杜绝油罐泡沫外溢的改进措施

杜绝油罐泡沫外溢的改进措施

马延军于建洲牛涛

中国石化胜利油田孤岛采油厂集输注水大队孤一联合站马延军于建洲牛涛

摘要：随着联合站进站稠油比例的不断增加，一次沉降罐容易发生原油起泡现象，为消除泡沫，传统措施是将消泡剂混合在破乳剂中投加,以后改由人工提消泡剂上罐单独投加。经过现场改造试验，研制成功一套消泡剂自动加药装置。在使用过程中对装置进行改进完善后，可以自动检测、自动加药，喷药量和喷药时间可根据需要进行调节。

关键词：联合站；泡沫；消泡剂；环保；自动

随着油田开发的不断深入，稠油开采在孤岛油田开发生产中所占的比重越来越大。随着联合站进站稠油比例的不断增加，原油粘度不断上升、油气分离难度逐渐加大，造成一次沉降罐原油起泡现象普遍存在，联合站一次沉降罐内泡沫厚度常年保持在50厘米以上，降低了储油罐的有效容积。尤其到了冬春两季，由于采出液温度降低，分离器压力、一次沉降罐油厚控制难度加大，很容易发生沉降罐泡沫溢罐事故。泡沫溢罐不仅污染了环境，损失了原油，同时增加了一些不必要的工作量，加大职工的劳动强度。

1消除大罐泡沫的传统措施

在联合站的日常生产中，一般采用投加消泡剂的方法来消除一次沉降罐起泡问题，通常采取的方法是将消泡剂混合在破乳剂中投加。这种方法虽然投加方式简单，但是存在几个问题，一是消泡剂和破乳剂混合使用时容易产生沉淀，堵塞加药管线；二是两种药剂混合以后比单独加入时的作用效果变差；三是药剂投加点设在进站井排，由于进站液量大，消泡剂会随着污水进入污水罐，这样在一次沉降罐中消泡剂的浓度降低，造成了消泡剂的浪费。为了避免以上问题，改由人工提药剂上罐，当发现泡沫较多时，人工加入消泡剂。这种方法虽然避免了与破乳剂的混合，减少了药剂的浪费，但是靠人工去观察泡沫的高度，与人的责任心关系很大，很难避免泡沫溢罐事故的发生，而且一次加入过多的药剂也会造成药剂的浪费。

2措施的改进

针对以上问题，技术人员经过多次研究实验，成功研制出一套消泡剂自动加药装置。（1）装置的组成。该装置由检测单元、控制单元、执行单元三部分组成。检测单元采用射频导纳物位报警仪，用来检测泡沫高度。控制单元主要是自动控制柜。执行单元包括药剂泵、电磁阀和消泡剂喷洒器。（2）装置的工作原理。在大罐的运行过程中，检测单元借助射频导纳物位报警仪对泡沫高度进行测量，当泡沫达到一定高度后，射频导纳物位报警仪产生信号，信号经传输线路传到离罐区较远的室内控制单元，自动控制柜接收到信号后，接通自动加药装置的控制电路，常闭防爆电磁阀打开，药剂泵同时启动，位于罐顶的泡沫喷洒器开始往罐内喷洒消泡剂。随着消泡剂的加入，泡沫逐渐下降，当罐内泡沫降到一定安全高度后，射频导纳物位报警仪产生信号，断开控制电路，防爆电磁阀关闭，药剂泵停泵，停止消泡剂的投加。当泡沫又上升到一定高度时，重复以上过程。以下是工作原理图和结构示意图：

（3）装置的进一步完善。在装置的运行过程中，逐渐发现有几方面的问题：一是由于消泡剂含杂质且冬季容易结蜡，易造成电磁阀堵塞，不能实现自动加药；二是目前联合站已实现生产参数的自动监控，该自动化加药报警系统未与原自动监控系统联接，监控存在一定的局限性；三是在泡沫达到高位报警后，消泡剂连续喷射，虽然消泡速度快，但是药剂浪费较多。针对以上几方面的问题，进行了以下改进：在电磁阀前安装过滤器及放空阀门，定期排污、放空、清洗滤网。将自动化加药报警系统与原自动监控系统联接，实现监控的共享。在加药泵控制电路中增加几个时间继电器，实现了消泡剂间歇加药，节约了消泡剂的用量。

3运行效果及效益

装置研制成功以后，在孤岛采油厂的孤二联、孤三联、孤四联进行了推广应用，运行良好。与改造之前相比，主要有以下几方面的效果：

（1）避免了大罐泡沫外溢事故的发生。运行一年以来，没有发生一次泡沫外溢事故，有效避免了环境污染事故。一个联合站一年可减少泡沫冒罐造成的损失5万元以上。

（2）实现了自动检测、自动加药，大大减少了人的劳动量。由于全部过程实现了自动控制，大大减少了值班人员的工作量，岗位工人只需往药剂罐中加药，保持罐中药剂不抽空，并定期排污、放空、清洗滤网，其余过程均由装置自动完成。

（3）喷药量和喷药时间可调节，减少了药剂的浪费。由于季节和气温的不同，罐内泡沫的多少在一年中不是恒定的，夏季由于气温较高，来油粘度小一些，泡沫少一些，值班人员可以将喷药量调小，同时改变时间继电器的时间间隔，使喷药时间减少，可以有效节约消泡剂的用量。根据实际运行计算，一年可节约消泡剂2吨左右。

（4）装置保护功能完善，运行安全可靠。罐区内电器装置均采用防爆电器，并装有安全栅隔离，加药泵房离罐区的距离符合安全要求，装置中安装有漏电保护器，一系列安全措施保证了整套装置运行安全可靠。当出现问题时会及时跳闸保护，并发出报警。装置设有自动和手动两套电路，当自动控制系统出现问题时，可以临时改用手动加药。

4结束语

联合站消泡剂自动加药装置可以有效避免大罐泡沫外溢事故的发生，对稠油比例较大的联合站尤其具有明显的效果，对实现联合站的清洁生产和安全平稳运行具有很大的帮助作用。在运行过程中需注意做好以下几点：(1)要有自动化技术人员定期检查维护，并有可靠的报警装置，尤其在冬季，值班人员要加密检查次数，保证系统的可靠运行，避免冒罐事故的发生。(2)要定期对药剂罐、过滤器、电磁阀、药剂喷洒器进行检查，及时排污、放空、清洗，使整个药剂系统畅通无阻。(3)保证药剂罐有足够的药剂，避免药剂抽空。(4)控制线路和电力电缆最好穿管，防止施工时挖断电缆，造成整套装置无法运行。

参考文献：

[1]胡学雷，张维厚.油气集输系统端点自动加药工艺[J].油气田地面工程，1992，11（01）:4,39-40.

[2]肖建洪，张锡波，于滨，陆卫兵，梁胜利.高效稠油消泡剂的研制与应用[J].油气地质与采收率，2001，（04）:6,82-83.