磁翻板液位計(jì)在站場分離器液位測(cè)量應(yīng)用中參數(shù)優(yōu)化改進(jìn)方案說明

1、改進(jìn)思路及方案實(shí)施：

1.1、磁翻板液位計(jì)參數(shù)優(yōu)化分析：

  目前, 分離器排污設(shè)置如下:磁翻板液位計(jì)為UFC型磁翻轉(zhuǎn)磁翻板液位計(jì);中心距為1000mm、1200mm、1400mm三種規(guī)格;浮筒直徑為60mm;磁翻板液位計(jì)內(nèi)徑為75mm;工作壓力為10MPa;工作溫度為80℃。9#集氣站各分離器排污上下限參數(shù)設(shè)置如表1所示。

  分離器排污上限位于磁翻板液位計(jì)量程范圍內(nèi), 分離器內(nèi)部捕霧板以下位置, 以盡可能利用分離器內(nèi)部集液空間, 減少分離器排污次數(shù), 延長排污閥使用時(shí)間。排污下限以排污閥排污后, 完全關(guān)閉再手動(dòng)打開即有氣流通過為宜, 過長時(shí)間才有氣流聲說明分離器內(nèi)分離出的水、砂沒有排凈, 一方面降低了排污效率, 另一方面泥沙積聚在分離器下部積砂包內(nèi), 長此以往越積越多, 減少了分離器內(nèi)部集液空間。同時(shí), 排污下限如果設(shè)置過低, 會(huì)導(dǎo)致排污閥在沒有完全關(guān)閉的狀態(tài)下就有氣流通過, 容易造成排污閥損壞。

  4#生產(chǎn)分離器在850mm開始排污, 到下限450mm閥門開始關(guān)閉, 液位顯示到70mm時(shí)閥門完全關(guān)閉, 手動(dòng)打開約8s聽到氣流通過聲, 說明該分離器下限相對(duì)合理。5#生產(chǎn)分離器在850mm開始排污, 到下限500mm閥門開始關(guān)閉, 液位顯示到90mm時(shí)閥門完全關(guān)閉, 手動(dòng)打開約20s聽到氣流通過聲, 說明該分離器下限相對(duì)不合理。上述兩臺(tái)分離器上限設(shè)置較低, 導(dǎo)致排污閥動(dòng)作頻繁, 可將其上限設(shè)置到1000mm, 已減少排污次數(shù)。

  對(duì)5#生產(chǎn)分離器開展磁翻板液位計(jì)排污上下限參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn), 將上限設(shè)置為1000mm, 下限設(shè)置為360mm。調(diào)整前, 5#生產(chǎn)分離器排污一次用時(shí)50min, 調(diào)整后, 排污一次用時(shí)70min。排污時(shí)間延長, 排污次數(shù)減少, 減少了排污閥的開關(guān)動(dòng)作頻率, 在設(shè)備額定使用周期內(nèi) (額定開關(guān)2000次) , 增加了設(shè)備的使用時(shí)間, 延長了設(shè)備的使用壽命, 效果明顯。分離器磁翻板液位計(jì)排污下限參數(shù)的優(yōu)化, 可以避免由于液體排完后, 分離器內(nèi)高壓氣體攜帶微小的細(xì)砂對(duì)排污閥內(nèi)閥芯的沖刷, 避免造成閥芯過早刺漏損壞, 從而達(dá)到了保護(hù)閥芯的目的。

1.2、磁翻板液位計(jì)改進(jìn)：

1.2.1、改進(jìn)前情況：

  由于氣井出水、出砂越來越嚴(yán)重, 分離器分離出的泥沙逐漸增多, 含有大量泥沙的產(chǎn)出水通過磁翻板液位計(jì)引壓管進(jìn)入磁翻板液位計(jì)浮筒內(nèi)部, 在重力的作用下, 逐漸在磁翻板液位計(jì)底部沉積。由于磁翻板液位計(jì)下引壓管連通分離器的積砂包, 一部分含有泥沙的污水在磁翻板液位計(jì)下部不能被排出, 隨著時(shí)間的增加, 大量淤泥在磁翻板液位計(jì)底部堆積, 從而造成磁翻板液位計(jì)磁浮子陷入底部淤泥之中, 而喪失了浮力。有時(shí)通過磁翻板液位計(jì)下排污閥排污時(shí), 由于巨大的壓差, 磁浮子快速下沉, 底部與磁翻板液位計(jì)下法蘭排污口緊緊吸合, 磁浮子不能正常動(dòng)作, 影響液位正常顯示。同時(shí), 下部排污口被磁浮子底部堵死, 且無法通過排污來排除, 只有整體拆卸磁翻板液位計(jì)底部法蘭盤, 通過清洗才能排除故障。

  磁翻板液位計(jì)長期運(yùn)行, 內(nèi)部管壁淤泥、泥沙逐漸吸附, 磁浮子外部泥沙逐漸結(jié)垢, 造成磁翻板液位計(jì)浮筒內(nèi)壁直徑逐漸減小, 磁浮子外壁直徑逐漸增大, 導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)磁浮子在浮筒內(nèi)的活動(dòng)空間逐漸變小, 磁浮子外壁與浮筒內(nèi)壁在上下起浮時(shí)接觸摩擦, 增大了磁浮子的上升阻力, 容易造成磁浮子卡在浮筒內(nèi)某一位置, 進(jìn)而引起液位數(shù)據(jù)傳輸不準(zhǔn)確, 不能正常排污, 甚至?xí)霈F(xiàn)分離器被淹的情況。目前, 站場采用高低壓分輸流程, 如果低壓分離器被淹, 液態(tài)水將被氣流帶入增壓流程, 加大了壓縮機(jī)前端分離器處理負(fù)荷, 同時(shí), 水一旦沒有及時(shí)被處理而帶入壓縮機(jī)氣缸, 會(huì)造成壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件損壞, 造成較大事故。如果高壓分離器被淹, 液態(tài)水帶入三甘醇脫水裝置會(huì)增加三甘醇脫水負(fù)荷, 導(dǎo)致能量循環(huán)泵不能正常運(yùn)行, 從而影響正常生產(chǎn)。此外, 磁浮子與法蘭排污口吸合后, 只能通過清洗處理, 而隨著清洗次數(shù)的增加, 會(huì)增大磁翻板液位計(jì)引壓管控制閥損壞的概率。冬季清洗磁翻板液位計(jì), 時(shí)常發(fā)生磁浮子被凍在磁翻板液位計(jì)下法蘭處的情況, 此時(shí)只能改用甲醇清洗, 甲醇易揮發(fā)、有劇毒, 對(duì)作業(yè)人員帶來較大的安全隱患。

1.2.2、改進(jìn)措施：

  針對(duì)以上情況, 結(jié)合磁翻板液位計(jì)磁浮子的運(yùn)行狀況, 做如下改進(jìn):

(1) 在磁浮子下部加裝彈簧緩沖裝置, 如圖1所示, 可以增大磁浮子在浮筒內(nèi)的下部空間, 日常運(yùn)行聚集的淤泥可以通過下部排污閥排出, 避免磁浮子陷入底部淤泥。

(2) 縮小磁浮子直徑, 原磁翻板液位計(jì)浮筒直徑為65mm, 磁浮子直徑為60mm, 將磁浮子直徑改為55mm, 增加磁浮子在磁翻板液位計(jì)浮筒內(nèi)的活動(dòng)空間。

1.2.3、改進(jìn)效果：

(1) 排污時(shí), 可利用彈簧的緩沖作用保護(hù)磁浮子, 防止磁浮子由于磁翻板液位計(jì)排空而陷入底部淤泥, 造成磁浮子無法起浮;

(2) 磁翻板液位計(jì)運(yùn)行時(shí), 由于增加了內(nèi)部活動(dòng)空間, 減少了磁浮子與內(nèi)壁的摩擦接觸, 避免了磁浮子與磁翻板液位計(jì)內(nèi)部管壁的粘連。

(3) 彈簧緩沖裝置避免了磁翻板液位計(jì)內(nèi)排空后磁浮子直接撞擊法蘭盤引起機(jī)械損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

2、結(jié)束語：

  通過調(diào)整分離器排污上下限參數(shù), 分離器排污間隔延長了約40%, 排污閥有效使用時(shí)間提升了40%。調(diào)整前平均排污時(shí)長為40min, 調(diào)整后平均排污時(shí)長為60min。通過調(diào)整磁翻板液位計(jì)上下限參數(shù), 減少了排污閥的開關(guān)次數(shù), 降低了排污閥的損壞概率, 降低了排污閥更換頻次, 極大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度, 提高了站場運(yùn)行效率。

  通過在磁翻板液位計(jì)磁浮子下部加裝彈簧緩沖裝置和調(diào)整磁浮子直徑, 增加了磁浮子下部淤泥的儲(chǔ)存空間, 避免了磁浮子被淤泥吸附的可能。增加了磁浮子在浮筒內(nèi)部的活動(dòng)空間, 大大降低了磁浮子卡在浮筒內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)。站場操作人員只需進(jìn)行常規(guī)的磁翻板液位計(jì)下部排污閥作業(yè), 無須清洗磁翻板液位計(jì)。

  同時(shí), 降低了液態(tài)水帶入壓縮機(jī)或三甘醇脫水裝置的風(fēng)險(xiǎn), 避免了氣田關(guān)鍵設(shè)備損壞, 保證了氣田的平穩(wěn)生產(chǎn)。

  技術(shù)點(diǎn)評(píng):分離器排污參數(shù)的優(yōu)化及磁翻板液位計(jì)底部加裝緩沖彈簧的技術(shù)是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的探索提升, 有較高的借鑒意義。