集气站压力容器及操作安全技术讲义PPT课件.ppt

第1页气田地面集输工艺模式集气站（加热、节流、分离、计量、脱水）靖边气田基本工艺流程图天然气井净化厂（脱硫、脱碳、脱水）集气支、干线输给各下游用户首站采气管线 三 多： 多井高压集气、多井注醇、多井加热 三 简： 简化井口、简化布站、简化计量 两 小： 小型橇装脱水、小型发电 四集中：集中净化、集中甲醇回收、集中监控、集中污水处理 靖边气田的地面建设从“集气半径、集输管网、净化工艺、管材选择”等多方面进行优化，形成了以“三多、三简、两小、四集中”为代表的靖边气田地面集输工艺1、靖边模式* 第2页 适应榆林气田产能建设滚动开发的特点，在靖边模式的基础上，提出了“进一步减少集气站数量、缓建地面系统”的建设思路，形成了以“节流制冷、低温分离、高效聚结、小站脱烃”为特点的榆林气田地面滚动建设模式，同时在全面适应低温分离工艺的基础上，优选了五种小型高效设备气液聚结器板翅式换热器八井式水套加热炉甲醇雾化器双头柱塞泵 2、榆林模式气田地面集输工艺模式* 第3页 在靖边、榆林模式基础上集成创新形成了以“井下节流、井口不加热、不注醇、中低压集气、带液计量、井间串接、常温分离、二级增压、集中处理”为主体的苏里格气田“中低压集气模式”。

该模式降低了地面管网系统压力等级，有效降低了地面建设投资苏里格模式气田地面集输工艺模式* 第4页油气田在生产过程中，压力容器是不可缺少的一种设备它不仅数量大，分布面广，而且类型复杂，易发生事故作为油气田的压力容器操作人员，保证压力容器安全运行是应尽的职责为了帮助操作人员提高常用压力容器理论知识和实际操作水平，这章重点讲解负压加热炉、分离器类设备、三甘醇脱水装置、清管收发球装置等压力容器设备的结构，原理，操作规程和常见故障的处置以确保压力容器设备的安全平稳运行第四章 集气站压力容器及操作安全技术* 第5页 在常温脱水工艺中，天然气从气井采出后流经节流件时，由于节流作用，使气体压力降低，体积膨胀，温度急剧下降，就有可能产生水合物而影响生产为防止水合物的生成，广泛采用加热的方法来提高气体温度 在低温分离工艺中，加热的目的是通过提高节流前温度，使进站温度过低的气井经过加热、节流后，达到低温分离工艺所要求的温度其实质是通过提高节流前天然气温度使节流后天然气温度处于其形成的水合物温度之上，而确保不形成水合物目前长庆气田主要采用的是北京超拓公司生产的负压式水套加热炉（如图4-1-1）第一节 负压加热炉* 第6页水位计加水包温控器温度变送器燃烧器母火熄灭保护器减压阀图4-1-1第一节 负压加热炉* 第7页 一、负压加热炉主要结构 本天然气加热炉系统主要由加热炉本体、燃烧器、供气管路和温度控制以及监控器等部分组成。

以下分别介绍各部分功能： 1、加热炉本体 加热炉本体由炉体、炉胆、高压盘管、火嘴、防爆门、烟囱、加水包等部分组成 炉体内盛满常压水，通过燃烧器燃烧天然气，并经炉内散热，使水浴升温，进而使浸在水中的高压盘管吸收热量，加热盘管内输送的天然气第一节 负压加热炉* 第8页2、燃烧器 燃烧器采用专利技术设计的多级喷射式负压型燃烧器燃气通过三级引射器的引射，吸引空气并与之混合燃烧，无需配风机，使用方便，并有较好的防回火性能第一节 负压加热炉* 第9页3、管路及温度控制系统 该系统是燃料气供给和加热炉功率调节的控制核心，它将工艺管道2.5 kgf/cm2的燃气调节火嘴燃烧所需的燃气压力，并通过温度控制器控制和调节燃气流量，以达到调节火嘴热负荷的目的，同时该系统还设有母火熄灭保护器，以监测母火状态，当母火熄灭，系统自动切断燃料气，确保加热炉运行安全第一节 负压加热炉* 第10页 4、监控系统 在有电条件下，为使系统运行更可靠，设计了监控系统监控系统包括监控器、传感器和声音报警器传感器指温度传感器液位传感器和火焰探测器，分别将水浴温度信号、液位信号和母火火焰状态传到监控器，对应地在监控器上有三个显示区，分别是：水浴温度显示区，水位状态显示区和母火状态显示区，另外还设有DCS工作状态显示区。

监控器内部装有声音报警器，当母火熄灭水位过低，温度过高或过低时，发出声音报警第一节 负压加热炉火焰监测器温度控制器气动控制阀* 第11页 二、负压加热炉工作原理 集气站多井式负压型天然气加热炉有SC-4-F-40025和SC-4-F-25025，是气田井场专用加热炉，天然气开采的必用设备本加热炉为快装水套式加热炉可同时加热4井气体盘管，产量可达26万方天它在常压下运行，以天然气为燃料，配备先进的负压型火嘴、进口的温度控制器及控制气阀，可实现温度自动调节和母火熄灭保护功能系统坚固耐用，可在无电条件下正常运行，热效率达84 为使系统运行更可靠，还设有监控系统在监控系统的监控器面板上，可以直观地看到水浴温度，水位状态，母火状态以及与DCS通讯状态当水位过低，母火熄灭，温度过低时，监控器便发出声音报警第一节 负压加热炉* 第12页（一）主要技术参数（SC-4-F-40025） 1、加热炉本体参数额定产量：26104m3d管程压力：25MPa工作温升：60比 热：0.50.8KCalKg*总 重 量：6.8T长宽高：560023002700（不含烟囱）2、烧器技术参数额定功率：480KW天然气热值：760010000KCaIm3燃气密度：0.710.78kgm3供 气 量：62 m3h 供气压力：2.56.0 kgf/cm2主燃气压力：0.30.7 kgf/c m2气源洁净度：无杂质第一节 负压加热炉* 第13页 （二）工作原理 燃料天然气从燃烧器喷出的高温火焰直接进入烟火管和烟气出口，烟火管和烟气出口附近的水受热后密度减小而上升，与气盘管传热后温度下降，再次和烟火管接触被加热上升，如此不断循环，流经盘管的天然气从盘管不断获得热量而温度提高。

第一节 负压加热炉* 第14页三、操作规程（一）操作参数工作介质质：天然气（盘盘管）、水（锅锅筒）最高工作温度（）：90 最高工作压压力（MPa）：25（盘盘管）、常压压（锅锅筒） 正常液位范围围：1/2-2/3，必须须高于上层盘层盘 管 第一节 负压加热炉* 第15页第一节 负压加热炉（二）设备图片891012131411 * 第16页（三）操作步骤 1、操作前的准备（1）检查加热炉本体完好，炉体及各管线的阀门、管件、仪器、仪表等安全附件装备齐全可靠，并使压力表、液位计处于投用状态；（2）检查各连接处紧固无泄漏；（3）向炉内加水，使炉内水位达到液位计的1/22/3，且高于上层盘管；（4）将减压阀、温控器逆时针旋转至最小状态，调小燃烧器一、二次调风板；（5）检查并导通流程，关闭天然气进口阀门，打开出口阀门，关闭燃气系统所有阀门，检查燃气供给压力在0.3-0.6MPa第一节 负压加热炉* 第17页2、点炉操作 （1）点母火 1）打开燃气系统进气阀门，调节减压阀控制燃气压力为0.1 MPa，打开控制器气源调节阀； 2）点燃点火器，将火源伸入点火孔，再缓慢开母火针阀，点燃母火，调节母火针阀和母火风门，使母火燃烧稳定，当控制器中的气源压力表指示0.05MPa时，关闭气源调节阀； 3）调试火焰探测器，当火焰探测器压力表有显示后（10-15psi）关闭母火针阀，观察火焰探测器压力表是否落零，否则调节火焰探测器使其缓慢落零； 4）再次点燃母火，观察火焰探测器压力表是否显示在10-15psi，如显示正常，关闭气源调节阀，再次检查母火燃烧是否稳定(系统运行正常时阀5一定要关闭，否则火焰熄灭后不会切断气源)。

第一节 负压加热炉* 第18页（2）点主火 1）全开气量调节阀，打开主火截止阀，使主火压力表指示为0.06MPa左右，主火即被点燃，调节燃烧器风门使火焰充分稳定燃烧； 2）调节气量调节阀使主火压力显示为0.02MPa，调节温度控制器到所需温度 3）待加热炉内水温符合站内要求后，缓慢依次打开盘管进口各阀门，使被加热天然气温度逐渐升高； 4）待运行正常后，锁定控制系统参数第一节 负压加热炉* 第19页 （3）运行中的检查及操作 1）检查加热炉水位、水温在正常范围，各处压力显示正常； 2）检查主火燃烧是否充分，最佳燃烧是2/3火焰为蓝色，1/3尾部火焰为黄色； 3）检查加热炉本体完好，无跑、冒、滴、漏现象； 4）定期对加热炉进行排污，排污量可依据情况自行决定； 5）认真做好设备运行记录；第一节 负压加热炉* 第20页（4）停炉操作 1）停炉时应关小主火截止阀，降低输出功率半小时后，先打开气源调节阀，然后依次关闭主火截止阀、母火针阀，并关闭燃气管线所有阀门； 2）待加热炉温度降低到接近环境温度时，关闭天然气进、出口阀门，进口阀稍有开度，待炉温与环境温度一致时，方可将进口阀完全关闭； 3）长期停炉时，将加热炉水位加到正常范围，并定期小火烘炉。

（5）安全技术要求 1）点火应遵守“先点火后开气的原则”，点火时操作人员不能正对点火孔，以防止爆燃伤人； 2）如点火失败，或因故停炉，需等足够时间(至少30分钟)，以使炉内天然气排尽，确保炉膛内无天然气后才能重新点火 3）加热炉防爆门能自由开启，加热炉运行时严禁操作人员靠近防爆门1桶(bbl)=42加仑(美制)=159升(l)第一节 负压加热炉* 第21页四、常见故障及处理方法（一）加热炉出口温度变化1、故障原因（1）燃料气压力不稳（2）进料量、进料状态或进料性质变化；（3）仪表失灵，造成烟囱冒烟，炉温升高或熄火；（4）连接部件损坏漏气2、处理方法（1）检查减压阀及供气压力是否正常，如有问题应及时处理；（2）与相关部门联系，保证加热炉进料量、温度、性质稳定；（3）加强巡检，确保仪表灵活好用，严禁烟囱冒黑烟；（4）检查各连接部件及连接处是否损坏或漏气，如有问题应及时处理第一节 负压加热炉* 第22页（二）排烟温度高 1、故障原因 （1）火太大，加热炉超负荷运行； (2)进料流量减少或无流量； (3)火筒及烟管有烟垢 2、处理方法 （1）检查燃烧器及燃气控制管路系统是否失灵、压力偏高，如有问题，及时处理； （2）与有关单位联系平稳进料量； （3）清洗燃烧道内烟垢，平时注意燃烧器配风比例，杜绝不完全燃烧；第一节 负压加热炉* 第23页（三）烟囱冒黑烟 1、故障原因 （1）燃料气含油、水过多； （2）烟囱挡板、风门开度不合适，造成缺空气，使燃料燃烧不完全； （3）喷嘴安装密封问题，喷嘴口损坏或口径过大； （4）引射喉口与混合管内有灰尘和异物堵塞； （5）燃烧器燃气压力太高； （6）燃料气调节阀调节失灵。

2、处理方法 （1）对燃料气进行脱油、脱水； （2）根据燃烧情况，调节烟囱挡板、风门开度； （3）更换喷嘴，重新安装； （4）清理引射喉口与混合管内灰尘和异物； (5)调整控制系统，降低燃气压力； (6)联系相关部门，立即停气检修第一节 负压加热炉* 第24页（四）炉温过低，燃烧不稳 1、故障原因 （1）烟囱长期冒黑烟，造成烟管积灰； （2）燃料气调节阀出口压力波动，导致空气量配比失调； （3）加热炉进料量增大，热负荷大 2、处理方法 （1）停炉检查烟管，并清除烟垢； (2)调节燃料系统压力和调节阀出口压力； (3)减少进料量，降低热负荷第一节 负压加热炉* 第25页 （五）燃烧器点不着火 1、故障原因 （1）初次使用，供气管线内有空气； （2）燃烧器供气压力过高或过低，供气流量不能满足正常供气要求； (3)燃烧器点火系统损坏； （4）燃烧器的母火喷嘴堵塞； （5）点火燃气量太小； （6）点火配风量太大； （7）燃料气含油或含水；第一节 负压加热炉* 第26页2、处理方法（1）重新对天然气进行置换；(2)调整检修稳压阀，看有无进液、冰堵、脏堵等情况，发现后对其清除；(3)检修或更换点火系统；(4)用细钢丝疏通喷嘴；（5）检查供气压力是否偏低，母火针阀、母火喷嘴有无堵塞；（6）重新调整点火配风量；（7）应与有关单位联系，及时进行处理。

第一节 负压加热炉* 第27页(六)燃烧器回火，炉门处温度高1、故障原因（1）主火燃气压力太。