您好,歡迎訪問上海升隆電子科技有限公司網站!咨詢熱線:021-39152202 51078419

減小凝析油渦輪流量計偏差的工藝調整方法

時間:2017-05-12 16:32 來源:http://www.zppyue.icu 點擊數:

崖城氣田南山終端凝析油輸油管線新安裝渦輪流量計出現偏差高的現象 。利用分析渦輪流量計背壓的方法找到了其原因,通過工藝調整的方法減小偏差。結果表明,采用輸油泵循環排氣后加壓輸油的方法可以有效減小凝析油渦輪流量計的偏差。

2012對崖城氣田南山終端凝析油輸油管線進行改造,在原有的輸油管線上安裝一款高精度渦輪流量計,型 為SMITHTURBINEMETERK2DHA0A4100。由于地理位置局限及安全因素的考慮,該流量計未能按原設計安裝在外輸碼頭外輸閥門附近,而是安裝在油罐區域附近輸油泵出口管線上,其距離原設計地點大約12,高度落差。

2012-03,新安裝的凝析油渦輪流量計投入試用不久后發現,其計量結果與船上量艙結果相比出現了偏差較高的情況,偏差率數值最高達到7.35,通過對該流量計重新進行計量標定后 此問題仍沒得到解決。文中對此進行了詳細分析,以期對輸油作業中如何減小渦輪流量計計量偏差具有一定的指導意義。

1.計量統計

2012-12-28,凝析油裝船作業匯總結果見表 1 

匯總1.jpg

文獻指出,渦輪流量計偏差產生的原因主要是振動、電磁干擾、溶解氣及氣穴等。

 對崖城氣田南山終端多次輸油作業計量結果進行比較后得知,其偏差主要出現在輸油作業剛開始階段。從表  可知,在裝第  艙時正偏差達到16.263m3,占總偏差的70%,而后面4艙均在2m3左右。

鑒于振動和電磁干擾具有連續性的特點,經過實際檢測后排除了該渦輪流量計受振動和電磁干擾的影響。

.計量高偏差原因分析

2.1 溶解氣的影響

溶解氣是石油中以溶解狀態存在的天然氣,溶解氣的多少將直接影響計量偏差的大小。崖城氣田南山終端凝析油處理的方式是在原有穩定凝析油處理的系統中加裝液化石油氣回收裝置,所得到的凝析油產品比較穩定。

經過實驗室測定可知,在常溫下南山終端凝析油蒸汽壓力為69.0kPa(雷氏蒸汽壓)。由于該終端凝析油長期靜置于儲罐中,加上凝析油本身具備揮發的特性,所以崖城氣田南山終端的凝析油中雖然含有少量的溶解氣,不會對計量偏差產生較大的影響。

結合表1中第2艙~第4艙的相關數據可以看出,溶解氣不是引起該終端凝析油渦輪流量計高偏差的主要原因。

2.2氣穴的影響

氣穴是在液體工藝操作中發生的一種現象,當液體加速通過收縮斷面或狹窄界面時,液體會產生壓降,當壓力降低后液體壓力低于液體飽和蒸氣壓力,便會產生氣泡,這種現象被稱為氣穴。如果氣穴發生在渦輪流量計中會嚴重影響計量結果,產生正偏差。

從崖城氣田南山終端操作程序上看,該終端以前在輸油作業剛開始時采用重力自流方式,重力自流5min后啟動輸油泵,由此需要判斷,重力自流過程中是否發生氣穴。

在參考美國石油標準第五部分石油計量標準(為了有效地防止氣穴,必須對經過流量計的流體建立一定背壓)基礎上,對此次計量偏差進行了判定。

最小背壓計算如下:

pb=2 p+1.25pa

式中, 為最小背壓, 為壓降, 為操作溫度下

pb pa的絕對蒸汽壓力,MPa。

該終端流量計直徑d=15cm,設計的體積流量為600m3/h,pa=69.0kPa,p=69.0kPa(根據某生產廠家提供的資料),代入式(1)可得pb =168.25kPa。

根據罐體相對于流量計安裝的水平高度10m、凝析油密度0.8kg/L可計算出凝析油重力所產生的最大背壓為80kPa,此數值小于該流量計要求的最低背壓,因此,可以判定在重力自流時有氣穴發生。當輸油泵啟動后,通過泵出口壓力表得知,流量計通過輸油泵增壓后背壓達到480kPa,滿足最小背壓的要求。由此可以得知,該終端凝析油流量計高偏差的主要原因是由于重力自流過程中發生氣穴所導致。

.工藝調整方法

 3.1 減小溶解氣對計量偏差的影響

在輸油作業開始前,管線內及儲罐中的凝析油由于長時間靜置溶解氣會自然析出,在管線的高處及凝析油中可能聚集一定數量的氣體。其中凝析油中是以氣泡的形式出現,如果在輸油作業開始時,這些氣體經過流量計將會影響計量結果,使計量結果偏大。

根據流體在運動中可以打破氣液平衡使液體中的氣泡析出的原理,盡量在輸油作業開始前將這部分氣體排出。

外輸管線流程示意圖見圖1。在輸油作業開始前,將回流閥打開,啟動輸油泵,通過回流管線循環6~8h,使管線內及凝析油中的析出氣體通過回流管線回到儲罐中排出。

匯總2.jpg

3.2 防止氣穴產生

取消原來重力自流這一環節,采用輸油泵加壓輸油的方法防止氣穴產生。

在上一循環環節結束后啟動輸油泵,關閉末端回流閥(圖1),使管線內壓力增加到輸油泵出口壓力,滿足渦輪流量計最低背壓的要求,此時開啟流量計,再開啟末端輸油閥門。

觀察輸油管線末端壓力表,末端回流閥關閉時輸油泵所產生的最高壓力為600kPa。經查證該管線壓力等級為 ANSICLASS150,符合管線壓力等級要求。

.結果驗證

工藝調整前,采用未循環先重力自流5min后再啟用泵的輸油方式進行了凝析油外輸的作業。調整前近10次輸油作業計量的偏差率統計結果示意圖見圖2。

匯總3.jpg

從圖2中可以看出,偏差率平均在5.5左右,其中第6次輸油作業達到7.35,不能滿足該氣田對計量偏差不超過±的要求。

工藝調整后,采用輸油泵循環排氣后加壓輸油的方式進行凝析油外輸作業。調整后近10次輸油裝船輪次作業計量的偏差率進行比較的結果見圖3。

匯總4.jpg

從圖3中可以看出,工藝調整后裝船輪次偏差率的平均數值在1.6左右,其中第10次輸油作業偏差率最高(數值為2.08),均符合氣田對計量偏差的要求。

.結語

從2013-03采用先循環再加壓輸油的工藝操作方法后,此類問題再沒有發生,此次通過工藝調整成功減小計量偏差的經驗可供同行借鑒。

 

 


王中王全年资料论坛