油气水分离器国内外设计标准

中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司

油气水分离器国内外设计标准

刘玉梅

中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司

美国石油学会标准规范体系中，针对分离器的规范是APISPEC 12J—2008，2008年10月开始实施，替代APISPEC 12J—1989。该标准规定了石油和（或）天然气生产过程中所使用的油、气分离器和（或）油、气、水分离器的设计、制造、检验的基本要求。中国石油天然气行业标准《分离器规范（SY/T 0515—2007）》（代替SY/T 0515—1997）2007年10月8日发布，2008年3月1日开始实施。该标准是在APISPEC 12J—1989《油气分离器规范》的基础上进行修改，并细化了SY/T 0515—1997的内容，该标准更适合我国分离器制造和设计的实际情况。

油气水；分离器；设计；标准

海外油田地面工程油气水三相分离器设计所使用的标准规范多为国际上行业内惯用的标准规范，主要是一些学会、协会和标准化组织发布的标准规范，如API美国石油学会、ANSI美国国家标准、ASME美国机械工程师协会、ISO国际标准化组织、IEC国际电工委员会等。这些标准规范在国际石油地面工程设计领域使用多年，占有主导地位，为各国广泛采用。

1 三相分离器常用国际标准规范

油、气、水分离一般是依靠其密度差进行沉降分离，分离器的主要分离部分就是应用这个原理。美国石油学会标准规范体系中，针对分离器的规范是APISPEC 12J—2008，2008年10月开始实施，替代APISPEC 12J—1989。该标准规定了石油和（或）天然气生产过程中所使用的油、气分离器和（或）油、气、水分离器的设计、制造、检验的基本要求。该标准所适用的分离器包括立式、球形、单筒卧式或双筒卧式，不适用于离心分离器、过滤分离器和除砂分离器。

1.1 典型结构

在APISPEC 12J—2008的附录A中，对典型的两相分离器结构图做了资料性说明，见图1、图2、图3、图4所示。

1.2 外形尺寸和设计压力

按照APISPEC 12J—2008设计的分离器可以是立式、卧式或球形的。分离器的外形尺寸和最高工作压力额定值见表1、表2和表3所示，数据为API行业公称标准。其他的外形尺寸、压力和温度等级可以通过买卖双方协商确定。

图1 立式两相分离器结构

图2 卧式两相分离器结构

图3 卧式两相双筒分离器结构

图4 球型两相分离器结构

表1 卧式分离器的外形尺寸和最高工作压力额定值

表2 立式分离器的外形尺寸和最高工作压力额定值

表3 球式分离器的外形尺寸和最高工作压力额定值

1.3 停留时间

在APISPEC 12J—2008附录C中对两相分离器液相停留时间做了资料性说明，见表4所示。对于不起泡且重度不低于API35°的原油，两相分离器液相容积一般按1min停留时间考虑，对于重度低于API35°的原油则需要更长时间。

表4 两相分离器液相停留时间

在APISPEC 12J—2008附录C中对起泡原油的处理做了规定。气体从起泡原油中分离出来需要更大的界面面积和更长的滞留时间。卧式分离器的界面面积通常是最大的，滞留时间可能要长达15min。在多数情况下，处理起泡原油的停留时间是2～5min。

在APISPEC 12J—2008附录C中对三相分离器液相停留时间做了资料性说明，见表5所示。

表5 三相分离器液相停留时间

1.4 其他要求

在APISPEC 12J—2008附录A中规定了捕雾器的要求。捕雾器可以采用一连串叶片、钢丝网填料或离心设备。捕雾器在气体离开分离器之前除去气流中的小液滴（通常直径小至10μm），气体中含液通常低于0.1 gallon/MMSCF。

在APISPEC 12J—2008附录A中规定了分离器泻放装置的要求。所有分离器必须按照ASME规范要求安装超压泻放装置，安全阀的泻放压力设定值通常为分离器的最高工作压力（MAWP）。

2 三相分离器常用国内标准规范

中国石油天然气行业标准《分离器规范（SY/ T 0515—2007）》（代替SY/T 0515—1997）2007年10月8日发布，2008年3月1日开始实施。

该标准是在《油气分离器规范（APISPEC 12J—1989）》的基础上进行修改，并细化了SY/T 0515-1997的内容，该标准更适合我国分离器制造和设计的实际情况，详见表6、表7、表8所示。

表6 卧式分离器外形尺寸和压力范围

表7 球式分离器外形尺寸和压力范围

表8 立式分离器外形尺寸和压力范围

3 国内外标准差异

由于我国法律要求和工业的特殊需要，《分离器规范（SY/T 0515—2007）》在采用国际标准过程中进行了修改，该标准与APISPEC 12J—1989的技术性差异及原因见表9所示。

除中国石油天然气行业标准《分离器规范（SY/ T 0515—2007）》外，中国国家标准《油气集输设计规范（GB50350—2005）》对分离器也有一些规定。

《油气集输设计规范（GB50350—2005）》第5.1.2条两相分离器的液相停留时间做了规定，“两相分离器的液相停留时间，处理起泡原油时宜为5～20分钟，处理其他原油时宜为1～3分钟”。这与APISPEC 12J—2008中的描述不同。

《油气集输设计规范（GB50350—2005）》正文里没有对三相分离器液相停留时间做规定，而是规定“油水沉降时间应按照原油性质、乳化原油的乳化程度、含水率、脱水设备的结构等通过试验确定”，在条文说明里面给出了一些参考性资料。这与APISPEC 12J—2008中的描述不同。

表9 SY/T 0515—2007与APISPEC12J—1989技术性差异

《油气集输设计规范（GB50350—2005）》正文里对脱水设备（含三相分离器）污水指标做了规定，“由脱水设备排出输往污水处理站的含油污水，含油量不应大于1 000mg/L。对聚合物驱采出原油，含油量不宜大于3 000 mg/L，对于特稠油、超稠油，含油量不宜大于4 000 mg/L”，而API SPEC 12J—2008中没有做此规定。

（010）62396778、liuyumei@cpebj.com

（栏目主持 李艳秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.9.001

刘玉梅：高级工程师，1989年毕业于石油大学油气储运专业，现任中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司副总经理。