一种变频聚结原油处理撬装装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及石油化工油水分离处理领域，具体地说是一种变频聚结原油处理撬装装置，包括撬座（1）、进液泵（2）、分离器（5）、变频聚结模块（7）、变频电源柜（8）、填料（10）、PLC控制柜（19）等，适用于偏远、小段块场站，采出液距离大型输送转运站较远，可就地使用一种变频聚结原油处理撬装装置，同时考虑静电聚结和填料分离共同作用，加速油水分离，设备集成度高，对入口来液要求低，能够实现全自动控制，经现场试验，入口含水率10%～95%，出口油中含水达到0.2%以下，水中含油低于50mg/l。

【技术实现步骤摘要】
一种变频聚结原油处理撬装装置
本技术涉及石油化工油水分离处理领域，具体地说是一种变频聚结原油处理撬装装置。
技术介绍
目前的油田场站通常采用三相分离器对原油进行油水分离，三相分离器的主要原理是利用重力沉降，油水乳化液经过多级填料分离，传统的三相分离器设备尺寸大，对于稠油、高凝油、高含蜡原油，油品性质不易分离时还需要加破乳剂处理，很多场站通常对采出液进行加破乳剂和初步分离预处理，油中含水率达到20％～30％左右，集中输送到转运站再通过大型三相分离器进行处理，才能够达到合格油(油中含水<1％)标准。在油田开采后期，采出液含水率较高，国内外众多学者开发了多种新型高效三相分离器，其中“重力场+电场”技术因其具有分离效率高、适用范围广和体积小等优点，逐渐得到了人们的重视，“重力场+电场”设备是将常规重力分离与电场破乳分离相结合。2002年JahreNilsen等人提出了三相分离器内置式静电聚结器(VesselInternalElectrostaticCoalescer,VIEC)的技术构想，并申请了专利，目前VIEC技术是应用最广的电场破乳技术，但VIEC技术主要应用在含水范围为30％～50％的工况下，且VIEC模块结构复杂、造价较高，不适用于传统小型场站建设。中国专利CN107723020A公开了一种油气水三相静电聚结分离器，包括分离器主体、气液分离模块、高含水聚结模块、低含水聚结模块、供电及控制系统；能够简化分离工艺，实现集约分离，处理宽含水率范围的油水乳状液，但其结构复杂，波纹型电极板制造难度大，电极板、电气元件都布置在设备内部，设备检修用时时间长，而且该装置仅考虑电场的分离作用与介质本身的沉降作用。北京石油化工学院的孟浩在2019年5月发表的硕士论文《采出液预分水用电场强化型三相分离器的设计与应用研究》中提出“重力场+电场”组合针对高含水型乳化液的油水分离有显著效果，其中描述的中试装置，主要由入口管路、筒体、聚结斜板、排污管路、安全阀口、绝缘电极组件、变压器、堰板、水出口管路、出气口管路以及油出口管路组成，但未详细叙述其结构，论文中详细描述了高压接入式绝缘电极板的结构、制造方法及安装方法，但其电极板采用带独立变压器电极板，其结构和制造方法较为复杂，中试装置油出口乳化油含水率平均5.63％，最低时达到2.4％，水出口含油浓度第一阶段加电试验平均值为243.3mg/L，第二阶段加电试验平均值为313mg/L，均比不加电试验水出口含油浓度值(226mg/L)高。综上，针对传统三相分离器特点，有必要提出一种变频聚结原油处理撬装装置，同时考虑静电聚结和填料分离共同作用，加速油水分离，设备集成度高，对入口来液要求低，尤其适用于偏远、小段块场站，采出液距离大型输送转运站较远，可就地使用一种变频聚结原油处理撬装装置，直接处理成优质原油(油中含水<0.5％)外输。
技术实现思路
技术的目的：本技术提供一种变频聚结原油处理撬装装置，主要是用于油田场站油水分离处理，通过静电聚结和填料分离共同作用加速油水分离，设备集成度高，对入口来液要求低，能够降低传统设备尺寸，提高分离效果。
技术实现思路
：本技术一种变频聚结原油处理撬装装置，变频聚结原油处理撬装装置包括撬座(1)、进液泵(2)、进液管线(3)、进液口(4)、分离器(5)、布液板(6)、变频聚结模块(7)、变频电源柜(8)、电气接口(9)、填料(10)、压力变送器口(11)、安全泄放口(12)、射频导纳界面变送器口(13)、堰板(14)、气出口(15)、气出口管线(16)、自力式调节阀(17)、液位计(18)、PLC控制柜(19)、油出口手动阀门(20)、油出口电动调节阀(21)、油出口管线(22)、油出口(23)、水出口(24)、水出口管线(25)、水出口电动调节阀(26)、水出口手动阀门(27)、排污口(28)、鞍式支座(29)、音叉物位开关(30)、第一取样阀(31-1)、第二取样阀(31-2)、第三取样阀(31-3)、温度变送器(32)、压力变送器(33)、射频导纳界面变送器(34)，其特征在于：所述的分离器(5)安装在撬座(1)上，分离器(5)的进液口(4)连接进液管线(3)，进液管线(3)连接进液泵(2)，分离器(5)的油出口(23)连接油出口管线(22)，分离器(5)的水出口(24)连接水出口管线(25)，分离器(5)的气出口(15)连接气出口管线(16)，PLC控制柜(19)安装在撬座(1)上。所述的撬座(1)采用H型钢(1-1)焊接而成，H型钢(1-1)交叉焊接采用插入式焊接结构，长度方向与宽度方向均焊接加强筋，分别在分离器(5)鞍式支座(29)底部、PLC控制柜(19)底部、气出口管线(16)、油出口管线(22)、水出口管线(25)底部位置安装加强筋，撬座(1)两端焊接两个静电接地板(1-2)，撬座(1)设置4个吊耳(1-3)。进一步地：H型钢(1-1)焊接采用插入式拼焊，将插入侧H型钢(1-1)翼板切割至被插入侧H型钢(1-1)翼板边缘，插入侧H型钢(1-1)腹板插入至被插入侧H型钢(1-1)腹板，插入部分腹板边缘均焊接；所述的分离器(5)包括封头(5-1)、筒体(5-2)、进液口接管(5-3)、进液口法兰(5-4)、电气接口接管(5-5)、第一电气接口法兰(5-6)、压力变送器口接管(5-7)、安全泄放口接管(5-8)、安全泄放口法兰(5-9)、射频导纳界面变送器口接管(5-10)、射频导纳界面变送器口法兰(5-11)、气出口接管(5-12)、气出口法兰(5-13)、第一液位计口接管(5-14)、第一液位计口法兰(5-15)、第二液位计口接管(5-16)、第二液位计口法兰(5-17)、油出口接管(5-18)、油出口法兰(5-19)、水出口接管(5-20)、水出口法兰(5-21)、排污口接管(5-22)、排污口法兰(5-23)、音叉物位开关接管(5-24)、第一取样口接管(5-25)、第二取样口接管(5-26)、第三取样口接管(5-27)、温度变送器接管(5-28)、人孔(5-29)、第二电气接口法兰(5-30)，其特征在于：所述的压力变送器口接管(5-7)采用螺纹连接形式，螺纹规格型号为Rc1/2内螺纹，音叉物位开关接管(5-24)采用螺纹连接形式，螺纹规格型号为Rc1/2内螺纹，第一取样口接管(5-25)、第二取样口接管(5-26)、第三取样口接管(5-27)采用螺纹连接形式，螺纹规格型号为R21/2外螺纹，第一取样口接管(5-25)连接第一取样阀(31-1)，第二取样口接管(5-26)连接第二取样阀(31-2)，第三取样口接管(5-27)连接第三取样阀(31-3)，电气接口接管(5-5)伸入分离器内150mm并焊接第二电气接口法兰(5-30)；所述的气出口管线(16)包括第一气出口管线(16-1)、第二气出口管线(16-2)、气出口管线法兰(16-3)，第一气出口管线(16-1)、第二气出口管线(16-2)之间连接自力式调节阀(17)；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变频聚结原油处理撬装装置，包括撬座(1)、进液泵(2)、进液管线(3)、进液口(4)、分离器(5)、布液板(6)、变频聚结模块(7)、变频电源柜(8)、电气接口(9)、填料(10)、压力变送器口(11)、安全泄放口(12)、射频导纳界面变送器口(13)、堰板(14)、气出口(15)、气出口管线(16)、自力式调节阀(17)、液位计(18)、PLC控制柜(19)、油出口手动阀门(20)、油出口电动调节阀(21)、油出口管线(22)、油出口(23)、水出口(24)、水出口管线(25)、水出口电动调节阀(26)、水出口手动阀门(27)、排污口(28)、鞍式支座(29)、音叉物位开关(30)、第一取样阀(31-1)、第二取样阀(31-2)、第三取样阀(31-3)、温度变送器(32)、压力变送器(33)、射频导纳界面变送器(34)，其特征在于：/n所述的分离器(5)安装在撬座(1)上，分离器(5)的进液口(4)连接进液管线(3)，进液管线(3)连接进液泵(2)，分离器(5)的油出口(23)连接油出口管线(22)，分离器(5)的水出口(24)连接水出口管线(25)，分离器(5)的气出口(15)连接气出口管线(16)，PLC控制柜(19)安装在撬座(1)上；/n进一步地，所述的撬座(1)采用H型钢(1-1)焊接而成，H型钢(1-1)交叉焊接采用插入式焊接结构，长度方向与宽度方向均焊接加强筋，分别在分离器(5)鞍式支座(29)底部、PLC控制柜(19)底部、气出口管线(16)、油出口管线(22)、水出口管线(25)底部位置安装加强筋，撬座(1)两端焊接两个静电接地板(1-2)，撬座(1)设置4个吊耳(1-3)；/n进一步地，所述的H型钢(1-1)焊接采用插入式拼焊，将插入侧H型钢(1-1)翼板切割至被插入侧H型钢(1-1)翼板边缘，插入侧H型钢(1-1)腹板插入至被插入侧H型钢(1-1)腹板，插入部分腹板边缘均焊接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种变频聚结原油处理撬装装置，包括撬座(1)、进液泵(2)、进液管线(3)、进液口(4)、分离器(5)、布液板(6)、变频聚结模块(7)、变频电源柜(8)、电气接口(9)、填料(10)、压力变送器口(11)、安全泄放口(12)、射频导纳界面变送器口(13)、堰板(14)、气出口(15)、气出口管线(16)、自力式调节阀(17)、液位计(18)、PLC控制柜(19)、油出口手动阀门(20)、油出口电动调节阀(21)、油出口管线(22)、油出口(23)、水出口(24)、水出口管线(25)、水出口电动调节阀(26)、水出口手动阀门(27)、排污口(28)、鞍式支座(29)、音叉物位开关(30)、第一取样阀(31-1)、第二取样阀(31-2)、第三取样阀(31-3)、温度变送器(32)、压力变送器(33)、射频导纳界面变送器(34)，其特征在于：
所述的分离器(5)安装在撬座(1)上，分离器(5)的进液口(4)连接进液管线(3)，进液管线(3)连接进液泵(2)，分离器(5)的油出口(23)连接油出口管线(22)，分离器(5)的水出口(24)连接水出口管线(25)，分离器(5)的气出口(15)连接气出口管线(16)，PLC控制柜(19)安装在撬座(1)上；
进一步地，所述的撬座(1)采用H型钢(1-1)焊接而成，H型钢(1-1)交叉焊接采用插入式焊接结构，长度方向与宽度方向均焊接加强筋，分别在分离器(5)鞍式支座(29)底部、PLC控制柜(19)底部、气出口管线(16)、油出口管线(22)、水出口管线(25)底部位置安装加强筋，撬座(1)两端焊接两个静电接地板(1-2)，撬座(1)设置4个吊耳(1-3)；
进一步地，所述的H型钢(1-1)焊接采用插入式拼焊，将插入侧H型钢(1-1)翼板切割至被插入侧H型钢(1-1)翼板边缘，插入侧H型钢(1-1)腹板插入至被插入侧H型钢(1-1)腹板，插入部分腹板边缘均焊接。


2.根据权利要求1所述的一种变频聚结原油处理撬装装置，其特征是：所述的分离器(5)包括封头(5-1)、筒体(5-2)、进液口接管(5-3)、进液口法兰(5-4)、电气接口接管(5-5)、第一电气接口法兰(5-6)、压力变送器口接管(5-7)、安全泄放口接管(5-8)、安全泄放口法兰(5-9)、射频导纳界面变送器口接管(5-10)、射频导纳界面变送器口法兰(5-11)、气出口接管(5-12)、气出口法兰(5-13)、第一液位计口接管(5-14)、第一液位计口法兰(5-15)、第二液位计口接管(5-16)、第二液位计口法兰(5-17)、油出口接管(5-18)、油出口法兰(5-19)、水出口接管(5-20)、水出口法兰(5-21)、排污口接管(5-22)、排污口法兰(5-23)、音叉物位开关接管(5-24)、第一取样口接管(5-25)、第二取样口接管(5-26)、第三取样口接管(5-27)、温度变送器接管(5-28)、人孔(5-29)、第二电气接口法兰(5-30)；
进一步地，所述的压力变送器口接管(5-7)采用螺纹连接形式，螺纹规格型号为Rc1/2内螺纹，音叉物位开关接管(5-24)采用螺纹连接形式，螺纹规格型号为Rc1/2内螺纹，第一取样口接管(5-25)、第二取样口接管(5-26)、第三取样口接管(5-27)采用螺纹连接形式，螺纹规格型号为R21/2外螺纹，第一取样口接管(5-25)连接第一取样阀(31-1)，第二取样口接管(5-26)连接第二取样阀(31-2)，第三取样口接管(5-27)连接第三取样阀(31-3)，电气接口接管(5-5)伸入分离器内150mm并焊接第二电气接口法兰(5-30)；
进一步地，所述的气出口管线(16)包括第一气出口管线(16-1)、第二气出口管线(16-2)、气出口管线法兰(16-3)，第一气出口管线(16-1)、第二气出口管线(16-2)之间连接自力式调节阀(17)；
进一步地，所述的油出口管线(22)包括第一油出口管线(22-1)、第二油出口管线(22-2)、第三油出口管线(22-3)、第四油出口管线(22-4)、油出口外接法兰(22-5)，第一油出口管线(22-1)连接油出口手动阀门(20)和油出口电动调节阀(21)，油出口手动阀门(20)另一端连接第二油出口管线(22-2)，油出口电动调节阀(21)另一端连接第三油出口管线(22-3)，第二油出口管线(22-2)和第三油出口管线(22-3)汇合至第四油出口管线(22-4)，第四油出口管线(22-4)焊接油出口外接法兰(22-5)；
进一步地，所述的水出口管线(25)包括第一水出口管线(25-1)、第二水出口管线(25-2)、第三水出口管线(25-3)、第四水出口管线(25-4)、水出口外接法兰(25-5)，第一水出口管线(25-1)连接水出口手动阀门(27)和水出口电动调节阀(26)，水出口手动阀门(27)另一端连接第二水出口管线(25-2)，水出口电动调节阀(26)另一端连接第三水出口管线(25-3)，第二水出口管线(25-2)和第三水出口管线(25-3)汇合至第四水出口管线(25-4)，第四水出口管线(25-4)焊接水出口外接法兰(25-5)；
进一步地，所述的进液口(4)、电气接口(9)、压力变送器口(11)、安全泄放口(12)、射频导纳界面变送器口(13)、气出口(15)设置在分离器(5)顶部，人孔(5-29)设置在分离器(5)中部侧面，油出口(23)、水出口(24)排污口(28)设置在分离器(5)底部第一液位计口接管(5-14)、第一液位计口法兰(5-15)、第二液位计口接管(5-16)、第二液位计口法兰(5-17)设置在右封头上，音叉物位开关接管(5-24)设置在分离器(5)侧面偏上部位，高度位于高于电极板(7-5)顶边以上50mm位置，音叉物位开关接管(5-24)中心线位于水平方向且垂直于筒体轴线，温度变送器接管(5-28)设置在分离器(5)侧面偏下部位，距离中心线200mm，接管中心线位于水平方向且垂直于筒体轴线，在分离器(5)侧面设置3个取样口，分别焊接第一取样口接管(5-25)、第二取样口接管(5-26)和第三取样口接管(5-27)，高度分别为筒体轴线上方100mm、筒体轴线下方100mm和筒体轴线下方300mm；
进一步地，所述的分离器(5)设置两个鞍式支座(29)，鞍式支座(29)按照标准NB/T47065.1-2018《容器支座》选取，型号为BⅠ1000-F/S，鞍式支座(29)位置按照标准NB/T47042-2014《卧式容器》中的规定设置，左侧为BⅠ1000-F，是固定式鞍式支座，右侧为BⅠ1000-S，为滑动式鞍式支座。


3.根据权利要求1所述的一种变频聚结原油处理撬装装置，其特征是：所述的布液板(6)，安装在分离器(5)内部，布液板(6)距离进液口(4)位置右侧200mm，采用厚度为10mm，Q235B钢板制造，布液板(6)底部与罐内底部留100mm间隙，布液板(6)顶部与罐内顶部留300mm间隙，布液板(6)两侧按照筒体内曲面切割成曲边，与筒体满焊，布液板(6)上均布Φ30圆孔(6-1)，横向孔距为60mm，竖向孔距为80mm。


4.根据权利要求1所述的一种变频聚结原油处理撬装装置，其特征是：所述的分离器(5)内部设置堰板(14)，堰板(14)距离右封头切线400mm，采用厚度为10mm，Q235B钢板垂直筒体轴线焊接在筒体内侧，堰板(14)顶部与罐内顶部留200mm间隙，堰板(14)周围与筒体焊接部分全部满焊。


5.根据权利要求1所述的一种变频聚结原油处理撬装装置，其特征是：所述的分离器(5)内部设置填料(10)，填料(10)沿筒体轴线方向长度为900mm，右端距离右封头切线1000mm，筒体内焊接填料框架，填料框架包括第一弧形板挡条(10-1-1)、第二弧形板挡条(10-1-2)、第三弧形板挡条(10-1-3)、第四弧形板挡条(10-1-4)、第一下部径向角钢(10-2-1)、第二下部径向角钢(10-2-2)、第一轴向角钢(10-3-1)、第二轴向角钢(10-3-2)、第三轴向角钢(10-3-3)、下钢板网(10-4)、第一上部径向角钢(10-5-1)、第二上部径向角钢(10-5-2)、填料第一支撑板(10-6-1)、填料第二支撑板(10-6-2)、填料第三支撑板(10-6-3)、填料第四支撑板(10-6-4)、填料第五支撑板(10-6-5)、填料第六支撑板(10-6-6)、填料第七支撑板(10-6-7)、填料第八支撑板(10-6-8)、第一拉筋(10-7-1)、第二拉筋(10-7-2)、第三拉筋(10-7-3)、第四拉筋(10-7-4)、上钢板网(10-8)、波纹板填料(10-9)、第一立筋(10-10-1)、第二立筋(10-10-2)、第三立筋(10-10-3)、第四立筋(10-10-4)、第五立筋(10-10-5)、第六立筋(10-10-6)；
进一步地，所述的填料框架为可拆卸式结构，第一弧形板挡条(10-1-1)、第二弧形板挡条(10-1-2)、第三弧形板挡条(10-1-3)、第四弧形板挡条(10-1-4)、第一下部径向角钢(10-2-1)、第二下部径向角钢(10-2-2)、第一轴向角钢(10-3-1)、第二轴向角钢(10-3-2)、第三轴向角钢(10-3-3)、下钢板网(10-4)、第一上部径向角钢(10-5-1)、第二上部径向角钢(10-5-2)、填料第一支撑板(10-6-1)、填料第二支撑板(10-6-2)、填料第三支撑板(10-6-3)、填料第四支撑板(10-6-4)、填料第五支撑板(10-6-5)、填料第六支撑板(10-6-6)、填料第七支撑板(10-6-7)、填料第八支撑板(10-6-8)焊接在分离器(5)筒体内部，其余部分为可拆卸结构；
进一步地，所述的分离器(5)内距离右封头切线1000mm焊接第三弧形板挡条(10-1-3)、第四弧形板挡条(10-1-4)，左侧焊接第一弧形板挡条(10-1-1)、第二弧形板挡条(10-1-2)，距离右侧第三弧形板挡条(10-1-3)、第四弧形板挡条(10-1-4)900mm，第一弧形板挡条(10-1-1)、第二弧形板挡条(10-1-2)、第三弧形板挡条(10-1-3)、第四弧形板挡条(10-1-4)底部与罐内底部留100mm间隙，顶部与罐内顶部留300mm间隙，第一弧形板挡条(10-1-1)、第二弧形板挡条(10-1-2)、第三弧形板挡条(10-1-3)、第四弧形板挡条(10-1-4)宽度为50mm，两侧按照筒体内曲面切割成曲边，与筒体焊接部分断续焊接；
进一步地，所述的第一下部径向角钢(10-2-1)焊接在第一弧形板挡条(10-1-1)、第二弧形板挡条(10-1-2)底部，第二下部径向角钢(10-2-2)焊接在第三弧形板挡条(10-1-3)、第四弧形板挡条(10-1-4)底部，第一下部径向角钢(10-2-1)和第二下部径向角钢(10-2-2)采用角钢规格为75×75×6，呈┐┌型放置，上边位于水平方位，上表面距离筒体内壁底部100mm，另一边端部按照筒体内曲面切割成曲边，与筒体焊接，第一下部径向角钢(10-2-1)水平边上表面与第一弧形板挡条(10-1-1)和第二弧形板挡条(10-1-2)焊接，第二下部径向角钢(10-2-2)水平边上表面与第三弧形板挡条(10-1-3)和第四弧形板挡条(10-1-4)焊接，第一下部径向角钢(10-2-1)下部立面与第一弧形板挡条(10-1-1)和第二弧形板挡条(10-1-2)右侧面平齐，第二下部径向角钢(10-2-2)下部立面与第三弧形板挡条(10-1-3)和第四弧形板挡条(10-1-4)左侧面平齐，第一下部径向角钢(10-2-1)和第二下部径向角钢(10-2-2)之间间距为900mm；
进一步地，所述的第一上部径向角钢(10-5-1)焊接在第一弧形板挡条(10-1-1)、第二弧形板挡条(10-1-2)顶部，第二上部径向角钢(10-5-2)焊接在第三弧形板挡条(10-1-3)、第四弧形板挡条(10-1-4)顶部，第一上部径向角钢(10-5-1)和第二上部径向角钢(10-5-2)采用角钢规格为75×75×6，呈┘└型放置，下边位于水平方位，下表面距离筒体内壁顶部300mm，另一边端部按照筒体内曲面切割成曲边，与筒体焊接，第一上部径向角钢(10-5-1)下表面与第一弧形板挡条(10-1-1)和第二弧形板挡条(10-1-2)顶边平齐，第二上部径向角钢(10-5-2)下表面与第三弧形板挡条(10-1-3)和第四弧形板挡条(10-1-4)顶边平齐，第一上部径向角钢(10-5-1)上部立面与第一弧形板挡条(10-1-1)和第二弧形板挡条(10-1-2)右侧面平齐，第二上部径向角钢(10-5-2)上部立面与第三弧形板挡条(10-1-3)和第四弧形板挡条(10-1-4)左侧面平齐，第一上部径向角钢(10-5-1)、第二上部径向角钢(10-5-2)之间间距为900mm；
进一步地，所述的第一轴向角钢(10-3-1)、第二轴向角钢(10-3-2)和第三轴向角钢(10-3-3)，端部焊接在第一下部径向角钢(10-2-1)、第二下部径向角钢(10-2-2)之间的侧边上，角钢规格为75×75×6，方向呈┐┌┌型放置，长度为900mm，上表面与第一下部径向角钢(10-2-1)和第二下部径向角钢(10-2-2)的上表面在一个水平面上，第一轴向角钢(10-3-1)、第二轴向角钢(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新军，苏立红，王小平，刘艳颖，王纯玉，郭生强，刘晶，李金栋，王连成，
申请(专利权)人：河北华北石油迪威尔石化装备工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13