卧式过滤分离器设计

为保证计量器具、阀门、仪器仪表、下游天然气净化装置等的正常运行及轻烃回收中膨胀透平的正常运转，防止天然气净化和原料气脱水中溶液污染，必须在输送前将天然气中的粉尘和液体去除，卧式过滤分离器则是这一过程中必不可少的设备。弄清卧式过滤分离器的工作原理、结构型式，作好工艺计算、结构设计、材料选择、强度设计，制定严格的制造、检验要求，才能保证设备在满足工艺要求的条件下，安全、有效、长久运行。卧式过滤分离器的结构设计、材料选择、强度设计、制造检验要求等都是设计中必须注意的重要环节。     

新型过滤器结构分析及改进

天然气中的粉尘影响仪表、阀门设备正常运行。根据常用的天然气过滤方法及过滤分离设备的工作原理及过滤分离器的结构构成，以重庆气矿的在役过滤分离器为例，通过对其运行状况及工作过程中所存在问题的详细分析，找出了存在的问题，提出了新型过滤分离器内部结构的改进方案，并且探讨了新型天然气过滤分离设备的发展方向。     

长输天然气管道过滤器

天然气过滤器是输气管道站场必需的设备,用来过滤输送介质,其设计和制造质量对安全生产至关重要。主要由壳体、快开盲板、过滤组件、积液槽等内外部件组成,其中过滤组件包括滤芯、滤芯座、压盖、隔板等,核心部件是滤芯。中国石油集团渤海石油装备制造有限公司石化设备厂研发的天然气过滤器,组件中分布有多个滤芯,过滤组件设计和布置合理,保证了过滤效率,粉尘和液滴的过滤效率分别超过99%和98%,滤芯更换方便快捷。过滤器的设计制造严格按照压力容器的相关法规标准执行,确保安全,过滤器起始压降不大于0.0035MPa。该成果现已成功应用于国内数十条(个)输气管道站场,产品各项性能指标均达到或超过用户要求,市场前景良好。     

输气站场过滤分离器常见问题及应对措施研究

过滤分离器是天然气输气站场重要设备组成部分之一,其安全生产运行至关重要,在日常运行及检维修作业过程中诸多问题日益显现。针对快开盲板密封点泄漏、检维修作业过程中氮气置换不彻底以及液位测试不便问题开展原因分析,提出检维修维护措施。通过强化设备检维修措施消除泄漏点,对比过滤分离器进行氮气置换的各种操作方法,选择压力循环置换法作为常规方式置换,设计制作出一套简易液位测试装置以便开展过滤分离器液位测试。通过对过滤分离器运行和检修问题的有效处理,能保证设备正常安全生产运行。     

PIM-Ⅱ型旋风分离器在西气东输管道工程中的应用

旋风分离器是天然气输送管道除尘净化系统中的关键设备之一,对输送管道中的高压阀门、压缩机的安全长周期运行起着重要作用。针对西气东输管道工程的特点,中国石油大学开发出了分离效率高、压降较低、结构简单紧凑、操作简便、造价适中的PSC-Ⅲ旋风子及由其组成的大气量高效低阻的PIM-Ⅱ型旋风分离器,已成功应用在西气东输管道工程各个站场。该文就西气东输管道工程所用PIM-Ⅱ型旋风分离器的特点、结构设计、主体材料的选择、制造技术等问题进行了论述。     

高压天然气管道内粉尘在线检测系统性能分析

在管道内含粉尘较低情况下,高压天然气管道内粉尘离线检测装置取样时间长,给管输站场造成安全隐患;离线装置检测的样品需后期分析才可得出数据,不能及时反映管道中含粉尘情况的变化。为此,研制了高压天然气管道内粉尘在线检测系统。该系统可在很短的时间内完成数据检测,缩短了在易燃易爆工作环境中的操作时间,提高了粉尘检测的安全性。系统能更及时更准确地反映管道内粉尘浓度和粒度分布的变化,同时对过滤分离设备高压工况下的性能做出客观评价。     

天然气管道冰堵发生原因及解堵措施

由于输送天然气水露点较高,达到了生成天然气水合物的条件,致使天然气管道站场生产运行过程中发生了冰堵现象,严重影响管道的安全运行。通过分析天然气水合物的形成,给出了天然气管道运行过程中冰堵的预防措施及其实际应用技术条件。根据天然气水合物的生成机理,得出分输站场冰堵的解堵过程。通过典型案例分析,进一步说明天然气管道冰堵的发生过程和解堵措施的应用,为天然气管道运行中冰堵现象的预防和解除提供理论指导和技术支持。     

输气站场工艺功能及运行设施浅析

输气站场是输气管道工程中各类工艺站场的总称,其主要功能是接收天然气、给管道天然气增压、分输、配气、储气调峰、发送和接收清管器等。本文介绍中缅天然气管道某段站场的功能、工艺及站场运行等重要环节。     

天然气钻井气体回收设备的研制

天然气钻井过程中,井筒返回至地面的携岩天然气直接放燃,这样既浪费能源又污染环境。为了回收井筒返回至地面的携岩天然气,研究了天然气回收工艺,设计了由一级分离器、二级分离器、缓冲罐和过滤器组成的回收设备。一级分离器起预分离的作用,具有分离效率高、防粘壁、防返混的特点;二级分离器利用导叶式旋分管做分离元件。两级分离器能够除净气体中粒径大于7μm的钻屑颗粒。一级和二级分离器均采用液体输送方式进行连续排料。过滤器选用了外层玻璃纤维滤芯加内层金属纤维滤芯的双层复合滤芯,过滤分离效率可达99.8%以上,能够除净气体中粒径大于5μm的钻屑颗粒,可以保证过滤后的气体达到压缩机的进气要求。该回收设备不仅适用于天然气钻井中的携岩天然气回收,同时适用于其他气体钻井过程中携岩气体的净化和回收。     

三相分离器在天然气处理厂的应用

为满足产品天然气长距离输送水露点和烃露点要求,需要对天然气进行脱油、脱水处理。榆林天然气处理厂天然气净化装置中的三相分离器是天然气分离过程中的关键设备,利用固定旋转导向叶片产生的离心力来实现气液分离,投产以来运行效果良好。     

天然气长输管道设计中的节能分析

长输管道在输送天然气过程中需消耗大量能源,输气管道节能问题一直是我国管道行业发展中需要重点解决的问题。通过分析长输管道系统和选用设备的能耗情况,为项目后续的节能评估提供明确的依据。从分析管道输送能耗入手,提出了天然气长输管道节能降耗的着力点应放在降低管道直接损耗。设计过程中根据能耗分析来确定工艺方案和设备选型等,指出采用内涂层技术和高压输送;适宜的输送温度;在外部条件适宜情况下合理选用压气站压缩机组的驱动方案;在未达到设计输量下减少运行压气站数量等,以优化输送工艺和设备选型来降低管道的直接能耗。     

H_2S对天然气处理设备的腐蚀及相应对策

天然气处理设备,如矿场集输中的过滤分离器、气液分离器、脱水吸收塔、固体脱硫塔,天然气净化厂中的原料气过滤器、原料气分离器、脱硫吸收塔、再生塔、酸气分离器、活性炭过滤器等,所接触的介质基本上都含有水和硫化氢,这种介质环境对设备会产生电化学腐蚀、硫化物应力开裂(SSC)和氢诱发裂纹(HIC)。针对硫化氢对设备的不同腐蚀情况,在设备设计时应采取相应的对策和措施来防止腐蚀,以确保设备的安全运行和使用寿命。     

天然气管道增压工程站场施工及验收要求

根据《石油天然气工程设计防火规范（GB50183—2004）》的规定划分，新建塔榆增压站为四级站场，塔榆首站和塔榆末站为五级站场。本工程中所用碳钢、合金钢、不锈钢管道焊接工艺评定应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工规范（GB50236—2011）》的规定。保温要求排污罐及DN700的集液包采用δ=80 mm厚的离心玻璃棉板保温，然后用镀锌钢带捆扎并外包δ=0.8 mm复合防锈型花纹铝板一层。过滤分离器集液包采用δ=50 mm厚的离心玻璃棉管壳保温，然后用镀锌钢带捆扎并外包δ=0.5 mm复合防锈型花纹铝板一层。     

天然气调压器设计原理及影响因素分析

天然气从接收站输送到输配管网,再从输配管网输送到城市燃气管网均需要调压,天然气调压器是连接天然气输配管网、城市燃气管网的核心设备,分析调压器的性能有其独特性。以天然气输送过程中广泛应用的自立式调压器为对象,从力学角度分析自立式调压的一般原理,以及管道出口压力、噪音、节流效应等因素对调压器的影响,结果表明控制调压器上下游压差,天然气中的杂质含量,根据当地气温情况是否加设加热设备等措施,对于提高调压器运行可靠度,保障天然气站场具有现实作用。     

天然气过滤器气液分离性能的实验研究

不同气源的天然气不仅含有固体粉尘，还含有水和轻烃等液滴成分，要求过滤分离器具有高效的除液性能，目前对过滤器的气液分离性能研究较少。为此, 以癸二酸二辛酯（DOS）为实验介质，采用称重法对天然气过滤器的气液分离性能进行了实验研究。主要考察滤芯表面滤速、气体含液浓度和液滴平均粒径对滤芯压降及过滤效率等方面的影响。结果表明：①气液分离时滤芯的压降变化与气固分离时有较大的不同，气液过滤开始的一段时间里，滤芯的压降缓慢升高，达到临界值后压降迅速升高到某一数值，之后压降基本保持稳定；②气液分离过程中，滤芯具有较好的聚结性能，聚结得到的液体所占比例较大；③丝网对气流中夹带的液滴有一定收集作用，但捕获的液滴所占比例较小；④随着滤芯表面滤速的增加，滤芯的气液分离性能也随之提高；液滴粒径和气体含液量对滤芯的气液分离性能有重要影响，过滤效率随液滴粒径和气体含液量增大而增加。     

天然气站场排污工艺设计安全性分析

天然气管道输送最大的安全风险在于大量的天然气泄漏并因此导致的火灾、爆炸、伤亡或损毁。天然气站场的工艺设计标准往往比较简单,对一些方面的设计要求不够明确,导致工艺设计安全性不高,存在因阀门失效或者操作不当导致管线爆炸或者大量天然气外漏的风险。从天然气站场排污系统设计入手,分析设计中存在的不足,运用Bow-tie分析方法进行危害分析,提出改进措施,并由此说明对天然气站场进行全面工艺安全分析和工艺风险控制的必要性。     

天然气站场埋地管道检测评价技术优化

作为管道输气系统的重要环节——天然气站场,在保障管道系统安全平稳地集输天然气运行过程中,发挥着至关重要的作用。腐蚀问题极易造成气田生产过程中集输管道的腐蚀穿孔、断裂,严重影响气田的正常生产,同时造成环境污染和威胁人身安全。站场管道输送介质比较恶劣及投产时间较长,且埋地管道的监测和检测一直是难点。为判断其是否存在安全隐患,降低运行风险,需对站场埋地管道检测技术进行优化,提出系统的检测评价流程,采取针对性的检测技术以及明确检测部位,同时选择所发现缺陷的评价标准,从而控制油气站场的风险水平,使其在合理的、可接受的范围内。     

城郊规划区天然气管道工程的设计

结合规范要求和地域条件论述了输气管道及城市燃气管道通过城郊规划区时在线路选择、强度设计、安全要求、站场设计等方面的相同之处及相互之间的差异。进入城市规划区的输配气管道和天然气站场建设都有它们的共性与个性。在具体工程处理上要因地制宜并和地方管理部门密切配合，除了要符合城市建设规划要求、遵守管道保护条例及相关的设计标准外，尚应根据管道通过的地域、环境、发展等具体情况与当地有关部门协调，选择好满足工艺要求的输气管道走向和符合城市发展规划、安全、经济的天然气站场位置。     

天然气管道内粉尘物性分析方法探究

为了分析天然气管道内粉尘物性对管道运行的影响,在西气东输二线霍尔果斯压气站,选择合适的取样点收集粉尘,采用体式显微镜和粒径分析仪分析粉尘样品的形态和粒径分布,采用溶剂溶解试验和无机物X射线衍射分析以检测其无机物和有机物含量及相应成分,评价过滤分离设备的运行情况,同时判断管道腐蚀程度和内涂层脱落情况。分析结果表明,该站上游天然气管道在增输后粉尘量增多,使得聚结过滤器滤心失效,同时加剧管道内壁的磨损,导致少量环氧涂层脱落。     

油藏型储气库高效除黑油技术研究与实践

在采气期,油藏型储气库采出的天然气会携带少量黑油进入下游低温装置,导致黑油凝固析出,造成设备、管线堵塞,影响装置安全运行。为解决油藏型储气库采出天然气携带黑油的问题,避免析出黑油影响储气库采气装置的正常运行,经分析研究设置旋流分离器+过滤分离器两级过滤除黑油流程,从天然气中过滤出99.9%以上直径大于1μm的液滴,减少天然气携带黑油进入后续低温处理装置,提高了冬季调峰、储气库供气的安全性及可靠性。两级过滤除黑油技术在中国首座油藏型储气库中已成功应用,为后续同类型储气库的建设提供了经验借鉴。同时,根据除黑油过滤机理,研发出一体化精细除黑油分离器,此分离器能高效地提高油藏型储气库除黑油的效果,建议将分离器设置在采气装置空冷器后。一体化精细除黑油分离器的设置可为后续同类型储气库设计提供指导。