CN204312995U - 一种无人值守集气站分离器排污系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油天然气开采行业领域，特别涉及一种无人值守集气站分离器排污系统，适用于气田天然气集气处理工艺，包括气液分离器，气液分离器下部的排污口引出的管线依次通过排污总阀和手动闸阀后与第一疏水阀排污阀组连接，还包括备用排污通道和应急排污通道，所述的排污总阀和手动闸阀之间的管线上设置有冲水过滤器，冲水过滤器的进口处和出口处均设置有闸阀，克服了现有无人值守集气站排液管线采用疏水阀进行排污，容易造成压缩机停机或者会导致疏水阀经常堵塞，因此存在很多安全隐患的问题，并且通过液位联锁机构或圆孔控制原理，提高无人值守站自动化管理水平。

Description

一种无人值守集气站分离器排污系统

技术领域

本实用新型涉及石油天然气开采行业领域，特别涉及一种无人值守集气站分离器排污系统，适用于气田天然气集气处理工艺。

背景技术

天然气滤芯分离器广泛应用于石油采气、输气及广大城镇、公共建筑和商业部门。是专为天然气集输及应用而设计的分离净化产品，此类过滤器一般选用不锈钢纤维毡作为滤材，滤材是有金属纤维棉网经高温烧结而成，它强度高，结构稳定，烧结后仍保持棉网的三维网状多孔结构，孔隙率高，比表面积大，孔径分布均匀，具有优异的结构性能。

专利申请CN 202731869 U，公开了一种分离器下部的排污装置，包括排污立管、法兰、弯管和排污闸门，在分离器的下部有一个排污立管。在排污立管的下端距离分离器底部 10 厘米处焊接有一个 DN50 法兰。弯管 采用的是 DN50 焊接弯管。在 90 度的弯管一端焊接有与排污立管下端法兰相同的法兰。通过 M16*60 螺栓将弯管一端的法兰固定在排污立管下端的法兰下部 ；在排污立管下端的法兰与弯管一端焊接的法兰之间有一个DN50 聚乙烯法兰垫片。弯管的另一端穿过分离器的下部的外壁，并且在弯管的另一端螺纹连接有排污闸门。

施工前先将蒸汽车的管线从液位计处连接，将分离器内油气蒸干净，从排污口处放空，待排污管线出口干净时停止操作。断开所有与分离器连接法兰，打开人孔盖，通风，检测，可燃气体浓度低于爆炸下限后方可施工。再将分离器裙边对角用气焊切割开来，便于施工作业。作业时，先用黄泥从内部将排污口封堵，后往分离器内加水至人孔盖处，起到冷却和隔离作用。

专利申请CN 203744629 U，公开了一种方便排污的油分离器，包括油分离器罐体和设置在油分离器罐体顶端的吹气阀门总成以及设置在油分离器罐体底端的排污阀门总成，其中油分离器罐体的顶部设置有用于供完成压缩的制冷剂气体流入油分离器罐体的进气管，以及用于与制冷或制热系统管路相连的出气管，并且该油分离器罐体靠近底部的位置还设置有用于与压缩机回气管路连通的回油管。

在该油分离器需要进行清理时，仅需将油分离器上自带的吹气阀门总成和排污阀门总成打开，并且通过吹气阀门总成向油分离器内部吹气，气体将携带积存在油分离器底部的油污和杂质从排污阀门总成中排出到油分离器外，从而完成油分离器的内部清理，清理完毕后将吹气阀门总成和排污阀门总成关闭即可。

由此可见，这种方便排污的油分离器在进行清理时，无需将油分离器拆卸，仅需将吹气阀门总成和排污阀门总成打开即可实现油分离器内部的清理，清理完成之后关闭吹气阀门总成和排污阀门总成即可重新实现油分离器整体的密封，这不仅方便了油分离器中油污和杂质的清理，节省了清理时间，而且还有效降低了油分离器的维护成本，提高了维护效率。

进一步的，吹气阀门总成具体包括吹气管和与吹气管螺纹连接的第一封口螺帽，其中吹气管的一端穿过油分离器罐体的顶端，并且与油分离器罐体的内部连通，另一端裸露在油分离器罐体的外部，第一封口螺帽用于密封吹气管的外部端口。

排污阀门总成也设置为与吹气阀门总成类似的结构形式，排污阀门总成中包括设置在油分离器罐体底端并且与油分离器罐体内部相通的排污管，以及与排污管螺纹连接并且用于密封排污管外部端口的第二封口螺帽 。

吹气阀门总成以及排污阀门总成均为管件和与管件配合的封口螺帽的构成形式，该种形式的阀门总成工艺简单，制作成本低廉并且密封可靠。

吹气阀门总成和排污阀门总成中，第一封口螺帽和第二封口螺帽分别与吹气管和排污管螺纹连接，容易理解，第一封口螺帽和吹气管中的任意一个可以在外表面上设置外螺纹，另外一个需要在内部设置与上述外螺纹适配的内螺纹；当然，第二封口螺帽和排污管中的任意一个也可以在外表面上设置外螺纹，另外一个需要在内部设置有与上述外螺纹适配的内螺纹。

为了延长吹气阀门总成和排污阀门总成的使用寿命，本实施例中所提供的方便排污的油分离器中的第一封口螺帽和第二封口螺帽均为防腐性能较好的铜质封口螺帽。

更进一步的，为了避免进气管中的制冷剂气体对油分离器的内部造成较大的扰动，本实施例中的出气管由油分离器罐体的顶面穿入油分离器罐体内，且出气管位于油分离器罐体内部的一端靠近油分离器罐体的顶部，进气管由油分离器罐体的侧面穿入油分离器罐体内，且进气管位于所述油分离器罐体内部的一端设置有用于避免制冷剂吹向所述出气管的弯折部，这可以使进入油分离器罐体1内的制冷剂气体避开进入出气管的制冷剂气体，避免对即将进入系统内循环的制冷剂气体造成扰动。

专利申请CN 202746937 U，公开了一种橇装天然气集输装置，是为实现中低压集气站小型化、橇装化及建设无人值守远程自动监控的目的而设计的，该装置由进口单元、分离单元、外输清管单元、放空排污单元及自用气单元组成，主要包括连接各单井管线的汇集管路、用于气液分离的管束式旋流分离器、连通单流阀的正常生产外输线、清管作业线和橇装压缩装置、设有安全阀和排污球阀的闪蒸分液罐等。本实用新型能实现天然气单井来气汇集、气液分离、紧急放空、放空及排污分液、计量外输和清管等功能，保证分离后的天然气中不含游离水，火炬燃烧气体中不含液体，减少对环境的污染。集气站建设可简化为集气橇与橇装压缩装置的工艺对接，能缩短建设周期，减少建设用地。本实用新型是对中、低压集输工艺下天然气的集气、气液分离、紧急放空、放空及排污分液、计量外输和清管等多种功能的高效集成。

橇装天然气集输装置中的电动球阀及电动三通阀均接入远控计算机以实现远程控制操作，在进气单元、管束式旋流分离器、外输清管单元及闪蒸分液罐设备中设置压力传感器，以实现集气橇远程监控及流程切换等无人值守地远程控制操作。

由以上的集中关于天然气集输过程中的分离器的分析可知，天然气集输中分离器的排污是非常重要的一个环节，现在的发展趋势向无人值守的趋势发展。

目前无人值守集气站排液管线采用疏水阀进行排污，排液管线旁路采用手动闸阀进行排污。根据现有分离器排污按照无人值守集气站思路进行设计，至少存在以下三个问题：

一是单路排液系统设计不合理，当疏水阀出现故障时，分离器不能排液，液体携带至下游的压缩机，造成压缩机停机，整个集气站停运，给日常生产运行带来很大的安全隐患。

二是当集气站分离器产液量突增时，旁路的闸阀不能及时打开，部分液体随着气体携带至下游的天然气压缩机，造成压缩机停机。

三是主路排液疏水阀前未设置过滤装置，导致疏水阀经常堵塞。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有无人值守集气站排液管线采用疏水阀进行排污，容易造成压缩机停机或者会导致疏水阀经常堵塞，因此存在很多安全隐患的问题。

为此，本实用新型提供了一种无人值守集气站分离器排污系统，包括气液分离器，气液分离器下部的排污口引出的管线依次通过排污总阀和手动闸阀后与第一疏水阀排污阀组连接，所述的排污总阀和手动闸阀之间的管线上设置有冲水过滤器，冲水过滤器的进口处和出口处均设置有闸阀。

该无人值守集气站分离器排污系统还包括备用排污通道，该备用排污通道由第二疏水阀排污阀组、第一电动球阀以及连接管道组成，连接管道依次通过第二疏水阀排污阀组和第一电动球阀后与冲水过滤器的出口连接。

无人值守集气站分离器排污系统还可以包括应急排污通道，该应急排污通道由连接管道通过第二电动球阀后连接到排污总阀构成。

上述的气液分离器内设置有液位连锁系统，该液位连锁系统包括液位计和集散控制系统；

所述液位计用于测量气液分离器内污水的液位信号，并传递信号给集散控制系统；所述集散控制系统电联接第一电动球阀和第二电动球阀，用于控制其打开和闭合。

所述的气液分离器内设置有三个液位刻度信号，从高向低分别为警告液位、高液位和低液位；

其中警告液位对应第二电动球阀开启，高液位对应第一电动球阀开启，低液位对应第一电动球阀和第二电动球阀的关闭。

所述的第一电动球阀电联接有远程控制开关。

所述的第二电动球阀电联接有远程控制开关。

所述的冲水过滤器为半自动冲水过滤器。

本实用新型的有益效果：

1、通过增加备用排污流程、应急排污流程解决单路排污出现故障、分离器液位激增情况下排液问题。

2、电动球阀与液位计进行连锁，根据不同液位，打开不同排污流程，提高无人值守站自动化管理水平。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型总体结构示意图。

图2是本实用新型液位连锁系统控制原理图。

附图标记说明：1、气液分离器；2、排污总阀；3、手动闸阀；4、第一疏水阀排污阀组；5、冲水过滤器；6、闸阀；7、第二疏水阀排污阀组；8、第一电动球阀；9、第二电动球阀；10、液位计。

具体实施方式

现有无人值守集气站排液管线采用疏水阀进行排污，有很多缺点：单路排液系统设计不合理，当疏水阀出现故障时，分离器不能排液，液体携带至下游的压缩机，造成压缩机停机，整个集气站停运，给日常生产运行带来很大的安全隐患；当集气站分离器产液量突增时，旁路的闸阀不能及时打开，部分液体随着气体携带至下游的天然气压缩机，造成压缩机停机；主路排液疏水阀前未设置过滤装置，导致疏水阀经常堵塞。

实施例1：

鉴于上述无人值守集气站发生的问题，本实用新型提出一种无人值守集气站分离器排污系统，如图1所示，包括气液分离器1，气液分离器1下部的排污口引出的管线依次通过排污总阀2和手动闸阀3后与第一疏水阀排污阀组4（由疏水阀和水水发旁通组成，为现有的疏水阀排污结构，在此不作详细说明）连接，所述的排污总阀2和手动闸阀3之间的管线上设置有冲水过滤器5，冲水过滤器5的进口处和出口处均设置有闸阀6。

通过冲水过滤器5的设置，对管线中的污水进行一定的过滤，能有效避免疏水阀的堵塞。

这里的冲水过滤器5为半自动冲水过滤器，众所周知，半自动排污过滤器有很多的优点，其在全流量下能正常工作，即保持高的流量，又具有低的压力，避免了由于流速低而造成的表面污渍；直接安装在管网系统上，不需要任何运行结构，节省空间。

实施例2：

作为优选，在实施例1的基础上，该无人值守集气站分离器排污系统还包括备用排污通道，该备用排污通道由第二疏水阀排污阀组7、第一电动球阀8以及连接管道组成，连接管道依次通过第二疏水阀排污阀组7和第一电动球阀8后与冲水过滤器5的出口连接。

在原始排污通道处理能力不足或是第一疏水阀排污阀组4发生故障的时候，这里的备用排污通道会及时打开进行排污，不会影响整体流程，造成安全隐患。

实施例3：

更优选的，无人值守集气站分离器排污系统还可以包括应急排污通道，该应急排污通道由连接管道通过第二电动球阀9后连接到排污总阀2构成。

这个应急排污通道是在冲水过滤器5堵塞、液位激增情况下，打开后进行应急排污，避免部分液体随着气体携带至下游的天然气压缩机，造成压缩机停机。

实施例4：

为了实现备用排污通道和应急排污通道的无人化值守，本实施例在气液分离器1内设置了液位连锁系统，该液位连锁系统包括液位计10和集散控制系统（DCS）；

集散控制系统(distributed control systems,简称DCS),又称为分散控制系统，分散型控制系统,集散控制系统。行业内业称4C技术既Control控制技术；Computer 计算机技术；Communication 通信技术；Cathode Ray Tube CRT显示技术。

由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路，而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的，是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。在分布式控制系统中，按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能相对集中 。这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性，不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。当管理级发生故障时，过程控制级（控制回路）仍具有独立控制能力，个别控制回路发生故障时也不致影响全局。与计算机多级控制系统相比，分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。

集散控制系统为成熟技术，能实现不同液位的分别控制，在此，具体的液位控制原理即集散控制系统为现有技术，不作特别说明。

如图2所示，液位计10用于测量气液分离器1内污水的液位信号，并传递信号给集散控制系统；所述集散控制系统电联接第一电动球阀8和第二电动球阀9，用于控制其打开和闭合。

气液分离器1内设置有三个液位刻度信号，从高向低分别为警告液位、高液位和低液位；

其中警告液位对应第二电动球阀9开启，高液位对应第一电动球阀8开启，低液位对应第一电动球阀8和第二电动球阀9的关闭。

除了液位联锁控制电动球阀开闭外，第一电动球阀8和第二电动球阀9也可以是远程控制，即将第一电动球阀8和第二电动球阀9分别电联接一个远程控制开关，这样即可以实现电动球阀的远程控制。这里提及的远程控制开关在市场上技术已经成熟，在此不做特别说明，购买即用即可。

实施例5：

本实用新型的实现过程如下：

主排污模式：气液分离器1的污水经排污总阀2进入冲洗过滤器5（乐山伟业机电有限责任公司产品），冲洗过滤器5前后设置手动的闸阀6，过滤掉杂质的污水经过闸阀6进入第一疏水阀排污阀组4（乐山伟业机电有限责任公司产品）进行排液。正常生产运行情况下，排污总阀2、手动闸阀3、闸阀6处于常开状态。

备用排污模式：当第一疏水阀排污阀组4出现故障、检修，气液分离器1液位达到设定的高液位值，远程打开或者液位连锁自动打开第一电动球阀8，通过第二疏水阀排污阀组7（乐山伟业机电有限责任公司产品）进行排液。

应急排污模式：排污过滤器5堵塞、液位激增情况下，远程打开或者液位连锁自动打开第二电动球阀9，进行排污。

液位计10与电动球阀8、9进行连锁，根据设置液位(分离器规格型号不同，设定的值不同)，阀门自动打开或者关闭。目前，一种集气站分离器（DN1200，75×104m3/d），第一电动球阀8高低液位设定值（高液位600mm自动打开，低液位300mm自动关闭）进行自动开关。第二电动球阀9打开关闭值（警告液位800mm自动打开，低液位300mm自动关闭）进行自动开关。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无人值守集气站分离器排污系统，包括气液分离器（1），气液分离器（1）下部的排污口引出的管线依次通过排污总阀（2）和手动闸阀（3）后与第一疏水阀排污阀组（4）连接，其特征在于：所述的排污总阀（2）和手动闸阀（3）之间的管线上设置有冲水过滤器（5），冲水过滤器（5）的进口处和出口处均设置有闸阀（6）。

2.如权利要求1所述的无人值守集气站分离器排污系统，其特征在于：还包括备用排污通道，该备用排污通道由第二疏水阀排污阀组（7）、第一电动球阀（8）以及连接管道组成，连接管道依次通过第二疏水阀排污阀组（7）和第一电动球阀（8）后与冲水过滤器（5）的出口连接。

3.如权利要求1或2所述的无人值守集气站分离器排污系统，其特征在于：还包括应急排污通道，该应急排污通道由连接管道通过第二电动球阀（9）后连接到排污总阀（2）构成。

4.如权利要求3所述的无人值守集气站分离器排污系统，其特征在于：所述的气液分离器（1）内设置有液位连锁系统，该液位连锁系统包括液位计（10）和集散控制系统；

所述液位计（10）用于测量气液分离器（1）内污水的液位信号，并传递信号给集散控制系统；所述集散控制系统电联接第一电动球阀（8）和第二电动球阀（9），用于控制其打开和闭合。

5.如权利要求4所述的无人值守集气站分离器排污系统，其特征在于：所述的气液分离器（1）内设置有三个液位刻度信号，从高向低分别为警告液位、高液位和低液位；

其中警告液位对应第二电动球阀（9）开启，高液位对应第一电动球阀（8）开启，低液位对应第一电动球阀（8）和第二电动球阀（9）的关闭。

6.如权利要求2所述的无人值守集气站分离器排污系统，其特征在于：所述的第一电动球阀（8）电联接有远程控制开关。

7.如权利要求3所述的无人值守集气站分离器排污系统，其特征在于：所述的第二电动球阀（9）电联接有远程控制开关。

8.如权利要求1所述的无人值守集气站分离器排污系统，其特征在于：所述的冲水过滤器（5）为半自动冲水过滤器。