浅谈三相分离器的现场应用及维护

贾永平

【摘要】：三项分离器在进行原油处理过程中发挥着举足轻重的作用，其运行直接影响了原油的脱水效果、稳定性以及轻烃的回收生产。三项分离器在现场的应用显示出：原油含水量可下降到15%以下，污水含油量下降到400mg/L以下。之后换用不锈钢波纹板，不仅有耐冲压、耐腐蚀的特性，而且增加了液体的接触面积，很好的分离油和水。然而三项分离器设备在投入使用两年多就会出现零件老化，内部聚结段波纹板碎裂，阀门及假液位失灵等故障。对此，文本通过简要分析，提出了几点维护措施。

【关键词】：三项分离器；现场应用；维护

三项分离器作为原油密闭流程的关键设备，相较于传统沉降罐优势明显。但是随着油田的开发，三项分离器在现场的应用中不断暴露出问题，通过分析三项分离器在现场的应用情况，主要总结出以下几个要点：

1. 三相分离器在现场应用中的问题

1.1内部聚结段碎裂

三项分离器的内部聚结段将分散的水与油的小液滴聚结成大液滴，加速水、油沉降分离。三项分离内部聚结段采用采用聚丙烯材料制作而成，在油流中长期被冲击，再加上聚丙烯本身耐温性不高，内部聚结段波纹板易发生碎裂。一部分碎片会混在流油中流出，堵塞三项分离器的出水阀和出油阀，以及脱水泵的过滤器，严重影响三项分离器的内部聚结与分离的效果，从而使原油的脱水以及污水的处理工作也受到影响。碎片还会堵塞脱水泵进口处的过滤器，使得脱水泵抽空，运行效果大幅下降，影响生产过程的正常运行。

1.2沉降段的控制问题

三项分离器沉降段的油水界面影响油、水、气的指标。油水界面主要通过手动溢流堰板来调节。例如油水界面过低时，虽然可通过增加原油停留时间来改善脱水效果，但会造成出水处含油量较高的后果，不能真正解决问题。通过现场调试可获得合理的油水界面，找寻堰板变化时油中含水、水中含油指标的变化规律，确定油中含水、水中含油最佳指标时的堰板高度，进而确定最佳油水界面的位置。

1.3分离器的积砂问题

三项分离器在运行中，会使底部沿流向出现不同程度的积砂，特别是分离段的积砂最为严重。大量的积砂会使容器的容积缩小，沉降的时间相应也会缩短，甚至会阻碍液体正常流动，最终结果是造成三项分离器无法运行。由此可见，来液含砂量的多少不同，冲砂和排砂周期以及冲砂泵的流量大小也应相应调整，以确保排砂工作正常。

2.三项分离器的腐蚀问题及解决措施

现阶段我国油田综合水平整体得到很大提升，三项分离器的腐蚀问题日益明显，影响了正常生产流程。分析发现三项分离器的腐蚀问题大多集中在底部、聚结板焊缝处、进油及出油管线、出水管线等处。

2.1三项分离器腐蚀的原因分析

2.1.1原油含水成分

在生产过程中，三項分离器内部较易遭到腐蚀的部位是油水界面以下接触水质的部位，这说明原油含水水质严重影响三项分离器的腐蚀。含水水质的矿化度越高、含有高价金属离子的量越高，铁细菌和硫酸盐还原菌也越多，对三项分离器的腐蚀也就越严重，

2.1.2三项分离器的操作温度

三项分离器运转时温度一般控制在40摄氏度至45摄氏度之间，如果三项分离器的温度越高，腐蚀介质越活跃，对分离器的腐蚀也就越严重。

2.1.3三项分离器的内部结构

三项分离器通常使用的防腐方法是结合牺牲阳极保护与防腐涂层的方法。内部结构复杂的三项分离器，容易形成死角，死角处的金属会暴露在腐蚀介质当中，腐蚀速度加快。聚结板整流聚结油水混合物时，液体通过速度快，对周围的器壁和焊缝处冲刷，破坏防腐涂层，使器壁金属暴露，造成腐蚀。

2.1.4三项分离器的焊缝

常发现三项分离器的底部焊缝处易发生腐蚀，经分析焊缝发生腐蚀的原因主要有：第一焊缝处接受焊接时，温度可升高到1200摄氏度，局部受热发生热应力，形成应力腐蚀。第二是分离器本题材料与焊缝材料不同，发生电极电位差，造成电偶腐蚀。

2.1.5三项分离器内部积砂

三项分离器底部有积砂时，与钢板间形成缝隙，底部的防腐涂层容易起泡脆裂，防腐涂层与钢板之间形成缝隙造成缝隙腐蚀。

2.2关于三项分离器腐蚀的解决措施

2.2.1对焊缝处的防护

三项分离器制造时，注意分离器材料与焊条材料的配伍性，选择更加耐腐蚀的材料，对于分离器内部金属构件进行全面防护。安装和拆卸分离器时，尽量避免破坏内部防腐涂层。

2.2.2防腐涂层和牺牲阳极联合防护

对三项分离器采用防腐涂层以及牺牲阳极的联合防护，投加缓冲剂和杀菌剂在管线端点处，以缓解水质对容器内部的腐蚀。

2.2.3及时排砂

及时进行分离器的排砂工作，可以减轻三项分离器底部焊缝处的腐蚀，包括细菌腐蚀。

2.2.4定期检查

定期进行三项分离器的全面检查，及时发现问题，并针对不同腐蚀问题采取相应的解决措施。

3.排砂解决措施

三项分离器会沉积泥砂等杂质，如不进行及时清理会造成很严重的腐蚀后果。因此需要在三项分离器使用初期进行仔细观察，掌握三项分离器排砂特点，才能确保每次的排砂工作能彻底将砂排除干净。此外还要及时对来液进行含砂量的化验，探究来液含沙量与砂包积满之间的时间规律，制定合理的排砂期限。

4.油水界面解决措施

及时维修保养各零部件，避免因零部件老化生锈带来的不良后果，保证机器设备的灵活耐用。经常活动三项分离器阀门，如遇已经结垢或被腐蚀的阀门要及时更换。根据来液变化及时调节水油界面的位置，关键要与采油队之间做好协调。还要经常化验原油的物性和含水率，及时获得来液参数，对调节水油界面的位置提供可靠依据。

结束语：

通过以上几点措施，对三项分离器的腐蚀问题的解决措施，排砂问题的解决措施，水油界面的解决措施，可以较好的改善三项分离器在现场应用中的问题。经现场验证，三项分离器将更加高效，运行也更为稳定，适应性强，拥有较高的应用和推广价值。

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