一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410632448.5 (22)申请日 2014.11.12 F17D 3/14(2006.01) (71)申请人 中国石油天然气股份有限公司 地址 100007 北京市东城区东直门北大街 9 号中国石油大厦 (72)发明人 王登海 胡建国 刘峰 郑欣 刘银春 李超 杨家茂 常志波 杨宏丽 (74)专利代理机构 西安吉盛专利代理有限责任 公司 61108 代理人 邱志贤 (54) 发明名称 一种具有应急排液能力的气液分离器自动排 液系统 (57) 摘要 本发明提供了一种具有应急排液能力的气液 分离器自动排液系统， 包括气液分离器， 。

2、安装在气 液分离器一端的液位检测装置， 所述的气液分离 器的出口端并联有正常排液管路和应急排液管 路， 所述的正常排液管路上依次设有电动球阀一、 闪蒸罐、 储罐 , 所述的应急排液管路上设有电动 球阀二 ； 且应急排液管路的末端与储罐相连， 所 述的液位检测装置分别与电动球阀一和电动球阀 二电连接 ； 本排液系统实现正常和应急工况下自 动排液， 提高了站场运行的适应性， 保证下游压缩 机的正常运行， 减小了压缩机故障率 ； 实现站场 无人值守， 降低了运行成本。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申。

3、请公布号 CN 104390142 A (43)申请公布日 2015.03.04 CN 104390142 A 1/1 页 2 1. 一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统， 包括气液分离器 （1） ， 安装在 气液分离器 （1） 一端的液位检测装置 （2） ， 其特征在于， 所述的气液分离器 （1） 的出口端并 联有正常排液管路和应急排液管路， 所述的正常排液管路上依次设有电动球阀一 （6） 、 闪蒸 罐 （11） 、 储罐 （12） , 所述的应急排液管路上设有电动球阀二 （10） ； 且应急排液管路的末端 与储罐 （12） 相连， 所述的液位检测装置 （2） 分别与电动球阀一 （6。

4、） 和电动球阀二 （10） 电连 接。 2. 根据权利要求 1 所述的一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统， 其特征 在于， 所述的气液分离器 （1） 上还设有高液位开关 （3） 和低液位开关 （4） ， 且该高液位开关 （3） 和低液位开关 （4） 位于液位检测装置 （2） 的另一端 ； 所述的高液位开关 （3） 和低液位开 关 （4） 分别与电动球阀一 （6） 和电动球阀二 （10） 电连接。 3. 根据权利要求 1 所述的一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统， 其特征 在于， 所述的正常排液管路上的电动球阀一 （6） 的两端分别设有手动球阀一 （5） 和手动球 阀二 （7。

5、） 。 4. 根据权利要求 1 所述的一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统， 其特征 在于， 所述的应急排液管路上还依次设有手动球阀三 （8） 和电动调节阀 （9） ， 且手动球阀三 （8） 和电动调节阀 （9） 位于电动球阀二 （10） 的上游， 所述的电动调节阀 （9） 与液位检测装 置 （2） 电连接。 5. 根据权利要求 1 所述的一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统， 其特征 在于， 所述的气液分离器 （1） 上还设有高液位开关 （3） 和低液位开关 （4） ； 所述的正常排液 管路上的电动球阀一 （6） 的两端分别设有手动球阀一 （5） 和手动球阀二 （7） ； 所。

6、述的应急 排液管路上还依次设有手动球阀三 （8） 和电动调节阀 （9） ， 且手动球阀三 （8） 和电动调节阀 （9） 位于电动球阀二 （10） 的上游 ； 所述的高液位开关 （3） 和低液位开关 （4） 分别与电动球 阀一 （6） 、 电动球阀二 （10） 、 电动调节阀 （9） 电连接。 6. 根据权利要求 1 所述的一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统， 其特征 在于， 所述的液位检测装置 （2） 是 DM5110 型灌装液位检测仪 。 7. 根据权利要求 4 或 5 所述的一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统， 其 特征在于， 所述的电动调节阀 （9） 的开度为 0 8。

7、0%。 权 利 要 求 书 CN 104390142 A 2 1/3 页 3 一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统 技术领域 0001 本发明涉及一种新型的具有应急排液能力的气液分离器排液系统， 具体地说是一 种石油天然气行业集气站气液分离器的自动排液系统。 背景技术 0002 在气田的开发过程中， 由于部分气井产水量较高， 并含有一定量的凝析油及其它 杂质， 需要在集气站进行气液分离。但考虑气田开发成本， 集气站一般只设置一级气液分 离器 （以下简称分离器） ， 不设置段塞流捕集器。其常规排液系统如图 1 所示， 分离器 1 设 置有液位检测装置 2， 分离器排液系统设置一般是从排液。

8、出口分为两路， 一路为手动球阀一 5， 另一路以次是手动球阀二 7、 电动球阀一 6、 手动球阀三 6， 此后两路在汇集后进入闪蒸罐 11， 经闪蒸罐 11 将分离器 1 分出的采出水进行闪蒸后接入站内设置的储罐 12 内储存， 并定 期拉运。正常运行时， 电动球阀一 6 与液位检测装置 2 进行连锁， 当液位达到设定的高液位 时， 电动球阀一 6 开启， 当达到设定的低液位时， 电动球阀一 6 关闭 ； 当电动球阀故障时， 通 过手动球阀一 5 进行临时排液。 0003 上述排液系统在生产运行中存在以下问题 ： 一是当电动球阀一 6 故障时， 需要人 工排液， 因此站场 24 小时需要值班人。

9、员， 运行成本高 ； 二是电动球阀一 6 以液位检测装置 2 的数据作为开关指令， 当检测装置故障出现假值时， 可导致电动球阀一 6 误操作， 存在 运行风险 ； 三是气田正常生产时， 液量较小， 因此手动球阀一 5、 电动球阀一 6 的口径小， 当 大量新井投产、 气井进行泡末排水采气、 冬季压缩机启动初期等工况下， 采气管线内液体容 易出现段塞流现象， 电动球阀一 6 排液能力不足， 短时间内分离器 1 液量增加， 既影响分离 效率又导致下游压缩机等无法正常运行， 影响气田正常生产 ； 四是分离器 1 是带压排液， 排 液速度快， 而闪蒸罐是常压排液， 依靠重力流入储罐中， 排液速度慢， 。

10、故如果应急排液时， 手 动球阀一 5 与电动球阀一 6 同时排液则闪蒸罐 11 排液能力不足， 闪蒸罐 11 储液量超过设 定值。 发明内容 0004 本发明的目的是提供用于气田集气站的具有应急排液能力的气液分离器自动排 液系统， 以实现集气站分离器的正常运行的自动排液， 段塞流工况的应急排液， 提高站场运 行的可靠性， 实现集气站的无人值守。 0005 为实现上述目的， 本发明是通过以下技术方案实现的， 一种具有应急排液能力的 气液分离器自动排液系统， 包括气液分离器， 安装在气液分离器一端的液位检测装置， 所述 的气液分离器的出口端并联有正常排液管路和应急排液管路， 所述的正常排液管路上依。

11、次 设有电动球阀一、 闪蒸罐、 储罐 , 所述的应急排液管路上设有电动球阀二 ； 且应急排液管路 的末端与储罐相连， 所述的液位检测装置分别与电动球阀一和电动球阀二电连接。 0006 进一步， 所述的气液分离器上还设有高液位开关和低液位开关， 且该高液位开关 和低液位开关位于液位检测装置的另一端 ； 所述的高液位开关和低液位开关分别与电动球 说 明 书 CN 104390142 A 3 2/3 页 4 阀一和电动球阀二电连接。 0007 进一步， 所述的正常排液管路上的电动球阀一的两端分别设有手动球阀一和手动 球阀二。 0008 进一步， 所述的应急排液管路上还依次设有手动球阀三和电动调节阀，。

12、 且手动球 阀三和电动调节阀位于电动球阀二的上游， 所述的电动调节阀与液位检测装置电连接。 0009 进一步， 所述的气液分离器上还设有高液位开关和低液位开关 ； 所述的正常排液 管路上的电动球阀一的两端分别设有手动球阀一和手动球阀二 ； 所述的应急排液管路上还 依次设有手动球阀三和电动调节阀， 且手动球阀三和电动调节阀位于电动球阀二的上游 ； 所述的高液位开关和低液位开关分别与电动球阀一、 电动球阀二、 电动调节阀电连接。 0010 所述的液位检测装置是 DM5110 型灌装液位检测仪 。 0011 所述的电动调节阀的开度为 0 80%。 0012 本发明采用上述技术方案， 具有以下优点 ：。

13、 本排液系统实现正常和应急工况下自 动排液， 提高了站场运行的适应性， 保证下游压缩机的正常运行， 减小了压缩机故障率 ； 实 现站场无人值守， 降低了运行成本。 0013 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。 附图说明 0014 图 1 是常规分离器排液系统示意图。 0015 图 2 是一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液系统结构示意图。 0016 1、 气液分离器， 2、 液位检测装置， 3、 高液位开关， 4、 低液位开关， 5、 手动球阀一， 6、 电动球阀一， 7、 手动球阀二， 8 手动球阀三， 9、 电动调节阀， 10、 电动球阀一， 11、 闪蒸罐， 12、 储罐。 具。

14、体实施方式 0017 下面结合附图和实施例进一步对一种具有应急排液能力的气液分离器自动排液 系统进行详细的说明。 0018 实施例 1 如图 2 由所示本发明主要是由气液分离器 1， 液位检测装置 2（DM5110 型灌装液位检 测仪） ， 高液位开关3， 低液位开关4， 手动球阀一5、 手动球阀二7、 手动球阀三8， 电动球阀一 6、 电动球阀二 10， 电动调节阀 9， 闪蒸罐 11， 储罐 12 组成。 0019 气液分离器 1 排液系统从排液出口分为两路， 即正常排液路和应急排液路。正常 排液路以次是手动球阀一 5， 电动球阀一 6， 手动球阀二 7， 排出的液进入闪蒸罐 11 后接入。

15、 储罐 12 ； 应急排液路以次是手动球阀三 8， 电动调节阀 9， 电动球阀二 10， 排出接入储罐 12。 分离器 1 上设置有液位检测装置 2、 高液位开关 3 和低液位开关 4。 0020 所述的液位检测装置 2 连续检测气液分离器 1 内的液位， 高液位开关 3 和低液位 开关 4 分别是点液位检测， 三者共同完成电动球阀一 6 和电动调节阀 9 的开关控制。正常 运行时， 电动球阀一 6 作为排液阀， 当液位达到液位检测装置 2 设定的中液位时 （该液位值 低于高液位开关 3 的位置） ， 电动球阀一 6 开启， 气液分离器 1 开始排液， 当液位排到低液位 开关 4 的位置时， 。

16、电动球阀一 6 关闭， 完成一次正常的排液过程。当出现段塞流等液量较大 说 明 书 CN 104390142 A 4 3/3 页 5 时， 液位达到高液位开关 3 时， 开启电动球阀二 10， 启动应急排液路 ； 电动调节阀 9 根据液 位高度进行开启度的调整， 一般可设置在中液位时 （电动球阀一 6 开启的液位） 调节阀开启 度为 0， 液位到高液位开关 3 位置电动调节阀 9 的开启度为 80 ； 当液位排到中液位时， 电 动球阀二 10 关闭， 完成一次应急排液。当液位到达低液位开关 4 时， 电动球阀一 6、 电动球 阀二 10 和电动调节阀 9 均关闭， 以防止液位故障时， 天然气泄。

17、漏到闪蒸罐 11 或储液罐 12 中。因为电动球阀开启和关闭均有行程时间， 一般是 10s 20s， 因此在设置高液位开关 4、 低液位开关 3 和中液位时， 要兼顾考虑电动球阀的开关时间要求和分离器内储液量大小和 可排的液量， 如果以上三个液位设置的过低， 则有可能阀门未完全关闭而液已排完， 导致天 然气泄漏 ； 如果设置过高， 则分离器内长时间有大量液体聚集， 既影响分离效果又减少了对 段塞流的储存容积， 降低了段塞流的处理能力。 0021 所述的的电动球阀一 6 其通过液位检测装置 2 和低液位开关 4 控制其开关， 其作 为正常排液路， 因排液均衡且量小， 故阀门规格较小。 0022 。

18、所述的应急排液路因需要及时响应且排液量大， 故其设置阀门规格较大， 一般选 择其排液能力是正常排液路的 4 6 倍。电动调节阀 9 的作用是在在较低液位时控制应急 排液路排液量， 确保电动球阀 10 关闭后液位不低于低液位开关 4 的位置。 0023 所述的高液位开关 3 和低液位开关 4 作为点开关， 为避免液位计故障导致阀门误 操作。到低液位开关 4 位置时， 电动球阀一 6、 电动球阀二 10 和电动调节阀 9 均关闭 ； 到高 液位开关 3 位置时， 电动球阀二 10 开启， 电动调节阀 9 开启 80， 实现排液。 0024 所述的应急排液路出口直接接入储罐 12 而不经过闪蒸罐 1。

19、1， 目的是避免常压排 液的闪蒸罐 11 排不及时， 导致的闪蒸罐 11 储液超过设定值。 0025 考虑正常排液路电动球阀一6和电动球阀调节阀9经常开关动作， 故障概率大， 更 换或维修时通过手动球阀一 5、 手动球阀二 7、 手动球阀三 8 及电动球阀二 10 进行排液路的 隔离， 实现阀门在线更换， 不影响站场正常生产。 0026 实施例 2 在上述的实施例中， 如图 2 所示， 当液位检测装置 2 检测到液位达到设定的中液位时， 电动球阀一 6 开启排液， 当排到低液位开关 4 时， 电动球阀一 6 关闭， 完成一次正常排液。 0027 当大量新井投产、 气井进行泡末排水采气、 冬季压。

20、缩机启动初期等工况下， 采气管 线内液体容易出现段塞流现象， 短时间内分离器液量增加的工况下， 电动球阀一 6 排液不 及液位到达高液位开关 3 时， 启动应急排液路， 电动球阀二 10 开启， 电动调节阀 9 开启度 80进行快速排液， 当排到中液位时电动球阀二 10 关闭， 电动调节阀 9 开启度为 0， 电动 调节阀 9 从中液位到高液位开关之间开启度在 0 80之间进行线形变化。 0028 当经常开关的电动球阀 6 或电动调节阀 9 故障时， 可关闭手动球阀 5， 7 或手动球 阀 8 及电动球阀 10 实现在线更换， 不影响站场生产。 0029 通过高液位开关 3 和低液位开关 4 实现电动球阀一 6、 电动球阀二 10 和电动调节 阀 9 在液位计故障时的控制， 提高了系统运行的可靠性。 0030 本排液系统实现正常和应急工况下自动排液， 提高了站场运行的适应性， 保证下 游压缩机的正常运行， 减小了压缩机故障率 ； 实现站场无人值守， 降低了运行成本。 0031 以上例举仅仅是对本发明的举例说明， 并不构成对本发明的保护范围的限制， 凡 是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 104390142 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104390142 A 6 。