三相分离器操作手册

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1、三相分离器技术服务工作手册一、三相分离器简介1适用范围油气田原油脱水、脱气、除砂；原油密度小于930kg/m3；2产品特点2.1采用CFD流体力学模拟仿真技术，优化内部结构，处理后油、气、水指标稳定；2.2无论采用机械方式控制或电动控制，都能做到压力、液位的平稳运行；2.3容器内部无运动部件，运行可靠，维护工作量小；2.4进出口压降小于0.05MPa；3技术指标3.1工作温度：603.2进口原油含水率：8-993.3处理液量：5-3000m3/d3.4出口原油含水率：0.5（平均值）3.5出口气中带液率：0.05g/m33.6出口污水含油率：200mg/l4结构5工作原理依靠油、气、水之间互不

2、相容及各相间存在的密度差进行分离，通过优化设备内部结构、流场和聚结元件使油气水达到高效分离的目的。6附件机械控制部分：浮子液面调节器、自力式压力调节阀、磁翻柱液位计自动控制部分：导波雷达液位计、电动调节阀、压力、温度变送器、一般情况下，机械控制为设备的标准配置，需加入自动化控制系统可选用HXSK-II型三相分离器自动控制系统，包括压力、温度、液位、电动调节阀、上位机等控制系统。7型号说明 HXS HHXS3.012.40.6 （-Y）恒旭三相分离器分离器直径（m）分离器长度（m）分离器工作压力(MPa)加牺牲阳极保护二、技术服务工作内容1技术协议的签定1.1现场工艺的了解包括进站原油日液量、破

3、乳剂加药方式、型号和浓度、原油进站方式和上游工艺、站内工艺和三相分离器工艺流程、原油物性（见附表一）、三相分离器进口原油温度等。1.2破乳剂筛选与评价设计前要根据用户要求有针对性的进行进站原油混合样取样，做破乳脱水实验，对该站使用的破乳剂脱水效果进行分析与评价，选择合适的破乳剂，提交完整的实验报告，为设计提供参数资料。1.3与用户的沟通与协调 由于油田现场情况比较复杂，应用三相分离器之前应充分与甲方进行沟通，将分离器各方面参数详细介绍给相关人员。了解对方的实际需求，结合现场工艺情况，将信息整理完整反馈回技术部，为设计加工做好准备。1.4运输道路现场勘察由于不同地区道路情况比较复杂，公路上方的电

4、缆、周边建筑物，会给设备运输带来一定的困难。所以应全面勘察现场道路运输情况，然后进行总结，形成书面材料传送给公司，方便采供部发货时进行参考。如果在设备加工制造至加工完毕准备发货期间现场道路运输状况有所改变，应提前通知公司采供部，以便及时对运输计划作出相应的调整。1.5签定技术协议 上述工作完成后，经公司确认具备项目实施条件，再同用户相关部门具体商讨有关技术参数和实施工艺，以技术协议的形式约定双方的责任和义务。技术协议签定后，及时反馈回公司。技术部根据技术协议开始进行产品设计。2设备安装2.1现场情况的掌握设备运输前三天，落实现场是否具备安装条件，基础是否完全做好、场地条件是否适合安装、施工单位

5、是否做好准备等。2.2运输道路的确定设备加工完毕，准备运输之前，首先要确定一条正确、方便、安全、可行的路线。主要工作：选择路线，查看路况条件、了解近期天气和沿途居民的生产生活情况。2.3接货在落实好现场的条件都具备后，就可以通知公司发货了。估计运输车辆车况、车速、所经路线的路况和距离，和司机保持联系，判断到达目的地所需时间，提前通知甲方和施工单位做好人员、工具和相关车辆（吊车、装载机等）的准备，使相关人员现场就位，准备安装。设备到站后，首先逐一清点所拉来的设备和各个附件，包括密封垫和法兰、螺栓。以公司发货清单所列内容为准。和施工单位现场负责人从名称、数目、型号逐项进行核对。落实外观是否完好无损

6、，功能性部件有无损坏。如无问题由施工单位现场负责人在发货清单上签字确认验收，完成交接。发货清单一式四份：用户、运输单位、技术服务人员、公司采供部各一份。2.4安装现场设备清点交接完毕后，配合施工单位指导将分离器本体按合适的方向吊装到指定的基础位置，按照图纸和技术要求将各附件完好无损的安装到位。（注：磁翻柱液位计和浮子液面调节阀，要根据介质密度对应安装到油水室）2.5安装确认 详细检查本体和各种附件是否安装完全、安装方式是否符合要求、工艺流程是否正确、是否存在安全隐患。然后进行水压或者气压试验，检查各连接部位是否紧固、密封效果如何。如果经过各项检查没有问题，则可确认安装完毕。3投产3.1投运前的

7、准备工作3.1.1检查与三相分离器相连接部位螺栓是否上紧。3.1.2所有闸门是否灵活，然后关死。3.1.3压力表、温度计是否装好。3.1.4导波雷达液位计、电动调节阀、压力变送器、温度变送器的电源、信号线连接调试完毕（信号正常、阀动作正常，灵敏度和精度现场投运后再调）。3.1.5检查阀、自力式调节阀的安装方向是否正确。3.1.6三相分离器进油线、出油线、出气线、补气线、出水线、排污线等站内流程是否已具备投产条件（需要与现场协调）。3.1.7对职工进行初期培训，了解三相分离器工作原理，明白与三相分离器相关联设备、管线的协调操作，避免运行过程中的误操作。3.1.8现场加药情况是否正常，重点是加药浓

8、度是否达到指标，是否连续加药。以上工作完成后，再进行下步操作。3.2投运步骤3.2.1打开三相分离器压力表控制阀。3.2.2打开三相分离器顶部排气阀、液位计上、下控制阀。3.2.3打开站内与三相分离器相连接的进出口管线的闸门，保证管线畅通。3.2.4打开三相分离器污水出口电动阀、电动阀前闸门、缓慢打开电动阀后闸门。利用污水罐中的热水倒灌进三相分离器。进水过程中检查三相分离器相连接部位是否有漏水等异常情况。（如果安装完成后试过水压则可以直接进水投产）3.2.5当油室液位开始变化时，关小污水电动阀后闸门，直到油室液位显示0.5m（磁翻柱液位计显示的高度），关闭污水电动阀、及前后控制闸门。3.2.6

9、缓慢打开出气口直通闸门，向三相分离器内进气。当排气阀排出的空气中天然气味较浓后，关闭排气阀（特殊情况根据现场具体情况来定）。3.2.7三相分离器内压力稳定后，关闭气管线自力式压力调节阀的直通阀。再次详细检查三相分离器各连接部位的情况，确保正常后，开始下面的操作。3.2.8打开一、二级捕雾器连通阀，打开油水室浮球阀前后控制阀，打开气出口自力调节阀前后控制阀。待油水室液位稳定后，开始缓慢打开三相分离器进口阀，向容器进液。当容器内压力上升超过气管线压时，可以控制直通阀的开度调节气压。同时开始调节自力式调节阀控制压力值。3.2.9进液阀全部打开后，观察油水室液位变化情况，并随时检查排除的油水情况。3.

10、2.10根据油水处理情况，调节导水管的高度。（原则上先把导水管调至高部位，先保水，再根据油中含水情况往下调，直到油水指标达到技术协议要求为至。）3.2.11三相分离器投运完毕。三相分离器投运完毕后，可以从取样口取样，随时监测分离后的油中含水和水中含油情况。3.3注意事项3.3.1投运过程中，容器压力不超过0.4MPa。进液过程中，压力不超过0.4MPa，如果压力超过该值，停止进液，检查管线是否通畅，问题不排除不继续投运。3.3.2取样时，先排掉一部分热蒸汽及前面的油或水，再取。并严格按照取样操作规程操作。3.3.3运行过程中，如果浮子阀不动作，应手动上下拉动浮子阀的连杆机构（在上、下死点可能会

11、出现卡死现象）。3.3.4进水时需要打开液位计底部排气阀，否则内部浮球不动作。3.3.5进液温度要达到45以上，否则影响脱水效果。3.3.6正常运行时油水室出口采用自动控制方式，在自动控制方式调试或出现问题时采用浮球液位控制阀。3.3.7设备投运期间要巡回检查液位变化情况、处理后油水情况、设备各部位运行情况。化验结果要做好记录，并根据化验结果适当调整设备运行参数。3.3.8保证设备正常运行的六大参数：（1）来液量稳定（2）压力在正常范围内（3）加药浓度和方式正确（4）来液温度满足要求（5）液位显示正常（6）油水界面合适4、交接 现场投产完毕保证运行72小时没有问题后，就可以和甲方进行交接，由甲

12、方现场负责人对设备的使用效果、现场技术服务、员工培训情况作出评价并签字盖章确认，然后去相关部门办理结算手续。三、三相分离器故障原因分析、判断与处理1、压力过低影响设备正常运行原因一：来液原油伴生气量较小。措施：1、升高原油温度；2、调高自力式压力调节阀的开启压力。原因二：流程存在泄露点。措施：检查泄露点并作密闭处理。原因三：自力式压力调节阀关闭不严。措施：维修或更换自力式压力调节阀。具体情况参阅附录。原因四：浮球阀关闭不严。措施：维修或更换浮球阀。具体情况参阅附录。如果上述措施都不是很有效果，建议甲方增加三相分离器补气流程，保证设备正常运行。2、水室进油原因一：沉降室油水混层。措施：关闭水室出

13、口阀门，按照3油水混层相关措施来解决。原因二：油水界面调节不合理。措施：调高油水界面，观测出口水化验指标，直到水质达标。3、油水混层原因一：药品型号、加药浓度和方式不合适。措施：根据破乳实验筛选确定适合的药品，使加药浓度达到要求，加药点选择距离三相分离器较远的流程上。原因二：罐内积沙杂物较多。措施：排污或清罐。原油含泥沙较多的地区可以有针对性的在三相分离器前加装除沙装置。原因三：来液量不稳定。措施：和甲方相关部门进行沟通，调整上游输油方式和排量，尽可能使来液平稳，来液量控制在三相分离器处理范围内。4、油中含水、水中含油超标原因一：药品型号、加药浓度和方式不合适。措施：根据破乳实验筛选确定适合的

14、药品，使加药浓度达到要求，加药点选择距离三相分离器较远的流程上。原因二：脱水温度较低措施：升高三相分离器进口原油温度。原因三：来液量不稳定。措施：和甲方相关部门进行沟通，调整上游输油方式和排量，尽可能使来液比较平稳。原因四：油水界面调整不合适。措施：调整油水界面。如果油中含水超标，可适当降低油水界面高度。水中含油超标，可适当提高油水界面高度5、分离器压力过高原因一：来液量过大。措施：与甲方沟通，协调降低来液量。原因二：站内天然气系统压力高。措施：检查站内气处理系统是否正常，协调甲方降低气系统压力。原因三：三相分离器出口工艺不畅通。措施：和甲方现场负责人以及站内工作人员检查油气水出口的工艺流程是

15、否畅通，确定故障后及时进行相应处理。原因四：自力式压力调节阀打不开。措施：维修或更换自力式压力调节阀。具体情况参阅附录四。6、磁翻柱液位计液位显示不正常原因一：液位计内介质凝固。措施：1、冬天没有加装伴热带的液位计，给液位计加装伴热带；2、有伴热带的液位计，检查伴热带是否工作正常；3、排空液位计内液体重新进液。原因二：液位计浮子卡住，不动作。措施：关闭液位计上下小阀门，放空内部液体，打开液位计取出浮子进行检修或更换。7、油水室液位过低原因一：分离器系统工作压力过高措施：检查自力式压力调节阀是否工作正常，调低气系统工作压力，使其在正常范围内。原因二：浮球阀关闭不严措施：检修或者更换浮球阀，参照附

16、录四。原因三：电动（气动）调节阀工作不正常（采用自动控制）措施：检修或更换电动（气动）调节阀，参见附录三。8、油水室液位过高原因一：分离器系统工作压力过低措施：检查自力式压力调节阀是否工作正常，调高气系统工作压力，使其在正常范围内。原因二：浮球阀打不开措施：检修或者更换浮球阀，参照附录四。原因三：来液量过大措施：和甲方相关部门进行沟通，调整上游输油方式和排量，尽可能使来液量控制在三相分离器处理范围内。原因四：电动（气动）调节阀工作不正常（采用自动控制）措施：检修或更换电动（气动）调节阀，参见附录三。9、就地磁翻柱液位计和液位传感器读数显示不一致原因一：就地磁翻柱液位计显示不正常措施：检修或更换

17、液位计，参见6。原因二：液位传感器工作不正常措施：检修或者更换液位传感器。附表一油气水三相分离器设计基础资料表附录一原油破乳脱水试验一、基本概念 1油中含水：分为游离水和乳化水。游离水是游离态的水，放置几分钟即与油分层；乳化水放置数小时仍沉降不出。做破乳试验要用去处游离水的油样，乳化水含量应在10%以上时所做的结果比较可靠。2原油新鲜度：对稀油所取样尽量在48小时内做试验，对稠油可数天。3试验温度：首先在管线来液温度下试验，如果效果不好，则提高温度试验。4预热：预热的目的是去掉（试验温度下）游离水。由于游离水在不同温度下都会有，一般在试验温度下预热，其方法是将常温下去掉游离水的油样，用烧瓶放在

18、设定温度下的恒定水温中放置2030分钟后去掉游离水待用。二、所用仪器恒温水浴锅一套，100ml离心试管4支以上（带塞子），50ml 小烧杯2个，10ml注射器2支，无水乙醇（酒精）1瓶，原油样品1桶，选定破乳剂1瓶，卫生纸若干卷，软毛巾1条，纸笔一套。三、配制药品试验用药品一般为选定的破乳剂，所配药品浓度通常有50ppm和100ppm两种。破乳剂的配制：取无水乙醇50ml放入小烧杯中，用注射器取破乳剂1ml在小烧杯中与酒精充分混合搅拌均匀后即可。实验浓度配制：用注射器取b（ml）配制好的破乳剂，加入到50ml离心试管中，摇匀后可进行破乳实验。B=a/400 a：脱水试验需要的破乳剂浓度（ppm

19、）四、试验步骤1测备好油样的含量率。2将备好的油样倒入50ml离心试管中。3将配制好的破乳剂按编号，分别以不同的浓度加入各个相应的试管中。4将配制好的原油试管用手上下摇动100次后放入恒温水浴锅中，分别在35、40、45、50、55、60进行试验。5记录每个温度下20、30、40、50、60分钟脱出水量，并与原油蒸馏的含水数据比较，计算脱水率，比较脱水效果。6如果脱水效果不理想，则应进行其他浓度或温度下的脱水试验，从中选择最优的破乳剂型号、脱水温度、加药浓度。7编制试验报告附录二导波雷达液位计调试说明一、安装导波雷达液位计是通过其配套法兰和罐体连接的。法兰之间连接紧固好后将两根信号线区分正负极

20、接在表的HART正负端子上。信号线的正负与中控系统的接线方式相一致。确认接线无误后密封接线盒。下面以DR7100为例详细说明如何调试导波雷达液位计。所用设备：电脑一台，Windows2000或以上操作系统（英文版），DR7100调试软件，专用串口MODEM一套（细连接线一根，250欧姆电阻一个）将MODEM连接在电脑的任意一个串口上。细连接线的一端连接电阻，另一端接在控制系统导波雷达信号端子的负极。将电阻串联在控制系统信号线上。MODEM另一端的两个接口卡在电阻两端，并联在电阻上。然后打开调试软件开始调试。二、调试1运行DR7100调试软件在出现的PACT LOGIN的界面中输入管理员密码（m

21、anager）进入调试主界面。2单击DeviceAdd device（添加HART协议，MODEM和计算机通讯的驱动）出现Device for HOST PC的界面HART Driver FDT点击OK确定添加。3单击DeviceAdd device（导入设备数据库）在出现的Device for HART Driver FDT界面中选择正确的设备型号（Ametek DR7100）点击OK确定。4单击Deviceconnect使雷达与计算机之间进行连接通讯。连接上后才可以将调试设定的参数写入雷达表头的芯片。5通讯上后单击打开DTMMenu，出现调试选项。Quick setup快速设定，只能浏览，

22、不能修改。Test调试完后在此选项里进行测试。检查反馈信号是否合适。Advanced高级设定。修改设定保存各种参数。Service服务选项，通过里面的密码设置进入修改设定参数的选项里。6因为主要的参数修改在高级设定选项里，所以主要说明高级设定的内容和设定值。Advanced setuppasswords先进入此选项下选择service输入服务密码F9F10F11F12F9F10就可以进入高级设定进行参数设置。Installation Type(安装类型)默认选择Socket(插入式)Tank height（罐高）根据设备实际尺寸设置ProbeLength（探杆长度）根据现场使用的导波雷达真实尺

23、寸设定Blocking Distance(罐口安装距离)由现场设备和导波雷达安装方式决定Output1Output Function（输出形式）选择level物位4mA Setting(4毫安信号对应长度)一般因为探杆没有插入罐体最底部，所以4毫安信号对应长度由现场测量需要设定。20mA Setting(20毫安信号对应的长度)此段长度应该由罐高减去罐口安装距离和探杆的死区所得。Output Range(输出信号范围)选择420mA. Error Handling(错误操作)检测错误的时候警告显示。HART Address(设备地址)默认出厂值0。高级设定里面基本的参数设定完毕。接下来保存参数

24、到雷达里。然后就可以在Test选项下面测试设定的信号和反馈信号有没有错误。如果有错误系统会提示。然后进行检查，修改错误。附录三电动阀安装及调试一安装三相分离器电动调节阀包括阀体和电动执行机构两部分。定货时考虑使用现场处理液量和原油的综合含水的因素进行选型。一旦型号确定，阀体和电动执行机构运输至现场就开始安装。一般情况下阀体和电动执行机构是分开的，阀体一般在运输到现场后由现场施工方进行安装。技术服务人员主要负责电动执行机构的安装和调试。电动执行机构一般包括推力杆支架，推力杆，执行器。在阀体安装完毕后，将推力座支架四个支撑平行安装在阀体相对应的孔位。用配套螺丝固定。安装中注意四个支撑一定要平行安装

25、，使支架保持水平。然后将执行器反转位置后将推力座按正确螺钉孔安装在执行器相应位置。用配套螺栓固定。将安装完毕了推力座的执行器安装在推力座支架上，调整好执行器的位置，对齐相应的螺钉孔，用配套螺钉紧固。整个电动阀的机械安装部分就结束了。二、接线电动阀接线端子对应功能表注意：连接动力电源前请参考电动执行器铭牌上的额定电压值，当动力电源为三相380V时接1，2，3号端子，当动力电源为单相220V时，接1，2号端子！接线时4与36短接，5与39短接，22与23接阀位反馈信号，26与27接阀的模拟信号，正负极参考上表的详细说明！ 三调试1设定关闭方向 执行器可被设定为顺时针关闭或逆时针关闭。通过按+或-键

26、，可以改变C1的数值，其中数值C代表顺时针关闭，A为逆时针关闭。一般设定为C。2设定关闭方式 执行器可被设定为力矩关用于座阀，限位关用于非座阀。通过按+或-键，可以改变C2的数值，其中数值Ct代表力矩关，CL为限位关。一般设定为Ct。3. 设定开阀方式 执行器可被设定为力矩开用于回座阀，限位开用于非回座阀。通过按+或-键，可以改变C3的数值，其中数值Ot代表力矩开，OL为限位开。一般设定为Ct。4设定关阀力矩值 阀门在关闭方向上的力矩值是可以设定的。关闭力矩值可设定为从额定值的40%至额定值，以1%递增。通过按+或-键显示推荐值。在没有推荐值时，可试着从小到大逐渐增大，直至阀门操作满意为止。一

27、般设为额定值的85%.5. 设定开阀力矩值 阀门在打开方向上的力矩值是可以设定的。开阀力矩值可设定为从额定值的40%至额定值，以1%递增。 通过按+或-键显示推荐值。在没有推荐值时，可试着从小到大逐渐增大，直至阀门操作满意为止。一般设为额定值的90%.6. 设定关阀限位 手动将阀门转至全关位置，可向开阀方向旋转手轮最多一圈。按确认键，两个黑色线条闪烁，全关指示灯点亮，说明关闭限位已被设定。此时按向左箭头，应出现全关符号。7. 设定开阀限位 手动将阀门转至全开位置，可向关阀方向旋转手轮最多一圈。按确认键，两个黑色线条闪烁，全开指示灯点亮，说明打开限位已被设定。此时按向下箭头，应出现全开符号。8.

28、 设定死区如果执行器振荡或响应了不必要的信号变动，则控制信号的死区应增大。如果需要更精确的控制，则死区应减小。用+或-键选择死区宽度，范围为00-99对应控制点信号的0%-9.9%,死区的最大值为阀门行程的9.9%,死区最小通常不小于1%.一般设为1.5%.9. 设定点信号的形式 用+或-键选择I用于电流点信号或U用于电压点信号。一般选择为I.10. 设定点信号的范围用+或-键选择05、10或20以对应于0-5mA电流或电压、0-10mA电流或电压或0-20mA（即4-20mA）电流或电压范围的点信号。一般选择为0-20mA(即4-20mA)电流点信号。11.设定阀门低位点信号阀门低位点信号可

29、对应阀门关闭、开度、打开。一般设定为低信号时阀门关闭。12 设定阀门高位点信号 一般设定为高信号时阀门打开。四、检修电动调节阀是一种通过执行机构自动控制阀门开度的装置。当执行机构出现故障时，阀门就不能正常工作。如果电动调节阀不能根据液位的变化来调节阀门开度的大小，就需要检修执行机构和自动控制系统。在确定执行机构设置没有问题、自动控制系统工作良好的情况下，需要将执行机构拆下来进行检修或更换。拆卸时首先断开执行机构电源，然后打开后盖将各端子上接线拆下，用绝缘胶带将线头包好，防止两根线接触短路。依次拆下执行机构各连接部位螺栓，将执行机构取下。如果检测执行机构一切正常，则考虑维修、更换阀门。将流程切换

30、到旁通或者机械控制，然后取下执行机构，关闭电动阀前后闸门，拆下阀门进行检修或更换。附录四 浮子液面调节阀常见故障分析1、出口阀座打不开原因1：浮球穿孔无法正常工作。判断方法：浮球连杆指示阀门的开度非常小，但是液位计显示液位很高，手动推浮球连杆比较吃力，可以判断浮球可能穿孔。措施：停产、放空，维修或更换浮球。原因2：浮球连杆脱扣，导致浮球脱落。判断方法：现场显示浮球连杆指示阀门的开度非常小，但是液位计显示液位很高，手动推浮球连杆比较轻，可以判断浮球可能脱落。措施：停产、放空，重新安装浮球。原因3：阀芯及连杆机构卡。判断方法：拆开与浮球的连杆机构，推动与阀芯连接的连杆，如果比较吃力，则可判断是阀座

31、内部生锈使阀芯卡住打不开。措施：更改流程，将阀芯取出，进行除锈。如果故障程度比较严重，考虑更换阀座。2、出口阀座关闭不严原因1：初次投产的时候连杆机构调整不合适。判断方法：手动下压连杆机构可以关严，恢复自力式状态则关闭不严，调整连杆机构，阀门在低液位下可以关严，则判断是连杆机构调整不合适。措施：重新调整连杆机构，使阀芯开度在一个合适的位置上。原因2：长时间生锈腐蚀使阀芯和阀座间隙变大，导致阀门关闭不严，泄露量比较大。 判断方法：调整连杆机构，阀门还是不能关严，上下活动连杆间隙过大，则可判断腐蚀导致故障。措施：考虑更换阀座。注：浮球阀使用时间不长的时候出现打不开的情况，在其他条件都正常的情况下，有可能是阀门加工质量不高或部分内部组件出现故障造成的。附录五自力式压力调节阀常见故障分析1、调节阀关不严或在设定压力下打不开原因1：有杂物堵塞阀芯、导气铜管或铜管及接口部分漏气。措施：首先检查导气铜管是否堵塞、损坏，管线、过滤器有无杂物，如果存在问题则清除杂物。然后检查阀体连接部分是否工作正常，如果一切正常则可能是阀体内部组件损坏。原因2：调节阀内部组件损坏措施：维修或更换新阀2、调节阀开启压力调不高原因1：阀前压力过低措施：检查前端气源情况，调高阀前压力。原因2：调节阀关闭不严措施：参照1原因3：调压阀前端管线或设备存在泄露点措施：对泄露点进行密封处理。