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双法兰液位变送器失真的原因及解决措施

作者:管件 来源: 日期:2020/4/24 22:10:36 人气:11

普光气田集气总站有四台生产分离器,每日产液近300方,液体中含有大量固体杂质,会使双法兰液位变送器的取压管道堵塞,导致液位变送器出现示值跳变、液体排空时液位不回零、液位显示负值等现象,排液不及时会使下游污水缓冲罐超压运行,对生产有一定影响。针对这一问题,开展技术攻关,查找液位变送器失真的原因,提出了加密缠绕电伴热带和安装双阀组法兰等解决措施,减少了液位失真的现象。

一、基本概况

1.生产分离器概况

普光气田集气总站生产分离器由加拿大Enterprise Steel Fabricators Ltd.公司生产的重力式分离器。利用气体和液体的密度不同进行气液分离,于20089月投入生产。普光气田4条管道输出的原料气,进入生产分离器,经过气液两相分离后,酸气和液体分别从分离器的顶部和底部排出。生产分离器的底部排液口安装有防涡流器。

2.液位变送器概况

生产分离器安装的双法兰液位变送器型号为罗斯蒙特3051S型液位变送器,结构是由差压变送器、毛细管和取压法兰组成。利用物理公式P=ρgh,由两个取压法兰之间的压差计算液位。

经过现场检查后,液位变送器完好、无故障,取压法兰流程上与容器连接,毛细管固定牢固,无漏油现象。

3.存在问题

普光集气总站生产分离器上的液位变送器出现了示值失真现象,具体表现为液体排空时液位不回零、示值跳变、液位出现负值等失真现象,给生产分离器的排液操作带来了不便。以二月份为例,四个生产分离器示值失真现象的次数统计如下:

二、液位失真的原因分析

1.液体排空时液位不回零的现象和原因分析

201836日至201838日期间,生产分离器进行冲砂作业,罐体中有碱液循环,液位曲线波动较平缓,偶尔有压力的异常波动,当冲砂结束时,液体排净液位回到了零位。正常投运后,生产分离器中的液体排空时,污水缓冲罐的压力增高,液位没有回到零位。

分析认为,冲砂时容器中的酸气放空,压力降为零,投运后容器压力为8M Pa,正常情况下,上下两个取压法兰同时受到容器压力,液位不受容器压力的影响,在投运时,液体排空仍有液位,说明了两个取压法兰间产生了压差,取压管道有堵塞。经确认,上取压法兰因安装位置较高,取压管道很少清洗,产生堵塞。

2.液位跳变的现象和原因分析

生产分离器液位示值正常情况下缓慢上升或下降,示值连续,但是在图中可以看到有液位忽然跳到零、液位曲线呈锯齿状的异常情况,这类情况在冬天温度较低时出现更加频繁。经分析认为,示值跳变是由于取压管道堵塞物中封闭了部分气体或液体,受温度影响出现热胀冷缩,或者受水流中固体杂质的影响,膜片发生瞬间的位移或者某种频率的位移。

3.液位为负值的现象和原因分析

生产分离器中液位较低时,液位出现了负值。经现场检查确认液位变送器完好,液位变送器的量程和零位设置与两个取压法兰的间距和毛细管的静压有关,那么两法兰间产生的差压是由于取压管道堵塞引起。经调查分析得知,引起液位变送器失真的原因是取压管道堵塞,并且受温度影响明显。堵塞物有水合物和固体杂质两种。生成水合物是由于取压管道管径较细,容易受到外界温度影响,产生低温高压易于生成水合物的环境,造成取压管道的堵塞。固体杂质造成堵塞是由于来液中含的固体杂质较多,沉积在取压管道中,造成取压管道的堵塞。取压管道的堵塞使两个取压法兰产生了压差,造成了液体排空时液位不回零、示值跳变、液位出现负值三种液位失真的现象。

三、解决措施

1.目前的措施

造成取压管道堵塞的物质有两种,分别是水合物和固体杂质,对于水合物造成的取压管道堵塞,目前采用的措施是对取压管道加保温层和缠绕电伴热带,对固体杂质造成的堵塞目前采用冲砂和清洗的措施来解堵。冲砂效果较好,但是每次冲砂需要停运设备,放空酸气后,注入药剂打循环,一次需要3-5天,成本高,周期较长,每季度一次。

对日常出现的取压管道堵塞的问题,采用清洗取压管道的方法来解堵。清洗取压管道要首先停运生产分离器,将罐体内的酸气放空后,卸下取压法兰,对取压管道进行疏通和清洗。需要停运设备,清洗时间2-3小时,作业接触硫化氢有一定的安全风险。总站生产分离器每日过液量大,固体杂质多,会有清洗不及时的情况。

2. 建议措施

由于液位失真现象在冬季更为明显,对四台生产分离器的液位变送器的取压管道检查,缺少保温措施的做上保温层或者加密缠绕电伴热带。对于固体杂质造成的堵塞情况,建议引进新工艺,在液位变送器的取压法兰和取压管道之间安装双阀组法兰,利用吹扫的方法对取压管道解堵。

双阀组法兰的主要构成有截止阀、放空阀和放空管。法兰中间有开孔,打开截止阀时,两面连通,解堵时,关闭截止阀,将取压法兰隔离,打开放空阀,利用生产分离器中的压力对取压管道吹扫,将堵塞物排出。安装双阀组法兰解堵的优点是结构简单、解堵时间短,操作人员不需要接触硫化氢,相对安全、方便。