulan padatan, koneksi jet pasir dan pengaturan flushing,dan periode ledakan ke siklon pasir atau saluran pembuangan tertutup; frekuensi jetting, yang dicatat dari waktu ke waktu, menjadi diagnosis yang berguna dari kontrol pasir hulu.waduk harus dirancang untuk menampung puing-puing dan dengan pemanasan atau dengan titik injeksi pelarut, karena akumulasi lilin pada eliminator kabut adalah penyebab umum dari penurunan kinerja secara bertahap yang mudah didiagnosis salah sebagai masalah kecepatan.

2Konfigurasi dan Pedoman Desain

Empat konfigurasi digunakan, dan pilihannya mengikuti beban cairan, ruang plot dan peralatan yang dilindungi:

• Pembersih Inlet Vertikal:Pilihan standar di mana tingkat gas tinggi dibandingkan dengan tingkat cairan, di mana ruang plot terbatas, dan di mana cairan sebagian besar kabut daripada bulk.Sebuah wadah vertikal memberikan diameter terkecil untuk kapasitas gas tertentu, adalah penguras diri, dan menangani kontrol tingkat dengan baik karena luas permukaan cairan kecil dan tingkat merespon dengan cepat untuk masuk.Ini adalah konfigurasi standar untuk kompresor suction scrubber, di mana volume cairan kecil tetapi setiap carryover merusak, dengan penundaan hanya 1-3 menit. kelemahan adalah penyimpanan cairan terbatas, sehingga scrubber vertikal saja tidak dapat menyerap siput besar,dan biasanya dipasangkan baik dengan pemisah hulu yang lebih besar atau dengan drum knockout dan katup masuk yang menutup dengan cepat yang mengisolasi kompresor pada tingkat tinggi.
• Separator Inlet Horizontal:Digunakan di mana laju cairnya besar, di mana volume siput harus diserap, atau di mana pemisahan tiga fase gas, kondensat dan air diperlukan.Jalur horisontal yang panjang memberikan pendirian tetes yang baik, luas permukaan yang besar memecah busa dan melepaskan gas terlarut, dan wadah menyediakan 3-10 menit tahan cairan dalam diameter yang dapat dikelola.Untuk tugas tiga fase pengontrol tingkat antarmuka dan bendungan atau boot memisahkan kondensat dari air yang dihasilkan, dan pengukuran harus memeriksa kapasitas gas oleh Souders-Brown dan waktu keberadaan cairan yang diperlukan untuk tetes air untuk menetap keluar dari kondensat, biasanya 5-10 menit.Kompromi adalah jejak plot yang besar, kontrol tingkat yang lebih sulit di bawah gerakan lepas pantai, dan kebutuhan untuk distribusi gas sepanjang panjang untuk mencegah saluran menuju outlet.
• Pemisah Inlet Siklon dan Multicyclone:Di mana ruang dan beratnya sangat penting, seperti di lepas pantai atau di platform kepala sumur, separator inlet siklonik menggunakan akselerasi sentrifugal daripada gravitasi,mencapai pemisahan dalam wadah sebagian kecil dari ukuranGas masuk secara tangensial atau melalui angin putar dan diputar dengan kecepatan tinggi, melemparkan cairan ke dinding di mana ia mengalir ke zona pengumpulan,sementara inti kering ditarik keluar melalui pusat vortex finder. pengaturan multicyclone menggunakan lusinan tabung kecil secara paralel untuk mencapai potongan halus dalam cangkang kompak. Keuntungan adalah kompak dan tidak sensitif terhadap gerakan;keterbatasan adalah penurunan tekanan yang lebih tinggi, biasanya 100-350 mm H2O, penurunan efisiensi yang tajam pada turndown di bawah sekitar 40-50% dari aliran desain, dan kerentanan terhadap erosi dan penyumbatan oleh pasir,itulah sebabnya mereka biasanya dilindungi oleh angin topan pasir di hulu sungai atau saringan.
• Instrumen, Kontrol dan Kode:Instrumen adalah yang membuat perbedaan antara pemisah yang melindungi dan satu yang hanya ada.dan perjalanan tingkat tinggi tinggi yang menutup outlet gas atau mematikan peralatan yang dilindungi adalah standarSebuah indikator tekanan diferensial di seluruh penghilang kabut mendeteksi banjir dan debu lebih awal.Sebuah indikator tekanan dan indikator suhu memungkinkan operator untuk memeriksa titik operasi terhadap kurva hidrat. Bahan mengikuti ASME VIII Divisi 1 dengan NACE MR0175 / ISO 15156 kepatuhan dalam layanan asam, termasuk batas kekerasan dan perawatan panas pasca las.,dan wadah harus dilengkapi dengan perangkat pelepasan sesuai dengan API 520 yang berukuran untuk outlet cairan yang tersumbat dan kasus kebakaran, ditambah koneksi ledakan ke suar atau saluran pembuangan tertutup.

Konfigurasi pemisah gas masuk Matriks perbandingan

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

T: Apa perbedaan antara pemisah inlet dan penangkap siput?

A: Separator inlet adalah wadah berukuran untuk aliran gas yang stabil dengan retensi cairan yang sederhana, biasanya 3-10 menit, dan dirancang untuk menghilangkan tetesan dan kabut yang ditarik.Penangkap siput pada dasarnya adalah pipa bervolume besar, dikonfigurasi sebagai jari atau pengaturan harpa, dengan volume penyimpanan 100-3,000 m3 yang satu-satunya tujuannya adalah untuk menyerap lendir cair besar yang menumpuk di pipa panjang dan didorong keluar oleh pigging atau oleh perubahan aliranMereka saling melengkapi dan bukan alternatif: garis pengumpulan yang panjang di medan berbukit pertama kali dilepaskan ke penangkap siput yang menyerap volume massal perlahan selama berjam-jam.dan gas dari penangkap siput kemudian melewati pemisah konvensional yang menghilangkan kabut yang tersisa sebelum gas masuk ke pabrik pengolahanMendesain pemisah untuk melakukan pekerjaan penangkap kerang akan menghasilkan kapal dengan ukuran yang tidak praktis.

T: Mengapa faktor K lebih rendah untuk pemisah inlet daripada untuk downstream?

A: Karena aliran masuk adalah yang paling tidak ditandai di pabrik.jadi distribusi ukuran tetes dan beban cairan diketahui dan stabil, dan desainer dapat menggunakan nilai K standar 0,10-0,35 m/s dengan yakin. aliran inlet tidak: cairan datang dari sumur atau pipa dalam jumlah dan ukuran tetes yang bervariasi seiring waktu,dengan medan, dengan pigging dan dengan kondisi lingkungan, dan hukuman untuk underdesign adalah kerusakan pada peralatan hilir yang mahal daripada hanya kehilangan efisiensi yang sederhana.biasanya 0.08-0.20 m/s, oleh karena itu merupakan margin yang disengaja terhadap ketidakpastian, dan biasanya dikombinasikan dengan penghilang kabut yang lebih kuat, seperti paket vane bukan pad mesh,yang mentolerir beban cairan yang lebih tinggi dan lebih bervariasi tanpa banjir.

T: Apa yang terjadi jika separator masuk gagal?

A: Konsekuensi menyebar ke hulu dan hampir selalu lebih mahal daripada pemisah.Transfer glikol dan hilangnya kemampuan dehidrasi, dan obatnya adalah untuk mematikan, membersihkan sistem dan mengganti glycol terdegradasi.karena saringan tercemar oleh hidrokarbon cair dan air cair yang menyebabkan manik-manik hancurCairan yang mencapai kompresor sentrifugal menyebabkan erosi impeller, ketidakseimbangan, dan, dalam peristiwa slug yang parah, segera dan bencana bilah dan penyatuan kegagalan.Cairan mencapai turbin gas menyebabkan ketidakstabilan api, kejut termal pada bagian panas, dan korosi dari garam dan kontaminan.Asimetri ini adalah mengapa pemisah inlet lebih dirancang daripada dioptimalkan.

T: Seberapa sering separator masuk harus diperiksa dan dirawat?

A: Sistem inspeksi adalah hasil dari risiko. Instrumen tingkat harus diuji secara fungsional pada setiap penutupan dan biasanya setiap 3-6 bulan selama operasi,karena itu adalah elemen yang kegagalan langsung menyebabkan pemindahanPenghilang kabut diperiksa secara internal pada setiap perubahan besar, biasanya setiap 3-5 tahun, mencari debu, korosi, pergeseran dan kerusakan,dan diganti jika menunjukkan degradasi lebih dari sederhanaTekanan diferensial di seluruh wadah dan di seluruh elemen filter harus terus berkembang, dengan tren meningkat memicu penyelidikan daripada respon terjadwal.Akumulasi pasir dikelola dengan melemparkan pada frekuensi yang ditentukan oleh pengamatan, mulai dari setiap jam di sumur berpasir hingga setiap bulan di sumur bersih, dan bagian bawah wadah dan muncung keluar diperiksa untuk erosi dan pengenceran di antarmuka pasir-air.wadah diperiksa untuk penipisan dinding, pengeboran, erosi pada perangkat masuk dan retakan pada lapisan las, dengan interval yang ditetapkan oleh program inspeksi berbasis risiko di bawah API 580 atau standar lokal yang setara,dan dengan interval yang lebih pendek dalam pelayanan asam atau erosif.