大庆油田有限责任公司第一采油厂第六油矿 黑龙江大庆 163000
摘要：三相分离器是油田生产的常用设备，常见于中转站、脱水站。文章对三相分离器的常见故障进行分析，结合既往工作经验，探讨各类故障出现的主要危害，同时从生产管理的角度出发，提出几点降低三相分离器故障风险的建议，以供参考。
关键词：三相分离器；故障；原因；生产策略
引言
三相分离器是分离油、气、水并对三类物质的产量进行精准计量的装置，该装置的稳定运行与油气集输、油田环保生产之间的关联密切。以油田生产为例，根据环保要求，油田生产过程中产生的污水不能直接外排，采出地下水要在测定各项指标并保证数值符合要求后进行回注，若指标超出时进行回注，油层的渗透率会受到不同程度的影响，继而对周围生态造成损害。为满足油田生产的实际需要，三相分离器必须处于稳定工作的状态，必须准确计量并提供可靠的数值，否则，油田生产就有可能带来环境污染问题，影响周围生态。但从油田企业的生产实践来看，三相分离器的故障频率较高，很容易出现混合界面不稳定、分离效果不佳等问题。
1 三相分离器常见故障及原因分析
1.1 进出口散液板脱落
在油田生产设备逐步更新的背景下，生产过程所涉各项参数的精度更高，环保生产要求也更加苛刻。为了让液体在容器内部拥有足够多的停留时间，获得良好的分离效果，保证计量数值的准确性，设计师会适当延长装置的尺寸，而安装散液板能够使液体停留一定时间，为后续的沉降分离提供保障。目前，散液板主要有带孔钢板、平面钢板、双进口管线等多种形式，各类形式设计都围绕喷射冲击力的削弱展开，即在此类形式的支持下，混合物喷射于散液板上的冲击力会得到有效削弱，避免冲击力过大引起散液板脱落、断裂[1]。但即便如此，在长期受到喷射冲击力以后，散液板仍然有较高的概率出现开焊掉落故障，导致混合物直接冲向三相分离器的罐底，继而对最终的沉降效果造成不利影响。从散液板脱落的危害来看，大致可以归纳为以下几类：（1）增加破乳剂的实际用量；（2）增加污油的回收次数。针对散液板脱落故障率过高这一问题，有学者建议在散液板的下方焊接支撑柱，尽可能减少液体喷射对散液板的冲击力，避免振动开焊。
1.2 内部波纹板脱落
在三相分离器的设计理念中，液体、气体的分离效率是一项要点，为了保证中间段的油滴处于稳定状态，三相分离器将波纹板滤层安置于中断，并在滤层两侧安装钢网。实际运行阶段，考虑到油田持续开采与含水率之间的关系，波纹板滤层将面临化学成分复杂、含水率较高的液体、气体混合物，其中不乏能够对钢网造成腐蚀危害的物质。另一方面，三相分离器对波纹板两侧钢网的生产工艺设计规范仅停留在普通钢材级别，即多数情况下钢网并不具备良好的抗腐蚀性能，在液气混合物的冲刷作用下，钢网很容易出现腐蚀问题，继而导致内部波纹板脱落，影响三相分离器的正常工作[2]。回顾以往的生产经验，内部波纹板脱落大致可分为小块脱落、大块脱落两种形式。其中，小块脱落主要与液气混合物的长期冲刷有关，通常表现为两侧钢网严重腐蚀，小块波纹板随流体进入集油室，一旦容器内出现液位过低的情况，脱落的小块波纹板很容易进入离心泵内，导致离心泵干吸空转。干吸空转带来的直接危害，不仅仅是泵效降低，还可能导致离心泵损坏。相较于小块脱落，大块脱落的危害性存有一定的差异。首先，脱落的大块波纹板会堆积于两侧钢网下部，一般不会随着液体流动进入集油室。其次，波纹板堆积会导致钢网的下部空间体积缩小，严重时会出现堵塞现象，致使液位升高，液体从上部流出，干扰正常的分离操作，继而对相关生产指标构成严重影响。针对波纹板脱落问题， 有文献提出了一下几点建议：（1）根据混合物内的腐蚀性物质情况，选择耐腐蚀性能更强的钢材，制作波纹板两侧的固定钢网；（2）将钢网替换为斜板式塑钢板，以保证材料的耐腐蚀性、耐油性，降低钢板的腐蚀风险。
1.3 其他故障
除上述两类因三相分离器设计问题引起的故障外，在正常运行状态下，三相分离器也经常会遭遇人为因素或者客观原因进行的小微故障。
对于人为因素引起的设备故障，一般通过操作人员的专业性培训、操作规程与管理制度的严格实施等手段，故障率可得到有效控制；而对于客观原因引起的故障，就需要设备检修人员抓住故障的原因，采取相对应的解决措施，排除设备的危险状态，保障三相分离器的稳定运行[3]。以下就两类常见故障的原因与解决措施进行简要介绍。
（1）油中含水量超标或水中含油量超标
该故障的出现主要与以下因素有关：脱水的温度偏低；进入容器内流体的输入速率不稳定；油水界面调整不合理；药品选择不合理。 在处理指标超标故障时，检修人员首先需要根据数值超标情况与既往的工作经验，客观、准确地判断故障来源，并据此进行维修。例如，在判断故障是由来液量不稳定引起后，检修人员需要立即对上游的排量以及输油方式等进行严格检查，客观分析来液量不稳定的原因，然后展开维修工作，保证来液的平稳性。
（2）压力过低
设备压力过低是影响三相分离器运行的重要因素，其原因大致可以归纳为以下几点：整个分离流程存在泄漏点；来液原油伴生气量过低；浮球阀的关闭存在问题；调节阀关闭不严。对伴生气量过低，检修人员可考虑通过升高来液原油的温度或者调高开启压力两种方式消除故障；对于泄露问题，检修人员需要按照设备检修程序，查找设备的泄漏点，然后根据实际泄露情况进行密封处理，处理完成后需做进一步检查，确保不存在其他泄漏点。
2 三相分离器生产策略
为减少三相分离器的故障次数，延长设备的使用寿命，在生产实践中，管理人员应当加强日常生产管理，积极推行精细化管理理念。首先，从控制人为因素引起的故障层面考虑，管理人员应当善于总结生产实践中的设备故障，归纳常见的人为因素以及故障后果，并据此组织操作人员的技术培训，提高人员规范操作设备的能力[4]。其次，对于管理制度的完善，相关人员需要注意操作过程中的一些细节问题，如分离器进口闸门的精细控制以及开罐清淤等，都需要操作人员严格按照操作规程执行。同时，对于三项分离器在生产过程中的调整，可以借鉴国外优秀的经验，而这就需要相关的企业加强与国外优秀企业的交流，通过定期的交流提高自身的生产能力。最后，在推行精细化管理的过程中，管理人员的职责细化以及生产管理过程监督，会对实际的管理效率、质量造成一定的影响。从保障设备的稳定运行出发，细化设备相关生产管理活动的具体内容以及责任人，建立高质量的考核办法，对管理人员的工作绩效进行考核，也能够促进日常生产管理的新发展。并且在对三项分离器进行生产时，也可以将生产设备的质量的控制手段进行人性化的制定，通过制定激励政策，对于生产质量高的人员直接进行现金奖励，以此来激发员工之间的良性竞争，进而使三项分离器的生产质量能够得到提高。对于三项分离器的生产策略来说，主要就是提高生产的效率、质量、过程的管控，在整体上策略有很多种，但是对于能够真正提升三项分离器的生产策略就需要根据企业的自身特质去选择符合的方法；不能盲目的将人家的优秀策略直接照搬，这样不仅起不到促进作用，还会使三项分离器的生产效果在一定程度上降低，所以在策略的制定上也要体现差异化，使得所制定的策略能够真正的对三项分离器生产起到作用。
3 结语
三相分离器的稳定运行，对油田生产有重要价值。针对内部波纹板、散液板容易脱落的故障，设计人员可采取增加支撑柱以及选取耐腐蚀性能卓越的材料等措施，降低脱落风险。与此同时，从生产管理角度出发，建立完善的规章制度以及监管措施，推行生产管理的精细化发展，严控混合物分离的各个环节，也是保证设备稳定运行、提高分离效果的重要措施。
参考文献
[1] 崔博. 浅谈三相分离器故障分析及生产措施[J]. 化工管理, 2020 (005):154.
[2] 刘正德. 三相分离器油气水分离效率的提升与优化措施[J]. 石化技术, 2019(4):204.
[3] 周建新, 史昆, 王国梁. 接转站三相分离器排砂系统堵塞的分析与措施[J]. 科技与创新, 2020 (05):138-139.
[4] 杨静. 浅析三相分离器油气水分离效率的提高与应用[J]. 石化技术, 2020, (02):22,31.