加热炉画面-油田的油水分离监控系统

李文志

[摘 要]本文结合笔者多年工作实际面对变相加热炉在油田现场中的应用进行了相关的讨论，在分析其加热原理的基础上，从存在问题与处理措施进行研究，同时度应用过程需要掌握的要低进行讨论，目的在于提高应用水平。

[关键词]油田现场；变相加热炉；实践

中图分类号：G268 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0360-01

0 前言

加热设备随着科技的发展效能得到了极大的提高，尤其是近年来加热技术和热传递技术的发展，相变加热炉顺应消费需要应运而生，其自身高效率、低能耗的特点得到了消费者的青睐。

一、相变加热炉概念及其加热原理分析

相变加热炉充分利用燃料的能量，炉膛边的锅壳内的介质水在受热的情况下快速沸腾，在气压的变动下，利用蒸汽促进热能量的循环，使周边温度较低的地方能够及时补充热量，从而让加热炉内部的每一个空间受热均匀，像这样通过水汽蒸发，在遇到冷介质凝结，再次受热蒸发这样循环往复的热循环过程，能够提升加热的效率。

二、相变加热炉的可能故障以及應对措施

1.出口温度不适合原油加热的标准。根据最先的设计，十台相变加热炉采用燃用油来进行工作，但是在寒冷的冬天，出口温度使得油气无法正常传送。尤其是因为低温的原因，沉降脱水无法正常完成，输出的油气含有大量的水分。

究其原因，主要是侏罗系的油藏比过低使得原油在冬季生产过程中因为含水量过高的原因，让燃烧的器械出现了问题，尤其是因为冰冻的存在，原油无法成功运输。为了解决这样的问题，我们采取以下的办法：首先，安装伴生气压缩机和压力缸，增加压力，促使管道进行多次排液。将原先的加热炉全部更换，采用油气两用的自动燃烧器。当出现在低温环境的时候，能够及时提供替代产品。

2.换热效果和进出口压力之间存在正比关系。目前，在实际运用过程中，一些加热炉因为自身换热效果过差，系统无法可控制压力，因此很容易造成进出口的压力过大。通过拆检发现，输气管里结垢较厚，积累过多的残渣，这些污垢的主要成分是金属成分钡锶，这些成分在酸性溶液中不溶，因此难以清理。

通过探究可知，由于输油管道中存在多种杂质，加上冬天温度过低，因此混合油料流速低；此外，原油中的杂质中含有过多的不可溶物质，而且并不是以分层的形式出现，各种物质相互反应，产生粘结性较高的物质。

3.气化的加热炉容易出现缺水的现象。原因是卸油操控台的缺陷使得加热炉内部的液量和气压稳定性差，在具体的生产过程中会发生较大的变动。一旦原油中含有过多的水分，加上脱水的温度不符合要求，加热炉在超负荷的情况下进行升温，很容易出现故障。一旦液量没有达到要求，加热炉因为温度过高的缘故很容易造成炉内的水气化，很容易影响整个加热炉的性能。

为了解决加热炉中气化问题，首要的工作是做好监控工作，及时调整蒸汽温度；此外，还要强化检查力度，一旦发现温度异常，就要停止加热炉运转。在一定时间内需要检修加热炉的部件。及时补水则是降低风险的有效途径。

4.烟囱底部渗漏和氧化问题。这主要是加热炉因为自身效率过高的问题，造成排烟温度过低所致。尤其是在冬季，流经烟囱的气体因为温度骤降的原因，很容易在烟囱壁凝结成水滴，小水滴聚集过多就会出现渗水的现象。此外，烟雾中的硫化氢气体和水相融，形成的强酸很容易腐蚀烟囱的根基。还有一种原因是自动控制系统出现故障，不能根据液量来控制燃烧器正常的运行。

从以上问题出发，建议做好烟囱外壁的保温工作，尽可能的降低烟囱的高度；经常检查自动控制系统，防止出现控制系统失灵的情况。

5.冒黑烟的烟囱会导致加热炉加热效果下降。相变加热炉加热效率高，所以它的排烟速度过慢。倘若降低烟囱的高度，燃烧器的所受到的空气系数较小，燃料燃烧不彻底，灰尘容易附着于内壁，从而造成烟囱的堵塞。

基于以上原因，一般建议在夏季对烟囱进行清理，关闭烟箱后启动燃烧器，调大进风量，从而进行高效率的吹吹扫工作。

6.换热器的振动。由于加热炉上连接了卸油台上的管道，距离过短的原因造成排油量过大，因此对整个加热炉的冲击也是很大的，很容易造成焊接处破裂，从而影响锅炉的效能。

一般建议在卸油台附近加一个总开关，控制进油量。

7.无法保持真空环境。对真空阀的疏于管理和放气阀的忽视，蒸发器和换热器之间的管道软管容易出现泄露的情况，造成管路之间的密封性不严实。

所以需要经常进行检修，确保真空阀与放气阀之间能够正常工作。此外，金属软管和爆破膜的定期更换可以确保管路处于一个真空的状态。

8.管路故障问题及对策。干气的环境能够让加热炉自动燃烧器正常运转，然而油田的具体环境中主要使用的是没有处理过的油井伴生气。尤其是低温的冬季，由于压力过低导致及其运行不稳定，使最终的原油脱出不彻底。过多的杂质会造成燃起过滤器造成一定堵塞，从而导致调节气阀出现一定的故障。堵塞的管道以及无法点火的现象也是随时存在的。

基于以上原因，我们需要按时间对伴生气管道的压力缸进行定期的处理，保证气管畅通无阻。此外，燃气过滤器的清洗时间要控制在一定范围内。定期的脱水和排污处理也是作为维护的日常工作。

三、注意事项

1.排气过程。将锅炉内部那些不凝结的气体撑地排出。

（1）打开进出水阀门，等到水位上升至中间水位后，再冠词进出水阀门，之后还要对换热盘的管道的上的阀门进行开关。燃烧炉的温度一般控制在110摄氏度，压力也要保持在合理的区间内。燃烧器的启动需要在自动小火的情况下启动，然后观察一段时间的蒸汽流动状态，确保正常的情况下要打开距离盘管最近的进出口阀门，让真空阀门能够在规定的时间内恢复到一定的位置，保证锅筒内的气压。

2.密封性状测试。加热炉密封性能需要定期开展普查。

3.检查水位高低情况。水位一般保持一定的水平，但不允许水位低于50毫米线以下。一旦水位下降，就需要进行补水。

4.软化水合格有效。相变加热炉对水质和设备处理水的技术上专业性强，进出水的水质要符合规定的要求，禁止使用不符合规定的水。此外，一年需要进行4次检测，确保加热炉的使用年限。

5.对管道进行保温处理。进出管道容易在低温环境下结冰，因此需要对其进行保温处理。

6.正常压力下的炉膛燃烧。增加一定量的空氣保证燃烧效率的提升。

7.自动工作时需要降低温度来减少燃烧器的阻力，保证机器工作的连续性。

8.防爆门需要按月活动以防粘连。

9.补水管道需要进行特殊处理。

10.燃烧炉停止运转后，盘管不进行维修的情况下需要关闭相应的闸门，防止管道内的原油出现凝结的情况。

11.新加热炉在加热工作进行之前要进行清洗。

12.从进液的含水量出发，调整蒸汽温度的控制，保证原油的加热温度符合科学规范。

四、燃烧炉设计和选择的相关事项

1.选用相变加热炉这样的型号，建议其为分体式。

2.以600千瓦和1250千瓦两个数字作为负荷参考。低于600千瓦的，建议采用常压卧式加热炉进行加热工作；高于1250千瓦的则选用分体式相变加热炉，介于两者之间的则选用整体式真空加热炉。

3.分体式相变加热炉为了提升加热性能，三回程式结构的采用以及烟囱置后的设计更加符合实际需要。至于整体式真空加热炉，通常以两回程式结构为主，烟囱方向相反。

4.在具体的订货过程中，可抽出式的换热器管盘深受欢迎，此外可拆卸的换热器壳体可以方便维护。

5.换热器要做好安全工作，加强安全防护。

五、结语

作为一种安全系数高，能耗较低的加热设备，相变加热炉因其自身高效的加热效果受到人们的欢迎。尤其是在节能环保意识高涨的时代里，相变加热炉和传统的加热炉相比，优势将更加明显。尤其能够采用相关技术对常压卧式水套加热炉进行更新，可以极大提升综合效益。

参考文献

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