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伴生气通气阻液自锁保护装置

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成果主要完成人

魏 诚、李周建、胡志才、吴九虎、刘 力、陈建功、杨 光、孙小韦

项目概况

一、创新背景 原油伴生气在回收利用时,回收利用工艺流程一旦发生异常,若监控不及时或是监控仪表发生故障,尤其是数字化增压撬运行异常时,就会造成原油液体或者凝析液就会窜入伴生气回收利用流程,造成燃烧器、加热炉等设备发生故障,严重时造成环境污染、火灾等事故,存在巨大的安全环保风险,随着无人值守生产管理方式的推广,矛盾进一步加剧。 二、解决思路 采用纯机械工作方式,利用气、液密度不同,浮力不同原理,同时结合抽油泵固定阀的单向流动性,设计制作出该自锁保护装置,气体时正常运行,当液体窜入时,液体浮力推动浮球阀上移切断流程。 三、装置结构及技术参数 1、结构:该装置主要由进(出)口法兰、连接法兰、上密封装置(上浮球阀、柱形浮球)、下密封装置(下密封球)、放空阀等组成。 2、技术参数:工作压力:2.5MPa,工作介质:伴生气、原油、水、凝析油,使用环境:-10~60℃,连接法兰:DN50,放空阀:DN20 四、工作原理 该装置根据气、液密度不同,装置采用双阀控制,起到通气阻液的作用,能有效预防通气过程中液体窜入加热炉燃烧器或放排管线出口。通气阻液装置采用低进高出设计,正常工况下气体正常流通,当有液体窜入该装置时,装置内部上浮球上浮,浮球阀芯关闭,阻断液体流入下游管线;此时装置内下密封球受重力下落关闭进口通道,在装置内形成微正压,完成本次切断。切断后,装置内因为微正压影响,装置会达到自锁状态,气体、液体均无法倒流,亦无法正常流通,此时需要人工排除装置前端管线内的液体,然后开启装置底部的放空阀,排净内部积液,关闭放空阀后,装置即可继续正常使用。 五、应用效果 目前全厂已试验安装3台,发生装置自锁保护事件5次,未发生液体窜入加热炉供气管线事件及窜入加热炉造成加热炉熄火事件,解决了站点及井组伴生气再利用时突发的原油、凝液等沿管道流程进入加热炉,造成安全生产事件,该装置可以有效保障伴生气利用过程中,管路流程的通气阻液,并单向流动,降低设备安全风险,减轻工作强度,提高工作效率,可广泛应用于油田生产现场。 六、推广前景 该装置可有效阻断原油、凝析液窜入炉膛,杜绝因原油、凝液窜入加热炉而产生火灾爆炸等生产事故引发的安全成本,以及因原油、凝析油窜入炉膛,造成燃烧器、加热炉等设备损坏的经济成本,具有较高的推广应用价值。