Máy tách khí vào là gì: Mục đích, kích thước và hướng dẫn thiết kế

Trả lời câu hỏi chính:Máy tách khí vào là gì?Máy tách khí vào là bình đầu tiên mà dòng khí đi vào tại nhà máy chế biến, trạm nén, đơn vị khử nước hoặc trượt đo và chức năng của nó là bảo vệ:nó loại bỏ các chất lỏng và chất rắn tự do mà nếu không sẽ gây tổn hạiBởi vì chất lỏng tải tại một cổng vào nhà máy là không rõ ràng bởi tự nhiên và có thể đến dưới dạng một con lợn 5-100 m3,Các bộ tách đầu vào có kích thước bảo thủ hơn bất kỳ bộ tách nào khác trong nhà máyCác yếu tố thiết kế K trong phương trình Souders-Brown thường là 0,08-0,20 m / s, so với 0,10-0,35 m / s cho các tàu hạ lưu,và giữ chất lỏng là hào phóng ở 3-10 phút thay vì 1-3 phút sử dụng cho một máy rửa đơn giảnMục tiêu hiệu suất thường được thể hiện dưới 0.1 gallon US trên mỗi triệu feet khối tiêu chuẩn,và tàu là bảo hiểm đơn lẻ rẻ nhất trong nhà máy chống lại thất bại đắt tiền nhất downstream.

1. Tại sao bộ phân tách Inlet có kích thước bảo thủ

Bốn đặc điểm của dòng chảy đầu vào biện minh cho biên độ bổ sung và mỗi loại có chế độ thất bại gắn liền:

• Chất lỏng không rõ và tạm thời:Không giống như một bộ tách hạ lưu, nơi thành phần thức ăn được thiết lập bởi đơn vị trước và ổn định, một bộ tách đầu vào đối mặt với bất cứ thứ gì đường ống hoặc các giếng cung cấp.Nạp chất lỏng thay đổi theo điều kiện giếng, với địa hình, với lịch trình pigging và nhiệt độ môi trường xung quanh. một đường ống pigged sau nhiều tháng hoạt động có thể cung cấp một con lợn lớn hơn nhiều so với bất cứ điều gì thiết kế trạng thái ổn định dự kiến,và các con lười địa hình trong một hệ thống tập hợp đồi có thể đến mà không có cảnh báoĐây là lý do tại sao các bình được chỉ định với lưu trữ chất lỏng hào phóng và với một hệ thống kiểm soát mức độ phản ứng trong giây thay vì phút,và tại sao các chuyến đi cao cấp cao được thiết lập để đóng ổ cắm khí trước khi chất lỏng đạt đến bộ loại bỏ sương mù.
• Bảo vệ thiết bị hạ lưu:Giá trị của một bộ tách đầu vào được đo bằng những gì nó bảo vệ. một contactor mất nước glycol sẽ bọt nghiêm trọng và mất glycol nếu hydrocarbon lỏng đi vào nó,và một lớp lọc phân tử sẽ bị hư hỏng vĩnh viễn bởi nước lỏng hoặc hydrocarbonMột máy nén ly tâm sẽ bị xói mòn động cơ và, trong một sự kiện lưỡi liễu nghiêm trọng, thảm họa lưỡi dao và hòm bị hư hại.bị ăn mòn phần nóng và thất bại lưỡi vì uống chất lỏng và muốiTrong mỗi trường hợp, chi phí của bộ phân tách đầu vào, thường là 1-3% chi phí nhà máy,là tầm thường so với chi phí của sự thất bại nó ngăn chặn, đó là lý do để thiết kế nó hào phóng hơn là tối thiểu mà các tính toán trạng thái ổn định yêu cầu.
• Chế độ xử lý và thời gian phản ứng:Một con lợn lợn đến bộ tách đầu vào phải được hấp thụ mà không mang chất lỏng đến cửa ra khí.khối lượng chất lỏng có thể tích lũy trước khi hành động hành trình cấp độ cao, và thời gian có sẵn. Nếu một con lợn 50 m3 đến trong vòng năm phút và bộ tách có 20 m3 khối lượng làm việc cao hơn mức bình thường,kiểm soát mức độ và van dump phải loại bỏ chất lỏng với tốc độ 10 m3 mỗi phút cũng như hấp thụ dư thừaCác phản ứng thiết kế bao gồm một bình lớn hơn, một van dump có kích thước cho tỷ lệ slug hơn là tỷ lệ trung bình,một máy thu lượm tách biệt phía trên của bộ tách cho các đường ống có lượm nặng, và một triết lý kiểm soát cho phép nhà máy giảm thông lượng hoặc tái chế thay vì khởi động ngay lập tức nếu đó là an toàn hơn cho các đơn vị hạ lưu.
• Các chất rắn, cát và sáp:Dòng chảy vào mang cát, vảy, các sản phẩm ăn mòn, dư lượng chất lỏng khoan trong một lĩnh vực mới, và đôi khi sáp mà kết tủa khi khí lạnh.làm xói mòn ván phun xảVì vậy, bộ tách đầu vào được thiết kế với một khu vực thu thập chất rắn, kết nối phun cát và một sự sắp xếp rửa,và thổi theo định kỳ đến một cơn bão cát hoặc một cống khô; tần suất phun nước, được ghi lại theo thời gian, trở thành một chẩn đoán hữu ích về kiểm soát cát phía trên.thùng phải được thiết kế để chứa chất thải và có nhiệt hoặc với điểm tiêm dung môi, vì sự tích tụ sáp trên máy loại bỏ sương mù là một nguyên nhân phổ biến của việc giảm hiệu suất dần dần mà dễ dàng bị chẩn đoán sai như một vấn đề tốc độ.

2Các cấu hình và hướng dẫn thiết kế

Bốn cấu hình được sử dụng, và sự lựa chọn xuất phát từ tải chất lỏng, không gian lô và thiết bị được bảo vệ:

• Máy rửa ống dẫn thẳng đứng:Lựa chọn tiêu chuẩn khi tốc độ khí cao so với tốc độ chất lỏng, nơi không gian lô hạn chế và nơi chất lỏng chủ yếu là sương mù thay vì khối lượng lớn.Một bình dọc cung cấp đường kính nhỏ nhất cho một dung lượng khí nhất định, tự thoát nước, và xử lý kiểm soát mức độ tốt vì diện tích bề mặt chất lỏng nhỏ và mức độ phản ứng nhanh với dòng chảy.Nó là cấu hình tiêu chuẩn cho một máy ép hút nén, trong đó khối lượng chất lỏng nhỏ nhưng bất kỳ sự chuyển tiếp nào cũng có hại, với thời gian giữ chỉ 1-3 phút. điểm yếu là lưu trữ chất lỏng hạn chế, do đó một máy rửa thẳng đứng một mình không thể hấp thụ một con sò lớn,và nó thường được ghép nối với một bộ tách lớn hơn hoặc với một trống ném và một van đầu vào đóng nhanh cách ly máy nén ở mức cao.
• Máy tách ống nhấp ngang:Sử dụng khi tốc độ lỏng là đáng kể, khi khối lượng ốc cần phải được hấp thụ, hoặc khi cần tách ba pha khí, ngưng tụ và nước.Con đường ngang dài cho phép lắng đọng nhỏ giọt tốt, diện tích bề mặt lớn phá vỡ bọt và giải phóng khí hòa tan, và thùng cung cấp 3-10 phút giữ chất lỏng trong đường kính có thể quản lý.Đối với nhiệm vụ ba pha một bộ điều khiển mức độ giao diện và một đê hoặc một boot tách ngưng tụ từ nước sản xuất, và kích thước phải kiểm tra cả dung lượng khí của Souders-Brown và thời gian cư trú của chất lỏng cần thiết để giọt nước lắng đọng ra khỏi chất ngưng tụ, thường là 5-10 phút.Các sự đánh đổi là một dấu chân lô lớn, kiểm soát mức độ khó khăn hơn trong khi di chuyển ngoài khơi, và sự cần thiết phải phân phối khí dọc theo chiều dài để ngăn chặn kênh hướng đến cửa ra.
• Máy phân ly cốc xoáy và nhiều cốc xoáy:Nơi không gian và trọng lượng là ưu đãi, như ngoài khơi hoặc trên một nền tảng đầu giếng, một bộ phân tách cột nước sử dụng gia tốc ly tâm thay vì trọng lực,đạt được sự tách biệt trong một bình một phần nhỏ của kích thướcKhí đi vào ngang hoặc thông qua một cánh quạt xoáy và được quay với tốc độ cao, ném chất lỏng vào tường nơi nó thoát ra một khu vực thu thập,trong khi lõi khô được rút ra thông qua một tìm kiếm xoáy trung tâm. Các sắp xếp đa chu kỳ sử dụng hàng chục ống nhỏ song song để đạt được một cắt mịn trong một vỏ nhỏ gọn.giới hạn là giảm áp suất cao hơn, thường là 100-350 mm H2O, giảm hiệu quả mạnh khi giảm xuống dưới khoảng 40-50% dòng chảy thiết kế và dễ bị xói mòn và bị tắc bởi cát,đó là lý do tại sao chúng thường được bảo vệ bởi một cơn bão cát thượng nguồn hoặc một máy lọc.
• Thiết bị đo, điều khiển và mã:Thiết bị đo là điều làm nên sự khác biệt giữa một bộ tách bảo vệ và một bộ tách chỉ tồn tại.và một chuyến đi cao cấp cao đóng cửa ga hoặc tắt các thiết bị được bảo vệ là tiêu chuẩnMột chỉ số áp suất chênh lệch trên bộ loại bỏ sương mù phát hiện lũ lụt và bẩn sớm.Chỉ số áp suất và chỉ số nhiệt độ cho phép người vận hành kiểm tra điểm hoạt động so với đường cong hydrat. Vật liệu tuân theo ASME VIII Division 1 với NACE MR0175 / ISO 15156 tuân thủ trong dịch vụ axit, bao gồm giới hạn độ cứng và xử lý nhiệt sau hàn.,và thùng phải được trang bị thiết bị giải phóng theo API 520 có kích thước cho ổ cắm chất lỏng bị tắc và trường hợp cháy, cộng với kết nối thổi lên một ngọn lửa hoặc cống khử kín.

Mô hình so sánh cấu hình bộ tách khí vào

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Hỏi: Sự khác biệt giữa một bộ phân tách đầu vào và một người bắt lợn là gì?

A: Một bộ tách đầu vào là một thùng có kích thước để thông lượng khí ổn định với sự giữ chất lỏng khiêm tốn, thường là 3-10 phút, và nó được thiết kế để loại bỏ các giọt và sương mù bị kéo vào.Một con lưỡi liếm bắt chủ yếu là một khối lượng lớn của ống, được cấu hình như một sự sắp xếp ngón tay hoặc đàn harp, với dung lượng lưu trữ 100-3,000 m3 có mục đích duy nhất là hấp thụ những con lầy lỏng lớn tích tụ trong một đường ống dài và bị đẩy ra ngoài bằng cách lột hoặc thay đổi dòng chảyChúng bổ sung thay vì thay thế: một đường thu thập dài trong địa hình đồi núi đầu tiên thải ra vào một người bắt rắn mà hấp thụ khối lượng lớn từ từ trong nhiều giờ.và khí từ máy thu trộn lợn lợn sau đó đi qua một bộ tách thông thường loại bỏ sương mù còn lại trước khi khí vào nhà máy chế biếnThiết kế một bộ tách để làm công việc của người bắt lợn sẽ tạo ra một tàu có kích thước không thực tế.

Hỏi: Tại sao yếu tố K thấp hơn cho một bộ tách đầu vào so với một bộ tách hạ lưu?

A: Bởi vì dòng chảy đầu vào là loại ít đặc trưng nhất trong nhà máy.do đó, sự phân bố kích thước giọt và tải chất lỏng được biết đến và ổn định, và các nhà thiết kế có thể sử dụng các giá trị K tiêu chuẩn 0,10-0,35 m / s với sự tự tin.với địa hình, với sợi và với điều kiện môi trường, và hình phạt cho việc thiết kế kém là thiệt hại cho thiết bị hạ lưu đắt tiền hơn là chỉ là một sự mất hiệu quả khiêm tốn.thường 0.08-0.20 m/s, do đó là một biên độ cố ý chống lại sự không chắc chắn, và nó thường được kết hợp với một loại bỏ sương mù mạnh mẽ hơn, chẳng hạn như một gói cánh quạt thay vì một tấm lưới,chịu tải chất lỏng cao hơn và biến đổi hơn mà không bị ngập.

Hỏi: Điều gì xảy ra nếu một bộ tách đầu vào bị hỏng?

A: Các hậu quả lan truyền xuống dòng và gần như luôn luôn đắt hơn so với bộ tách.chuyển glycol và mất khả năng mất nước, và biện pháp khắc phục là tắt, làm sạch hệ thống và thay thế glycol phân hủy.vì chảo bị ô nhiễm không thể đảo ngược bởi hydrocarbon lỏng và bằng nước lỏng khiến các hạt bị phá vỡ, và giường phải được thay thế. chất lỏng tiếp cận một máy nén ly tâm gây xói mòn động cơ, mất cân bằng và, trong một sự kiện lưỡi liềm nghiêm trọng, ngay lập tức và thảm họa lưỡi và niêm phong thất bại.Chất lỏng tiếp cận một tuabin khí gây ra sự bất ổn ngọn lửa, sốc nhiệt cho phần nóng, và ăn mòn do muối và chất gây ô nhiễm.Sự bất đối xứng này là lý do tại sao các bộ tách đầu vào được thiết kế quá mức thay vì tối ưu hóa.

Hỏi: Một bộ tách đầu vào nên được kiểm tra và bảo trì thường xuyên như thế nào?

A: Chế độ kiểm tra bắt nguồn từ rủi ro. Thiết bị đo lường phải được kiểm tra chức năng tại mỗi lần tắt và thường là mỗi 3-6 tháng trong quá trình hoạt động,vì đó là yếu tố mà sự cố trực tiếp gây ra chuyển tiếp. Máy loại bỏ sương mù được kiểm tra bên trong tại mỗi sự thay đổi lớn, thường là mỗi 3-5 năm, tìm kiếm bẩn, ăn mòn, dịch chuyển và thiệt hại,và được thay thế nếu nó cho thấy sự suy giảm hơn khiêm tốnÁp suất chênh lệch trên bình và trên bất kỳ yếu tố lọc nào nên được theo xu hướng liên tục, với xu hướng gia tăng kích hoạt điều tra thay vì phản ứng theo lịch trình.Sự tích tụ cát được quản lý bằng cách phun theo tần số được xác định bởi quan sát, từ hàng giờ trong một giếng cát đến hàng tháng trong một giếng sạch, và đáy và vòi phun nước được kiểm tra để kiểm tra xói mòn và mỏng tại giao diện cát-nước.bình được kiểm tra để kiểm tra sự mỏng của tường, hố, xói mòn tại thiết bị đầu vào và nứt trong các lớp hàn, với khoảng thời gian được thiết lập bởi một chương trình kiểm tra dựa trên rủi ro theo API 580 hoặc tiêu chuẩn địa phương tương đương,và có khoảng thời gian phục vụ chua hoặc xói mòn ngắn hơn.