油氣水分離器國內(nèi)外設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司北京分公司

油氣水分離器國內(nèi)外設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

劉玉梅

中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司北京分公司

美國石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系中，針對(duì)分離器的規(guī)范是APISPEC 12J—2008，2008年10月開始實(shí)施，替代APISPEC 12J—1989。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油和（或）天然氣生產(chǎn)過程中所使用的油、氣分離器和（或）油、氣、水分離器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)的基本要求。中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《分離器規(guī)范（SY/T 0515—2007）》（代替SY/T 0515—1997）2007年10月8日發(fā)布，2008年3月1日開始實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)是在APISPEC 12J—1989《油氣分離器規(guī)范》的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，并細(xì)化了SY/T 0515—1997的內(nèi)容，該標(biāo)準(zhǔn)更適合我國分離器制造和設(shè)計(jì)的實(shí)際情況。

油氣水；分離器；設(shè)計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)

海外油田地面工程油氣水三相分離器設(shè)計(jì)所使用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范多為國際上行業(yè)內(nèi)慣用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，主要是一些學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如API美國石油學(xué)會(huì)、ANSI美國國家標(biāo)準(zhǔn)、ASME美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)、ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、IEC國際電工委員會(huì)等。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在國際石油地面工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域使用多年，占有主導(dǎo)地位，為各國廣泛采用。

1 三相分離器常用國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

油、氣、水分離一般是依靠其密度差進(jìn)行沉降分離，分離器的主要分離部分就是應(yīng)用這個(gè)原理。美國石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系中，針對(duì)分離器的規(guī)范是APISPEC 12J—2008，2008年10月開始實(shí)施，替代APISPEC 12J—1989。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油和（或）天然氣生產(chǎn)過程中所使用的油、氣分離器和（或）油、氣、水分離器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)的基本要求。該標(biāo)準(zhǔn)所適用的分離器包括立式、球形、單筒臥式或雙筒臥式，不適用于離心分離器、過濾分離器和除砂分離器。

1.1 典型結(jié)構(gòu)

在APISPEC 12J—2008的附錄A中，對(duì)典型的兩相分離器結(jié)構(gòu)圖做了資料性說明，見圖1、圖2、圖3、圖4所示。

1.2 外形尺寸和設(shè)計(jì)壓力

按照APISPEC 12J—2008設(shè)計(jì)的分離器可以是立式、臥式或球形的。分離器的外形尺寸和最高工作壓力額定值見表1、表2和表3所示，數(shù)據(jù)為API行業(yè)公稱標(biāo)準(zhǔn)。其他的外形尺寸、壓力和溫度等級(jí)可以通過買賣雙方協(xié)商確定。

圖1 立式兩相分離器結(jié)構(gòu)

圖2 臥式兩相分離器結(jié)構(gòu)

圖3 臥式兩相雙筒分離器結(jié)構(gòu)

圖4 球型兩相分離器結(jié)構(gòu)

表1 臥式分離器的外形尺寸和最高工作壓力額定值

表2 立式分離器的外形尺寸和最高工作壓力額定值

表3 球式分離器的外形尺寸和最高工作壓力額定值

1.3 停留時(shí)間

在APISPEC 12J—2008附錄C中對(duì)兩相分離器液相停留時(shí)間做了資料性說明，見表4所示。對(duì)于不起泡且重度不低于API35°的原油，兩相分離器液相容積一般按1min停留時(shí)間考慮，對(duì)于重度低于API35°的原油則需要更長時(shí)間。

表4 兩相分離器液相停留時(shí)間

在APISPEC 12J—2008附錄C中對(duì)起泡原油的處理做了規(guī)定。氣體從起泡原油中分離出來需要更大的界面面積和更長的滯留時(shí)間。臥式分離器的界面面積通常是最大的，滯留時(shí)間可能要長達(dá)15min。在多數(shù)情況下，處理起泡原油的停留時(shí)間是2～5min。

在APISPEC 12J—2008附錄C中對(duì)三相分離器液相停留時(shí)間做了資料性說明，見表5所示。

表5 三相分離器液相停留時(shí)間

1.4 其他要求

在APISPEC 12J—2008附錄A中規(guī)定了捕霧器的要求。捕霧器可以采用一連串葉片、鋼絲網(wǎng)填料或離心設(shè)備。捕霧器在氣體離開分離器之前除去氣流中的小液滴（通常直徑小至10μm），氣體中含液通常低于0.1 gallon/MMSCF。

在APISPEC 12J—2008附錄A中規(guī)定了分離器瀉放裝置的要求。所有分離器必須按照ASME規(guī)范要求安裝超壓瀉放裝置，安全閥的瀉放壓力設(shè)定值通常為分離器的最高工作壓力（MAWP）。

2 三相分離器常用國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《分離器規(guī)范（SY/ T 0515—2007）》（代替SY/T 0515—1997）2007年10月8日發(fā)布，2008年3月1日開始實(shí)施。

該標(biāo)準(zhǔn)是在《油氣分離器規(guī)范（APISPEC 12J—1989）》的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，并細(xì)化了SY/T 0515-1997的內(nèi)容，該標(biāo)準(zhǔn)更適合我國分離器制造和設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，詳見表6、表7、表8所示。

表6 臥式分離器外形尺寸和壓力范圍

表7 球式分離器外形尺寸和壓力范圍

表8 立式分離器外形尺寸和壓力范圍

3 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)差異

由于我國法律要求和工業(yè)的特殊需要，《分離器規(guī)范（SY/T 0515—2007）》在采用國際標(biāo)準(zhǔn)過程中進(jìn)行了修改，該標(biāo)準(zhǔn)與APISPEC 12J—1989的技術(shù)性差異及原因見表9所示。

除中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《分離器規(guī)范（SY/ T 0515—2007）》外，中國國家標(biāo)準(zhǔn)《油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50350—2005）》對(duì)分離器也有一些規(guī)定。

《油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50350—2005）》第5.1.2條兩相分離器的液相停留時(shí)間做了規(guī)定，“兩相分離器的液相停留時(shí)間，處理起泡原油時(shí)宜為5～20分鐘，處理其他原油時(shí)宜為1～3分鐘”。這與APISPEC 12J—2008中的描述不同。

《油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50350—2005）》正文里沒有對(duì)三相分離器液相停留時(shí)間做規(guī)定，而是規(guī)定“油水沉降時(shí)間應(yīng)按照原油性質(zhì)、乳化原油的乳化程度、含水率、脫水設(shè)備的結(jié)構(gòu)等通過試驗(yàn)確定”，在條文說明里面給出了一些參考性資料。這與APISPEC 12J—2008中的描述不同。

表9 SY/T 0515—2007與APISPEC12J—1989技術(shù)性差異

《油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50350—2005）》正文里對(duì)脫水設(shè)備（含三相分離器）污水指標(biāo)做了規(guī)定，“由脫水設(shè)備排出輸往污水處理站的含油污水，含油量不應(yīng)大于1 000mg/L。對(duì)聚合物驅(qū)采出原油，含油量不宜大于3 000 mg/L，對(duì)于特稠油、超稠油，含油量不宜大于4 000 mg/L”，而API SPEC 12J—2008中沒有做此規(guī)定。

（010）62396778、liuyumei@cpebj.com

（欄目主持 李艷秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.9.001

劉玉梅：高級(jí)工程師，1989年畢業(yè)于石油大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，現(xiàn)任中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司北京分公司副總經(jīng)理。