摘 要：分離器在生產(chǎn)過程中，為防止液位計(jì)不準(zhǔn)確而發(fā)生生產(chǎn)事故，處理站定期組織人員對液位計(jì)進(jìn)行清洗維護(hù)，在清洗過程中，需要停用分離器、多人配合，還存在高空作業(yè)潛在的風(fēng)險(xiǎn)。我們通過研制分離器液位計(jì)沖洗裝置，可以在不停用分離器情況下，一人15分鐘就能完成，并消除了高空作業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，取得了良好的效果。

    集中處理站是油田地面集輸系統(tǒng)中重要的組成部分，是對若干計(jì)量站或接轉(zhuǎn)站輸送的混合液進(jìn)行油氣水分離、原油凈化外輸，天然氣處理、污水處理的綜合性站庫。油氣兩相分離器是原油處理系統(tǒng)前端裝置，分離器液位計(jì)目前廣泛采用磁翻板液位計(jì)，磁翻板液位計(jì)在就地實(shí)時顯示分離器液位的基礎(chǔ)上，利用液位傳感器可在中控室遠(yuǎn)程監(jiān)測并與現(xiàn)場氣動閥聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)分離器液位自動控制。液位計(jì)顯示準(zhǔn)確可靠是原油處理系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)的基本保障。

    1 問題的提出
    1.1 液位計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理
    磁翻板液位計(jì)由水包、磁性浮球、容納浮球的腔體、翻板箱（紅、白雙色磁性小翻板）等組成。液位計(jì)腔體，通過液位計(jì)下游管線、法蘭與水包組成一個連通器。上部開孔的水包安裝在分離器底部，水包內(nèi)加裝的淡鹽水是確保被測介質(zhì)與顯示機(jī)構(gòu)相隔離。水包長時間在油水混合物里侵泡，會有油泥及其它等雜質(zhì)沉積，極易造成液位計(jì)與水包的連通管線堵塞。若粘性較大的污油進(jìn)入液位計(jì)腔體，容易使浮球上下移動卡阻，導(dǎo)致液位計(jì)顯示不準(zhǔn)確，可能造成分離器發(fā)生氣線竄油等嚴(yán)重事故。（見圖 1）     1.2 液位計(jì)的沖洗作業(yè)
    為保證液位計(jì)液位顯示準(zhǔn)確可靠，集中處理站必須定期組織人員對液位計(jì)進(jìn)行加水沖洗，以防液位計(jì)與水包的連通管線堵塞，并用淡鹽水替換出水包內(nèi)的污水及浮油，以確保液位計(jì)顯示準(zhǔn)確可靠。但在沖洗過程中存在以下問題：一是操作步驟繁瑣、必須停用分離器，用時比較長；二是操作需攀登到 2 m 以上的高度進(jìn)行作業(yè)；三是至少需要 4 人配合才能完成。

    在液位計(jì)加水沖洗之前，首先由運(yùn)行人員對該分離器進(jìn)行停用。在做好各項(xiàng)安全措施后，操作人員架設(shè)梯子關(guān)閉液位計(jì)上下流閥門，然后打開液位計(jì)下部閥門對液位計(jì)進(jìn)行放空后關(guān)閉，然后卸掉液位計(jì)上部堵頭，一人扶梯子、一人遞水、一人從上部堵頭處往液位計(jì)腔體內(nèi)加滿水后上緊堵頭，再打開液位計(jì)的上下流閥門將液位計(jì)腔體的水倒壓至水包內(nèi)。

    集中處理站常用的磁翻板液位計(jì)腔體直徑50 mm、高度 2 m，水包直徑 300 mm、水包高度 0.3 m，由些可計(jì)算清洗并替換液泣計(jì)和水包內(nèi)部的水所需要的用量。

    液位計(jì)腔體體積：
      經(jīng)過計(jì)算，水包容積是液位計(jì)腔體容積的 5.4 倍，因此每次對液位計(jì)腔體加滿水后，再將腔體的水倒壓入水包的操作步驟至少需重復(fù) 6 次，每次的操作時間為 13 分鐘左右，每清洗替換一臺分離器液位計(jì)及水包的操作過程均在 1.5 小時以上，工作效率低，并且存在安全隱患。

    2 分離器液位計(jì)沖洗裝置的研制
    2.1 設(shè)計(jì)思路
    在分離器操作間內(nèi)安裝一套液位計(jì)沖洗置換裝置，裝置的壓力平衡閥 5 通過管線與其中一臺分離器液位計(jì)上游管線相連；裝置的出水閥 6 通過出水管線分別與其它幾臺分離器液位計(jì)下游管線相連，一套液位計(jì)沖洗裝置就可滿足同一操作間內(nèi)多臺分離器液位計(jì)的沖洗要求。為了保障設(shè)備完整性，不對分離器及液位計(jì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改和焊接，只在分離器與液位計(jì)上下游法蘭之間加裝三通和控制閥，分別與液位計(jì)沖洗置換裝置的壓力平衡閥與出水閥相連（見圖 2）。     液位計(jì)沖洗置換時，先打開放空閥 4 及加水閥3 向裝置內(nèi)加滿淡鹽水，關(guān)閉加水閥 3、放空閥 4，然后打開裝置的壓力平衡閥 5，保證了裝置內(nèi)壓力與分離器內(nèi)壓力相平衡；再打開出水閥 6 和待沖洗的液位計(jì)進(jìn)水閥 7，利用液位差原理，就可以使裝置內(nèi)的水由液位計(jì)下游管線進(jìn)入液位計(jì)水包，將水包內(nèi)的介質(zhì)置換到分離器內(nèi)，完成液位計(jì)下游管線的沖洗檢查和水包內(nèi)介質(zhì)的置換工作，從而達(dá)到?jīng)_洗檢查液位計(jì)的目的（見圖 3）
      2.2 實(shí)施方案
    經(jīng)單位技術(shù)部門、安全部門審批，并出具技術(shù)變更方案，由專業(yè)隊(duì)伍制作液位計(jì)沖洗置換裝置。為了保證沖洗置換效果，裝置主體盛水容量應(yīng)大于一臺液位計(jì)水包盛水容量；裝置主體上部安裝有放空閥、加水閥和壓力平衡閥，下部安裝有出水閥及低液位觀察閥；沖洗裝置安放在分離器操作間內(nèi)，可滿足多臺分離器液位計(jì)沖洗條件；裝置安裝高度高于分離器液位計(jì)液位高度；為了便于向裝置內(nèi)部進(jìn)行加水操作，配套設(shè)有作業(yè)平臺。

    2.2.1 沖洗裝置主體結(jié)構(gòu)
    選用 φ219×7mm 的螺旋鋼管制作，管材設(shè)計(jì)
承壓 1.6MPa，遠(yuǎn)高于分離器工作壓力（0.3MPa），保
障裝置使用的安全性。

    理論計(jì)算依據(jù)：
    裝置直徑
    D = φ219 × 7 = 219 - 7 × 2=205mm=0.205m （4）
    參照相關(guān)規(guī)范：裝置設(shè)計(jì)容量應(yīng)大于水包本身容積量的 1.2~1.5 倍計(jì)算。

    沖洗裝置體積
      裝 置 容 量 V3（49.48L）大 于 液 位 計(jì) 水 包 V1 （21.195L）的盛水總量，即可將水包內(nèi)部的介質(zhì)全部替換清洗一遍。

    2.2.2 裝置管線、閥門等附件
    選用 φ26×3 mm 無縫鋼管、DN20 快速球閥等配件。管線、閥件設(shè)計(jì)承壓 1.6 MPa，遠(yuǎn)大于分離器工作壓力（0.3 MPa），保障了裝置使用的安全性?？焖偾蜷y便于開關(guān)操作，可快速將裝置內(nèi)部的水壓入水包內(nèi)。

    2.2.3 操作平臺
    選用鋼管、鋼板、角鐵焊接牢固、安全可靠，便于人員操作。經(jīng)過測量，分離器的工作液位距地面高度為 1.7 m，裝置的安裝高度只需大于分離器液位運(yùn)行高度就能順利壓水沖洗。為了便于人員操作，結(jié)合人員 160~180 cm 身高，確定了操作平臺高度為 1 m（見圖 4）。     3 現(xiàn)場應(yīng)用
    3.1 作業(yè)效果
    集中處理站分離器操作間安裝液位計(jì)沖洗裝置驗(yàn)收合格后，進(jìn)行了多次現(xiàn)場操作驗(yàn)證，取得了較好的效果。

    加水沖洗過程中，不用停用分離器，保證安全平穩(wěn)生產(chǎn)；在作業(yè)平臺上操作，消除了高處作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)；操作時間由原先的1.5小時降至目前的15分鐘，提高了工作效率；由 4人操作減少為 1~2人操作，減少了作業(yè)人數(shù)，降低了員工的勞動強(qiáng)度。（見圖5）。
      3.2 效益評價
    節(jié)約操作人工費(fèi)用：
    人工費(fèi)用平均 180 元/天，每座百萬噸級集中處理站平均設(shè)置 4 臺分離器，每臺分離器平均每月清洗置換液位計(jì)及水包一次，每次 4 人操作 1.5 小 時。每年每座處理站分離器清洗置換液位計(jì)及水包的人工費(fèi)用為：

    4 臺×4 人/次×1.5 小時×12 次/臺·年×180元/天·人÷8 小時/天=6 480 元/年；改造費(fèi)用：人工費(fèi)用 320 元+材料費(fèi)用 730 元= 1 050 元；年節(jié)省操作費(fèi)用：6480 元-1 050 元=5 430 元。

    4 結(jié)果
    分離器液位計(jì)清洗裝置的研制，在液位計(jì)沖洗過程中，不用停用分離器，利用連通器壓力平衡原理，完成了液位計(jì)及水包內(nèi)污水的快速沖洗和置換，實(shí)現(xiàn)了沖洗過程中分離器液位的實(shí)時顯示和遠(yuǎn)程控制，同時縮短了沖洗操作時間，減少了操作人數(shù)，降低員工的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，并將高處作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)作業(yè)，消除了高處作業(yè)在的安全隱患，為安全生產(chǎn)提供了保障，在油田地面集輸系統(tǒng)具有很好的推廣價值。