摘要：三相分离器是油田原油进行脱气、脱水、除砂的综合处理设备，该设备具有工艺简单、运行效率高、投资少、管理和维护方便的特点。但随着投运时间的增长，常出现分离油或水不达标、假液位、阀门失灵或卡死等故障，影响生产的正常运行。本文就现场常见故障进行解析，从而确保三相分离器的正常使用。
关键词：三相分离器；工艺参数；故障原因
一、三相分离器结构及工作原理
三相分离器按外形分立式分离器和卧式分离器两种，油田常用的为卧式三相分离器。卧式三相分离器外部由油气水混合物进口、天然气出口、油出口及水出口四部分组成。内部结构如图1-1所示。
图1-1 三相分离器内部结构示意图
工作原理：油、气、水混合物进入一级捕雾器进行液、气分离，首先将大部分气体分离出来，通过气体导管进入二级捕雾器，与后期分离出的气体经气出口一起流出。油水混合液（含少量气体）经布液板均匀进入分离区，再经整流器缓冲整流后进入沉降室沉降，依靠重力差完成油水分离。水集中在底部，油集中在上部。通过液位调节器控制油水界面，以达到所要求的油水分离效果。分离后的油、水分别进入油室和水室经出油阀、出水阀自动排出。
二、三相分离器相关工艺参数
1、适用范围：油气田原油脱水、脱气、除砂；原油密度小于930kg/m3。
2、运行关键因素：日常运行过程中，影响三相分离器运行效果的因素主要有加药浓度、加热温度、来液平稳度、油水界面高度以及系统气压。
3、工艺技术指标：工作温度≤60℃；进口原油含水率在8-99%之间；出口油含水率＜0.5%；出口气中带液率≤0.05g/m3；出口水含油率≤150mg/L。
4、日处理能力计算：以HXS3.0×12.4-0.6Y型三相分离器为例，容积为87m3。根据有效容积和滞留时间推算，在综合含水为50%时可处理量为50m3/h，日处理能力为1200m3/d。
三、常见故障分析与处理措施
1、油水室液位过高
原因分析：（1）系统工作压力过低（2）浮球阀卡死（3）来液过大（4）电动调节阀工作不正常。处理措施：（1）检查自力式调压阀，调高气压（2）检修或者更换浮球阀（3）调整来液（4）检修或更换电动调节阀
2、出口阀工作不正常
原因分析：（1）浮球穿孔（2）浮球连杆脱扣（3）阀芯及连杆机构卡阻。处理措施：（1）更换浮球（2）重新连接连杆与浮球（3）除锈防腐
3、气体调节阀异常
原因分析：（1）有杂物堵塞阀芯（2）阀前压力过低或管线泄漏。处理措施：（1）清除导气管、过滤器内堵塞物，维修或更换阀芯（2）调高阀前压力或对泄漏点进行密封处理
4、压力过低
原因分析：（1）来液伴生气量较小（2）流程存在泄漏点（3）自力式压力调节阀关闭不严（4）浮球阀关闭不严。处理措施：（1）升高原油温度（2）检查泄漏点并做密闭处理（3）维修或更换自立式调节阀（4）维修或更换浮球阀
5、压力过高
原因分析：（1）来液量过大（2）站内天然气系统压力高（3）三相分离器出口流程不通（4）自立式压力调节阀打不开。处理措施：（1）适当开启旁通阀门，控制进液量（2）降低系统压力（3）确定故障后及时处理（4）维修或更换自立式压力调节阀
6、液位计异常
原因分析：（1）油温低或液位计浮子卡阻（2）液位计或传感器工作不正常。处理措施：（1）加装伴热带或清洗浮子（2）检修或更换液位计、传感器
7、油中含水，水中含油超标
原因分析：（1）药品型号、浓度和方式不合适（2）温度较低（3）来液不稳（4）油水界面调整不合适。处理措施：（1）筛选确定适合的药品浓度加药点（2）提升温度（3）确保来油平稳（4）油含水超标，降低油水界面高度。水含油超标，可适当提高油水界面高度。
8、液位计液位不正常
原因分析：（1）液位计内介质凝固。（2）液位计浮子卡住，不动作。处理措施：（1）无伴热装置或者未按时放空。（2）关闭液位计上下阀门，放空后更换浮子。
9、天然气管线窜油
原因分析：（1）液位调节机构失灵（2）出油阀卡死（3）天然气出口调节阀开度过大（4）油室出口管线堵塞（5）分离器内气压过低。处理措施：（1）维修或更换液位调节机构（2）维修或更换出油阀（3）控制调节阀开度（4）解堵（5）补气
四、结论
1、三相分离器在运行过程中，对易出现故障的地方要按时检查，并做好对操作层员工的培训，保证员工能及时发现问题及时处理，确保分离器的正常运行。
2、对常出现的假液位、阀门卡死等现象，要定期对调节机构的零部件进行检修，及量更换已结垢或腐蚀损坏的阀芯和阀座，保证生产的正常进行。
3、日常做好上下游站点的联系工作，加药工作，按要求加药，并做好油温、压力正常和来液量平稳，保证油水分离达标。
论文作者:杨娥1,王宇超2,李永宏3,姜瑞萱4,冯展好5
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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