CN206830157U - 高压分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及油气处理技术领域，公开了一种高压分离器，包括：分离器本体，分离器本体具有液相主管路，液相主管路设有液控阀和紧急关断阀，液控阀位于紧急关断阀的出口端侧；液位检测装置，设置于分离器本体内，用于获取分离器本体内的液位值；第一控制单元，与液控阀和液位检测装置分别连接；第二控制单元，与紧急关断阀和液位检测装置分别连接。与现有技术相比，本实用新型实施例提供的高压分离器，能减少低压管路和下游压力容器由于超压而被损坏的几率。

Description

高压分离器

技术领域

本实用新型实施例涉及油气处理技术领域，尤其涉及一种高压分离器。

背景技术

在油气开采过程中，一般需要利用高压分离器对油气井来料进行油气水的分离，例如，利用三相分离器进行油气水三相分离，经其分离后的油气水再经后续处理后，便可以得到纯净的石油和天然气。

现有技术中，高压分离器包括分离器本体，分离器本体设有液相主管路，其中，液相管路对分离器本体内的液相进行输送，包括液相中存在的异物。由于高压分离器须要保持正常的液位限值才能保证其正常生产，因此，通常在液相管路上设置液控阀，并通过调节液控阀的开度大小，控制液相的排出速率，从而调节高压分离器内的液位，使液位处于正常的限值范围内，以保证高压分离器的正常生产。

然而，在实际应用时，经常发生分离器本体内的高压气相窜入下游的低压管路和压力容器的情况，从而导致低压管路和压力容器由于超压而被损坏。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种高压分离器，当该种高压分离器的液控阀被液相中的异物卡住而不能关断时，能阻止高压气相窜入下游的低压管路和压力容器中，从而减少低压管路和下游压力容器由于超压而被损坏的几率。

本实用新型实施例提供一种高压分离器，包括：

分离器本体，所述分离器本体具有液相主管路，所述液相主管路设有液控阀和紧急关断阀，所述液控阀位于所述紧急关断阀的出口端侧；

液位检测装置，设置于所述分离器本体内，用于获取所述分离器本体内的液位值；

第一控制单元，与所述液控阀和所述液位检测装置分别连接，用于接收所述液位检测装置获取的液位值，并且，当所述液位值小于第一预设值时，控制所述液控阀的开度减小，当所述液位值大于所述第一预设值时，控制所述液控阀的开度增大；

第二控制单元，与所述紧急关断阀和所述液位检测装置分别连接，用于接收所述液位检测装置获取的液位值，并且，当所述液位值小于第二预设值时，控制所述紧急关断阀关闭；所述第二预设值小于所述第一预设值。

本实用新型实施例提供的高压分离器，在该高压分离器的液控阀被液相中的异物卡住而不能关断时，能阻止高压气相窜入下游的低压管路和压力容器中，从而减少低压管路和下游压力容器由于超压而被损坏的几率。

在一实施例中，所述液位检测装置包括；

第一液位计，与所述第一控制单元连接，所述第一液位计用于获取所述分离器本体内的液位值；

第二液位计，与所述第二控制单元连接，所述第二液位计用于获取所述分离器本体内的液位值。

在一实施例中，高压分离器还包括：

压力变送器，设置于所述液相主管路上，且与所述第二控制单元连接，所述压力变送器用于获取所述液相主管路内的压力值，所述压力变送器位于所述液控阀的出口端侧；

所述第二控制单元还用于接收所述压力变送器获取的压力值，并且，当所述压力值大于第三预设值时，控制所述紧急关断阀关闭。

在一实施例中，所述压力变送器的数量至少为两个，各所述压力变送器均设置于所述液相主管路上，且分别与所述第二控制单元连接，各所述压力变送器独自获取所述液相主管路内的压力值；

各所述压力变送器均位于所述液控阀的出口端侧。

在一实施例中，高压分离器还包括：

液相旁管路，所述液相旁管路的入口端与所述紧急关断阀的出口端连通，所述液相旁管路的出口端与所述液控阀的出口端连通，所述液相旁管路上设有第一阀门。

在一实施例中，所述液相旁管路上还设有第二阀门，并且，所述第二阀门位于所述第一阀门的出口端侧。

在一实施例中，所述液相主管路上还设有第一手阀和第二手阀，所述第一手阀和所述第二手阀分别位于所述液控阀的入口端侧和出口端侧。

在一实施例中，所述液相主管路上还设有第一排凝阀和第二排凝阀；

所述第一排凝阀位于所述第一手阀和所述液控阀之间；

所述第二排凝阀位于所述第二手阀和所述液控阀之间。

在一实施例中，高压分离器还包括：

排污管路，所述排污管路的入口端位于所述紧急关断阀的入口端侧，所述排污管路上设有第三阀门。

在一实施例中，所述液相主管路的外侧设有用于显示所述液相主管路内压力值的压力表，和/或，所述分离器本体的外侧设有用于显示所述分离器本体内液位值的液位计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一的高压分离器的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的高压分离器的内部连接关系示意图；

图3为本实用新型实施例二的高压分离器的整体结构示意图；

图4为本实用新型实施例二的高压分离器的内部连接关系示意图一；

图5为本实用新型实施例二的高压分离器的内部连接关系示意图二。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例一的高压分离器的整体结构示意图，如图1所示，本实施例的高压分离器装置，包括分离器本体1、液位检测装置13、第一控制单元3、第二控制单元4。

具体来说，分离器本体1为一压力容器，其具有液相主管路2，液相主管路2与分离器本体1连通并由分离器本体1向外延伸，用于输送分离器本体1内的液相，液相主管路2上设有液控阀22和紧急关断阀21，液控阀22位于紧急关断阀21的出口端侧。紧急关断阀21可以为蝶阀或截流阀或其他阀门，起到控制液相主管路2通断的作用。

液位检测装置13，设置于分离器本体1内，用于获取分离器本体1内的液位值，液位检测装置13可以包括液位计或其他用于获取液位值的检测装置。

图2为本实用新型实施例一的高压分离器的内部连接关系示意图，如图2所示，第一控制单元3，与液控阀22和液位检测装置13分别连接，用于接收液位检测装置13获取的液位值，并且，当液位值小于第一预设值时，控制液控阀22的开度减小，当液位值大于第一预设值时，控制液控阀22的开度增大。

第二控制单元4，与紧急关断阀21和液位检测装置13分别连接，用于接收液位检测装置13获取的液位值，并且，当液位值小于第二预设值时，控制紧急关断阀21关闭，必须说明的是，第二预设值小于第一预设值。

在本实施例中，紧急关断阀21和液控阀22均采用故障安全设计，当停电停气，处于事故状态时，该紧急关断阀21和液控阀22能够保持关断状态。

通过上述内容不难发现，根据液位检测装置获取到的液位值，第一控制单元可以实现该高压分离器装置在正常生产中的液位调节，若生产中出现紧急情况，第二控制单元则可启动紧急关断阀，保护生产及设备安全。例如，液控阀22被异物卡住而不能正常工作，使分离器本体1内液位降低，致使高压气相窜入低压液相管路，造成低压管路和下游容器由于超压而被损坏，此时，第二控制单元4会根据液位值和第二预设值的对比结果，即液位值小于第二预设值，控制紧急关断阀21关闭，将液相主管路2封堵，从而阻止高压气相窜入低压液相管路，进而避免对低压管路和下游容器由于超压而被损坏。

图3为本实用新型实施例二的高压分离器的整体结构示意图，图4为本实用新型实施例二的高压分离器的内部连接关系示意图一，图5为本实用新型实施例二的高压分离器的内部连接关系示意图二，实施例二是基于实施例一的改进方案，如图3～5所示，液位检测装置包括第一液位计11和第二液位计12，均设置于分离器本体1内，用于测量分离器本体1内的液位；第一控制单元3，与液控阀22和第一液位计11连接，用于接收第一液位计11测量的第一液位值，并判断当第一液位值小于第一预设值时，控制液控阀22的开度减小，当所第一液位值大于第一预设值时，控制液控阀22的开度增大，第一预设值为能够保持分离器本体1正常工作的限值范围值；第二控制单元4，与紧急关断阀21和第二液位计12均连接，用于接收第二液位计12测量的第二液位值，第二液位值和第一液位值均为分离器本体的液位值，并判断当第二液位值小于第二预设值时，控制紧急关断阀21关闭，第二预设值为能够保持分离器本体1正常工作的限值范围值，且第二预设值应小于第一预设值。换句话说，在该分离器本体1内可以设置第一液位计11和第二液位计12这两个液位计，其中，第一液位计11用于该高压分离器装置在正常生产中的液位调节，而第二液位计12用于生产中出现紧急情况，例如，液控阀22被异物卡住而不能正常工作，使分离器本体1内液位降低，致使高压气相窜入低压液相管路，造成低压管路和下游容器由于超压而被损坏，此时，第二控制单元4会根据第二液位计12测量的第二液位值和第二预设值的对比结果，即第二液位值小于第二预设值，控制紧急关断阀21关闭，将液相主管路2封堵，从而阻止高压气相窜入低压液相管路，进而避免对低压管路和下游容器由于超压而被损坏。同时，控制室内的操作人员可以通过对比前述两个液位计所测得的数据，避免无效数据的出现；而且，设计两个液位计，不会使分离器本体1上的开孔较多，从而使得该高压分离器装置的加工制造更方便。

其中，可以采用企业生产过程自动化范畴内的安全仪表***(safetyinstrumented system，SIS)***来实现紧急关断阀21、第二液位计12和第二控制单元4的功能，具体为：将紧急关断阀21、第二液位计12和第二控制单元4分别作为SIS***的执行元件、传感器和逻辑解算器，从而防止低压管路和下游的压力容器由于超压而被损坏；或者，亦可以采用逻辑控制器单独作为第二控制单元4来实现其控制功能，同时，使该逻辑控制器与第二液位计12和紧急关断阀21相互配合，实现防止低压管路和下游的压力容器由于超压而被损坏的目的。第一控制单元3可以采用集散控制***构成，或者，亦可以采用逻辑控制器单独作为第而控制单元来实现其控制功能，使其与液控阀22和第一液位计11相互配合，对液控阀22的开度大小进行调节，以保持分离器本体1内的液位处于正常的限值范围内。同时，该高压分离器装置还可以包括与第二控制单元4连接的报警器，当紧急关断阀21关闭的同时，报警器发出报警，提醒操作人员对事故进行处理。

本实用新型实施例提供的高压分离器装置，在分离器本体内设置第一液位计和第二液位计，以及在液相主管路上设置液控阀和紧急关断阀，且第一液位计和液控阀与第一控制单元连接，第二液位计和紧急关断阀与第二控制单元连接，使得第一控制单元通过对比第一液位计所测量的第一液位值与第一预设值的大小，来控制液控阀的开度大小，从而调节分离器本体内的液位始终处于正常的限值范围内，维持该高压分离器装置的正常生产；同时，第二控制单元通过对比第二液位计所测量的第二液位值与第二预设值的大小，来控制紧急关断阀是否关闭。当液控阀被卡住而不能关断，致使分离器本体内的液位降低时，第二控制单元判断第二液位值小于第二预设值，便会控制紧急关断阀关闭，从而封堵液相主管路的目的，及时地阻止了高压气相窜入低压液相主管路中，有效地避免了低压管路和下游的压力容器由于超压而被损坏的事故发生。同时，相比于现有技术中较少采用的等压设计理念，即将液控阀前后的管路和压力容器均设计为同一压力等级来说，成本较低。

当液控阀22被异物卡住而不能关断时，在分离器本体1内液位降低的同时，下游的低压管路内的压力也会随着流量的增大而不断增大，易使下游管路和压力容器由于超压而被损坏，因此，需要实时对下游低压管路内的压力进行监测，以进一步防止下游管路和压力容器被损坏，参见图3～5，本实用新型实施例提供的技术方案为了实现这一目的，将该高压分离器装置设计为还包括压力变送器23，该压力变送器23设置于液相主管路2上，且与第二控制单元4连接，压力变送器23用于测量液相主管路2内的压力，该压力变送器23位于液控阀22的出口端侧；第二控制单元4还用于接收压力变送器23测量的压力值，并判断当压力值大于第三预设值时，控制紧急关断阀21关闭，其中，第三预设值为低压液相管路和下游压力容器所能够承受的压力范围值。通过在液相主管路2上设置用于测量其内部压力的压力变送器23，且该压力变送器23亦与第二控制单元4连接，实现了当该压力变送器23测量的压力值大于第三预设值时，控制紧急关断阀21关闭，从而封堵液相主管路2的目的，及时地阻止了高压气相窜入低压液相主管路2中，进一步有效地避免了低压管路和下游的压力容器由于超压而被损坏的事故发生。

为了避免无效的压力数据出现，将压力变送器23的数量至少设计为两个，至少两个压力变送器23均设置于液相主管路2上，且均与第二控制单元4连接；至少两个压力变送器23均位于液控阀22的出口端侧。通过在下游低压液相管路上设置至少两个压力变送器23，使得控制室内的操作人员可以通过对比至少两个压力变送器23所测得的数据，从而避免无效压力数据的出现。

为了实现在不停产的情况下，对出现故障的液控阀22进行维修或更换，参见图1，将该高压分离器装置设计为还包括液相旁管路5，其入口端与紧急关断阀21的出口端连通，液相旁管路5的出口端与液控阀22的出口端连通，在液相旁管路5上沿入口端至出口端的方向依次设置有第一阀门51和第二阀门52。通过液相旁管路5的设置，使得当操作人员对液控阀22进行维修时，液相可以通过液相旁管路5流经下游压力容器，继续对分离后的液相进行后续处理，从而实现了在不停产的情况下，对液控阀22进行维修或更换。需要说明的是，该液相旁管路5的压力等级与高压管路的压力等级一致，以防止该液相旁管路5由于超压而被损坏。

值得指出的是，液相旁管路5上的第一阀门51可以为球阀，第二阀门52可以为截止阀。通过双阀门的设计，实现对液相旁管路5的可靠封堵，同时，通过将第一阀门51设计为球阀，第二阀门52设计截止阀，不仅可以实现对液相旁管路5的可靠封堵，还可以实现对液相的节流作用，从而调节分离器本体1内的液位。

为了便于液控阀22的维修或更换，参见图3，在液相主管路2上设置有第一手阀24和第二手阀25，第一手阀24和第二手阀25分别位于液控阀22的入口端侧和出口端侧。在维修或更换液控阀22时，可以将第一手阀24和第二手阀25关闭，从而防止液相泄露，对环境造成污染。

值得说明的是，在第一手阀24和液控阀22之间和第二手阀25和液控阀22之间均设置有排凝阀(图中未示出)。操作人员可以通过排凝阀对液相主管路2进行泄压，具体地，排凝阀可以通过盲板进行隔离。

为了便于分离器本体1内污水的排放，参见图3，将该高压分离器装置设计为还包括排污管路6，其一端与紧急关断阀21的入口端连通，排污管路6上设置有第三阀门61。即该高压分离器装置可以通过该排污管路6对分离器本体1内的污水进行外排。

进一步地，液相主管路的外侧设有用于显示液相主管路内压力值的压力表。不仅如此，分离器本体的外侧设有用于显示分离器本体内液位值的液位计。操作人员可以在现场巡检时，通过该压力表和该液位计观察液相主管路2内的压力和分离器本体1内的液位。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高压分离器，其特征在于，包括：

分离器本体，所述分离器本体具有液相主管路，所述液相主管路设有液控阀和紧急关断阀，所述液控阀位于所述紧急关断阀的出口端侧；

液位检测装置，设置于所述分离器本体内，用于获取所述分离器本体内的液位值；

第一控制单元，与所述液控阀和所述液位检测装置分别连接，用于接收所述液位检测装置获取的液位值，并且，当所述液位值小于第一预设值时，控制所述液控阀的开度减小，当所述液位值大于所述第一预设值时，控制所述液控阀的开度增大；

第二控制单元，与所述紧急关断阀和所述液位检测装置分别连接，用于接收所述液位检测装置获取的液位值，并且，当所述液位值小于第二预设值时，控制所述紧急关断阀关闭；

所述第二预设值小于所述第一预设值。

2.根据权利要求1所述的高压分离器，其特征在于，所述液位检测装置包括；

第一液位计，与所述第一控制单元连接，所述第一液位计用于获取所述分离器本体内的液位值；

第二液位计，与所述第二控制单元连接，所述第二液位计用于获取所述分离器本体内的液位值。

3.根据权利要求1所述的高压分离器，其特征在于，还包括：

压力变送器，设置于所述液相主管路上，且与所述第二控制单元连接，所述压力变送器用于获取所述液相主管路内的压力值，所述压力变送器位于所述液控阀的出口端侧；

所述第二控制单元还用于接收所述压力变送器获取的压力值，并且，当所述压力值大于第三预设值时，控制所述紧急关断阀关闭。

4.根据权利要求3所述的高压分离器，其特征在于，

所述压力变送器的数量至少为两个，各所述压力变送器均设置于所述液相主管路上，且分别与所述第二控制单元连接，各所述压力变送器独自获取所述液相主管路内的压力值；

各所述压力变送器均位于所述液控阀的出口端侧。

5.根据权利要求1所述的高压分离器，其特征在于，还包括：

液相旁管路，所述液相旁管路的入口端与所述紧急关断阀的出口端连通，所述液相旁管路的出口端与所述液控阀的出口端连通，所述液相旁管路上设有第一阀门。

6.根据权利要求5所述的高压分离器，其特征在于，

所述液相旁管路上还设有第二阀门，并且，所述第二阀门位于所述第一阀门的出口端侧。

7.根据权利要求1所述的高压分离器，其特征在于，

所述液相主管路上还设有第一手阀和第二手阀，所述第一手阀和所述第二手阀分别位于所述液控阀的入口端侧和出口端侧。

8.根据权利要求7所述的高压分离器，其特征在于，

所述液相主管路上还设有第一排凝阀和第二排凝阀；

所述第一排凝阀位于所述第一手阀和所述液控阀之间；

所述第二排凝阀位于所述第二手阀和所述液控阀之间。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的高压分离器，其特征在于，还包括：

排污管路，所述排污管路的入口端位于所述紧急关断阀的入口端侧，所述排污管路上设有第三阀门。

10.根据权利要求1至8中任意一项所述的高压分离器，其特征在于，

所述液相主管路的外侧设有用于显示所述液相主管路内压力值的压力表，和/或，所述分离器本体的外侧设有用于显示所述分离器本体内液位值的液位计。