电脱水器运行模式对脱水效果的影响.pdf

设备管理与维修2023 翼10（下）0引言海上油田 X 平台原油处理系统采用三级处理系统，原油系统分离出来的水经过污水系统处理，各项指标合格后回注地层，达成一个良好的循环。随着中国海油“三大工程”和“一个行动”方案的提出，海上油气田处理平台都在积极研究如何高效的发挥各级脱水设备的能力，而电脱水器处于原油脱水系统中最后一级，其脱水能力的好坏，直接影响原油系统外输含水，制约陆地终端处理厂污水处理费用，探究电脱水器的最优运行模式是缓解陆地终端污水处理系统处理压力，降本增效的关键点。1海上 X 平台原油处理系统1.1海上 X 平台原油处理系统简介渤海某海上 X 平台主要处理 5 个井口平台产液，原油处理系统分为两个系列，原油一系列处理 3 个井口平台来液，处理液量约为 20 000 m3/d。原油二系列处理两个井口平台来液，处理液量约为 22 000 m3/d。井口平台采出液经原油换热器换热后进入高效分离器进行一级油水分离处理，高效分离器处理后原油经原油加热器加热后，进入电脱入口分离器进行二次分离脱水，电脱入口分离器处理后的原油经电脱进料泵加压输送至电脱水器，在交直流电场力作用下完成最终脱水后，经原油外输泵增压后输送至 Y 平台，与 Y 平台处理合格原油一同外输至陆地终端处理厂。1.2海上 X 平台电脱水器运行工况海上 X 平台共有 3 台电脱水器，用于处理两个系列的来液。分别为电脱水器 A 罐处理原油系统一系列来液，电脱水器B 罐处理原油系统二系列来液，电脱水器 C 罐处理一、二系列混合液，每台电脱水器尺寸参数为：4 m（ID）伊16 m（T/T），处理量：3750 m3/d（油）/940 m3/d（水），电脱水器的操作温度 100 益，操作压力为 0.5 MPa。原油系统三台电脱水器并联模式运行（图1）。流程运行模式：（1）电脱水器 A 罐入口、出口阀门打开状态，旁通阀门愚、舆关闭状态；与电脱水器 B 罐连通阀门虞、俞打开状态。（2）电脱水器 B 罐入口、出口阀门打开状态，旁通阀门于、盂关闭状态；与电脱水器 A 罐连通阀门淤、逾打开状态。（3）电脱水器 C 罐入口、出口阀门打开状态，即电脱水器 A罐处理原油系统一系列来液，电脱水器 B 罐处理原油系统二系列来液，电脱水器 C 罐处理一、二系列混合液，3 台电脱水器并联运行模式。2电脱水器处理效果对比实验为探究电脱水器运行模式对原油含水影响，本次实验尝试通过调整电脱水器串并联方式，验证电脱水器在不同运行模式下，油相出口含水的变化，摸索出的最佳运行模式，降低外输含水。2.1模式一：电脱水器 A 罐、B 罐、C 罐并联此模式即当前 X 平台采用的电脱水器的运行模式。这种模式下，3 种电脱水器处于相互并联的状态，其中电脱水器 A 处理一系列来液，电脱水器 B 处理二系列来液，C 处理一、二系列混合来液。在模式一的运行状态下，在 X 平台进行了连续 7 d 取样，其中每天上、下午各取一次，样本含水数据见表 1，模式一条件下电脱水器及外输含水量如图 2 所示。摘要：为提高某海上平台电脱水器脱水效果，开展调整电脱水器串并联运行模式实验，该实验结果证实了电脱水器在处理液量大致相同的情况下，串并联不同运行模式下对电脱水器脱水效果有较大的影响，探索出电脱水器的最佳运行模式，提出电脱水器脱水效果最优的方法。关键词：海上平台；电脱水器；脱水效果；串并联实验中图分类号：TE96文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.10D.76电脱水器运行模式对脱水效果的影响黄啸，周兴，刘丁友，李彦奇，张凌峰，刘毅，杨钢（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300459）图 1电脱水器并联模式运行骳髎髕设备管理与维修2023 翼10（下）通过以上数据可知，在模式一的运行状态下，电脱水器 A罐油相出口含水 1.0%1.3%，电脱水器 B 罐油相出口含水 1.1%1.3%，电脱水器 C 罐油相出口含水 0.9%1.1%，外输原油含水1.1%1.3%。2.2模式二：电脱水器 B 罐、电脱水器 C 罐串联后与电脱水器A 罐并联二系列井口来液经电脱增压泵进入电脱水器 B 罐处理后，进入电脱水器 C罐处理后进入原油缓冲罐，一系列井口来液经电脱水器 A 罐处理后进入原油缓冲罐，电脱水器实验模式如图 3 所示。流程倒运程序如下：（1）中控手动缓慢关闭电脱水器 B水相、油相出口调节阀，稳定后现场手动关闭电脱水器B油相出口 SDV榆，缓慢依次打开电脱水器B两个旁通阀门于、盂，中控再将电脱 B油相调节阀恢复自动，并设定合适的压力，实现电脱水器B油相进入电脱水器C入口。（2）缓慢关闭电脱 B 入口进入连通及旁通总管线上的球阀淤，实现电脱水器 B 油相进入电脱水器 A/C 入口。（3）缓慢关闭电脱 A 入口进入连通及旁通总管线上的球阀虞，实现电脱水器 B 油相单独进电脱水器 C 入口，即实现电脱水器 B/C 串联，然后与电脱水器 A 并联。待流程稳定运行后，分别对电脱水器 A 罐、B 罐、C 罐油相出口油样进行化验，进行了连续 7 d 取样，其中每天上、下午各取一次，样本含水数据见表 2，模式二条件下电脱水器及外输含水量如图 4 所示。通过以上数据可知，在模式二的运行状态下，电脱水器 A罐油相出口含水 2.9%3.4%，电脱水器 B 罐油相出口含水 1.5%1.8%，电脱水器 C 罐油相出口含水 0.7%0.9%，外输原油含水日期电脱 A电脱 B电脱 C外输1 日上午1.11.511.21 日下午11.40.91.12 日上午1.11.50.91.22 日下午11.311.13 日上午1.21.41.11.33 日下午1.11.511.24 日上午1.21.511.24 日下午11.50.91.15 日上午1.21.411.25 日下午1.11.50.91.16 日上午1.21.511.26 日下午1.11.40.91.17 日上午1.31.611.37 日下午1.21.411.2表 1模式一出口油样化验含水数据%图 2模式一条件下电脱水器及外输含水量图 3电脱水器 B、C 串联后与 A 并联模式日期电脱 A电脱 B电脱 C外输1 日上午31.70.81.81 日下午3.31.50.71.92 日上午3.11.80.81.82 日下午2.91.50.91.83 日上午3.31.60.923 日下午3.41.60.82.14 日上午31.50.71.74 日下午3.21.70.925 日上午3.41.80.725 日下午3.51.70.82.16 日上午3.11.60.71.86 日下午31.80.81.87 日上午3.21.70.81.97 日下午3.31.60.71.9表 2模式二出口油样化验含水数据%图 4模式二条件下电脱水器及外输含水量骳髎髖设备管理与维修2023 翼10（下）1.7%2.1%。2.3模式三：电脱水器 A 罐、电脱水器 B 并联后与电脱水器 C串联一系列井口来液经电脱水器 A 罐处理，二系列井口来液经电脱水器 B 罐处理，电脱水器 A 罐与电脱水器 B 罐处理后的原油混合后进入电脱水器 C 罐处理，进入原油缓冲罐，电脱水器实验模式如图 5 所示。流程倒运程序如下：（1）模式三基于模式一的运行状态下，进行流程调整。（2）电脱水器 A 罐在正常运行工况下，缓慢打开旁通阀愚、舆；依次关闭油相出口 SDV余及电脱水器 A、B 罐连通阀虞。（3）电脱水器 B 罐在正常运行工况下，缓慢打开旁通阀于、盂；依次关闭油相出口 SDV榆及电脱水器 A、B 罐连通阀淤。（4）电脱水器 C 罐入口、出口阀门状态不变，即电脱水器 C罐处理电脱水器 A 罐与电脱水器 B 罐处理后的混合液。具体流程如图 5 所示。待流程稳定运行后，分别对电脱水器 A 罐、B 罐、C 罐油相出口油样进行化验，进行了连续 7 d 取样，其中每天上、下午各取一次，样本含水数据见表 3，模式三条件下电脱水器及外输含水量如图 6 所示。通过以上数据可知，在模式三的运行状态下，电脱水器 A罐油相出口含水 2.8%3.3%，电脱水器 B 罐油相出口含水 1.5%1.8%，电脱水器 C 罐油相出口含水 1.3%1.6%，外输原油含水1.3%1.6%。2.4原油含水数据分析分析上述 3 种模式的化验数据可知，在模式一条件下，3 个电脱水器的入口流量相对模式二、三较小，各自脱水性能相对较好。而对于模式二、三来说，引入串联的二次处理，第二次的处理结果对于原油含水并没有明显的下降趋势。综合来看，3 个电脱水器相互并联的处理效果最好，外输含水相对最低。2.5串联模式综合分析结合上述模式二、三的串联结果可知，虽然电脱水器对于入口含水下限没有要求，但从此次电脱水器串并联试验发现电脱水器入口含水不宜过低，过低时会导致电脱水器脱水效果变差，油水界面难以维持，乳化液增多，电流持续升高或大幅波动，需要持续排放乳化液才能稳定电流；电脱水器 C 的电流曲线如图 7 所示，左侧是模式一运行状态，右侧是模式二运行状态，由图可知，电脱水器入口含水过低的情况下，电流会处于持续升高且大幅波动。因此油水界面不宜过低，油水界面过低时一方面影响水质，另一方面水洗作用下降，反而导致油图 5电脱水器 A、B 并联后再与 C 串联%表 3模式三出口油样化验含水数据日期电脱 A电脱 B电脱 C外输1 日上午2.81.61.31.31 日下午2.91.71.41.42 日上午3.11.51.31.32 日下午2.91.71.51.53 日上午3.21.81.61.63 日下午3.31.71.41.44 日上午3.21.51.31.34 日下午3.11.61.31.35 日上午3.21.61.31.35 日下午3.11.71.31.36 日上午31.81.51.56 日下午2.91.61.41.47 日上午3.31.51.31.37 日下午3.21.71.41.4图 6模式三条件下电脱水器及外输含水量图 7电脱水器 C 电流曲线骳髎髗设备管理与维修2023 翼10（下）相出口含水上升。3结束语综合上述分析，电脱水器最佳运行模式是相互并联。在运行状态下，需要合理控制入口流量，避免流量过大不足以保证脱水效果；同时，入口来液含水也不宜过低，油水界面是否合适直接影响油相出口含水及水相出口含油。参考文献1王腾飞.M 联合站电脱水器高效运行 J.化学工程与装备，2022（2）：146-147.2王平.影响油田联合站电脱水器的因素分析 J.中国石油和化工标准与质量，2019，39（1）：27-28.3袁小照，倪浩，胡蓉，等.海上某油田原油脱水稳定工艺方案选择 J.辽宁化工，2015，44（3）：312-314.4张松.对原油脱水中几个工艺问题的探讨 J.油田地面工程，1997（4）：33-34，77-78.5刘彦斌.电脱水器性能影响因素分析及处理办法 J.油气田地面工程，2013，32（10）：78-79.编辑毕来金0引言为保证安全阀投入使用后能够可靠、有效地保护承压设备，TSG ZF0012006 安全阀安全技术监察规程 规定安全阀定期校验，一般每年至少一次。由于安全阀离线校验操作简单，方便且效率高，因此，除了温度较高或较低介质用安全阀、特殊环境下使用的安全阀以及不便拆装的安全阀之外，大部分的安全阀目前采用离线校验的方式。以下结合实际工作，从铭牌参数及出厂资料检查、校验前安全阀检查、整定压力校验、密封试验 4 个方面，就安全阀离线校验中应注意的一些问题进行分析探讨。1铭牌参数及出厂资料检查根据 TSG ZF0012006 安全阀安全技术监察规程 规定，安全阀校验的主要项目是校验前检查、整定压力校验、密封试验，所以铭牌参数及出厂资料的检查往往容易被忽略。但在实际工作中，一只安全阀首次在某个安全阀校验部门校验时该检查重要。如果铭牌参数及出厂资料上的内容存在问题，那么该安全阀就没有继续校验下去的必要。1.1铭牌参数及出厂资料内容中存在的问题安全阀的出厂资料包括质量证明文件、安全阀简图以及材料明细表、安装及其使用维护、校验说明书以及制造单位与用户合同规定的有关文件1。根据实际工作，现对铭牌参数及出厂资料内容检查上存在一些问题分析如下。（1）安全阀铭牌及出厂资料上所提供的参数不全，如无流道直径、额定排量系数或某一流体保证的额定排量等参数，无法正确判断该安全阀是否适用于相应的设备上，投入使用后存在一定的安全隐患。此外，出厂资料中无安全阀产品编号，导致安全阀无法确认其对应的出厂资料，这种情况可视为该安全阀无出厂资料。（2）安全阀产品质量证明书上无检查人员签章以及制造单位的检验章，导致产品质量证明书无任何效力，可视为该安全阀无产品质量证明书。（3）安全阀铭牌和产品质量证明书上印刻的制造许可证编号不带年份号，信息不完整。如制造许可证编号为 TSF2伊伊伊伊伊，校验人员无法确定该安全阀的制造日期是否在制造许可证的有效期范围内，不符合 TSG ZF0012006 的要求。（4）安全阀铭牌、产品质量证明书及合格证上所印刻的参数不一致，如压力等级、流道直径、适用介质等，致使校验人员无法最终确定参数。（5）出厂检验报告上安全阀进口侧体腔液压强度试验的压力值不符合规程的要求，按 TSG ZF0012006 的要求，进口侧腔体液压强度试验，最小试验压力应为安全阀公称压力的 1.5倍1。如果进口侧体腔液压强度试验未达到规程的要求值，那么安全阀在投入使用后存在一定的风险。（6）安全阀铭牌上的制造许可证编号与制造单位名称不匹配。安全阀制造许可证编号应与制造单位名称是一一对应的，根据 TSG ZF0012006 的要求安全阀制造单位应取得 特种设备制造许可证，方可在规定的制造许可范围内生产安全阀。因此，这种安全阀一般应按不合格进行处理。（7）安全阀出厂检验报告中指出，产品按 GB/T 122432021摘要：安全阀一般每年至少进行一次定期校验，目前大部分的安全阀是通过离线校验来保证在使用中能正常发挥作用。结合安全阀离线校验的实际工作，提出安全阀铭牌参数及出厂资料检查、校验前安全阀检查以及整定压力校验、密封试验操作中应注意的问题并对其进行分析，以保证安全阀校验结果的可靠性。关键词：安全阀；铭牌参数；离线校验；整定压力；公称压力中图分类号：TH138.52文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.10D.77浅谈安全阀离线校验林燏（厦门市特种设备检验检测院，福建厦门361000）骳髎髙