三相分离器质量控制要点及建议

吕华，徐婷，许晓峰，屈忆欣

（中国石油集团石油管工程技术研究院，西安710077）

三相分离器质量控制要点及建议

吕华，徐婷，许晓峰，屈忆欣

（中国石油集团石油管工程技术研究院，西安710077）

三相分离器制造工艺和工作原理，说明在三相分离器生产过程中实施质量控制的重要性；分析三相分离器生产中的常见问题和解决方案，提出全面引入第三方监造的建议。

三相分离器；制造；质量控制；问题

0 引言

油、气、水分离装置是油气勘探开发过程中的一种重要装置[1]。在原油处理工艺流程中，三相分离器的运行效果直接影响着原油脱水、原油稳定等生产工序的正常运行[2-3]，因此需要对三相分离器的制造全过程进行全面的质量监控。

1 制造工艺及工作原理

（1）制造工艺。三相分离器制造工序一般可以分为投料、筒体卷制及组焊、划线开孔、总装、整体外观及几何尺寸、水压试验、产品防腐和包装、成品外观检查等环节。其中材料验收、投料、划线开孔、整体外观及几何尺寸、成品外观检查等项为制造工艺的重点工序。

（2）工作原理。三相分离器结构示意如图1所示。工作原理：油气水混合物由入口进入旋流预分离装置，首先将大部分的气体分离出来并通过顶部气相空间经过脱水填料、消泡装置后，再进入迷宫式捕雾器，经过处理后的气体由排气口排出。预分离后的液体通过落液管流入流型分布与调整装置，对流型进行整理。在流型整理的过程中，作为分散相的油滴在此进行破乳、聚结，实现水洗破乳后随油水混合物进入分离流场。在分离流场中设置稳流和聚结装置，为油水液滴提供稳定的流场条件，实现油水的高效聚结分离。随后进入二次填料分离装置，在此过程中，主要是脱除水中原油，进一步降低水中含油量。分离后的原油通过隔板流入油腔；分离后的污水通过导管进入水腔，完成油水分离过程。

图1 三相分离器结构示意图

2 制造过程质量控制

（1）投料。核对原材料钢板及法兰质证书、入厂附件报告、外观质量及几何尺寸等；对板材及钢管进行分割前标记移植。

（2）筒体卷制、组焊。检查组焊过程中焊工资格、焊接电流、焊接电压；检查焊缝表面质量、余高、咬边、棱角度、错边量；检查筒体最小壁厚、内径、直线度等参数。

（3）无损检测。检查射线探伤机状况、待检焊缝表面质量；巡视射线探伤比例、方式、布片、探伤参数；抽检探伤底片和探伤记录。

（4）划线、开孔。与图纸比对，检查划线基准线、方位、尺寸；检查开孔大小，重点检查开孔有无开在焊缝上。

（5）总装。检查各部件外观质量；抽检C，D，E类焊接接头焊角尺寸、焊缝外观、表面质量；抽检接管法兰部件伸出筒体长度、偏差、垂直度、法兰倾斜度、螺栓孔布置等项。

（6）整体外观及几何尺寸。检查容器总高或总长、筒体直线度、封头和筒体最小厚度；检查焊缝最大咬边深度和长度、角焊缝焊角高度和形状偏差；检查管口方位及尺寸、法兰密封面质量、法兰螺栓孔与设备主轴中心线位置、支座位置及地脚螺栓孔间距、容器内外表面质量、铭牌安装位置等项。

（7）水压试验。检查水压泵运行状态，压力表校准有效期、归零、精度；水压试验稳压30 min后，检查焊接接头表面状况，无渗漏、无异常声响、无变形现象为合格。

（8）防腐及包装。检查防腐等级、漆层遍数、漆层厚度及漆层表面质量；检查铭牌内容完整性及合标性，检查包装方式是否符合相关要求。

3 常见问题统计分析

通过对三相分离器制造环节及油田现场使用环节进行跟踪调研，发现三相分离常见问题可归纳为原材料质量问题、图纸设计问题、外观制造问题、重要工序制造质量问题、其他质量问题等5大类，

（1）原材料质量问题。原材料材质和性能不符合要求，材料代用未征得设计院同意[3]，原材料外观及尺寸不符合要求等。原材料质量问题在质量问题统计中所占比例为12.10%。

（2）外观质量问题。成品外观存在凹坑、焊接成型不良、焊缝缺陷、焊缝尺寸外观不合格和鞍座底板断裂、装运出现碰伤、磕伤等问题。外观质量问题在质量问题统计中所占比例为46.77%。

（3）图纸设计问题。设计院图纸设计不合理，达不到使用要求。图纸设计问题在质量问题统计中所占比例为10.48%。

（4）重要工序制造质量问题。水压试验出现泄漏后未处理出厂，焊接无损检测超标不处理，气密性焊缝泄漏不处理，成品不符合图纸要求等。重要工序制造质量问题在质量问题统计中所占比例为29.03%。

（5）其他质量问题。设备售后服务滞后，影响设备正常使用。这类问题在质量问题统计中所占比例为1.61%。

从5类问题所占比例可以看出，重要工序制造质量问题和外观质量问题为重点问题，应优先进行改进，在保证重点问题得到解决的基础上，还应对其他质量问题加以重视，以满足现场使用需求。

4 质量控制改进建议

国内三相分离器制造单位的设备、技术、管理水平层次不齐，尚未形成连续生产线形式的大型压力容器制造公司，产品质量的好坏主要靠生产技工的自身水平及工作态度，虽然国家一直强调压力容器设备制造过程必须由特种设备检测院监管，但特检院并不跟踪产品生产的全过程，只对一些重点工序进行抽检，抽检工序包括RT底片抽检、水压试验及文件资料检查，很难从根本上杜绝三相分离质量问题的出现。建议在三相分离器生产过程中引入第三方对生产全过程进行跟踪检查。第三方在生产现场组建监造组对生产过程进行监督，并定时向业主发送日周报，出现问题及时向业主反馈，防止装置在油田使用时出现质量问题，从根本上解决油田现场验收和使用问题。

［1］王军.三相分离器分离油气水效果分析及对策浅谈[J].石油矿场机械，2004，33（Z）：118-120.

［2］颜春者，吕成魁.三相分离器的现场应用及维护[J].石油机械，2002，30（6）：45-46.

［3］刘焜.新型高效三相分离器现场试验研究[J].石油矿场机械，2005，34（3）：105-107.

〔编辑李波〕

TE352

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.12.44