油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置的制作方法

本实用新型石油集输过程领域，涉及一种油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置。

背景技术：

采油站上的油气分离缓冲罐，是将多个油井生产的油气进行汇集、油气分离以及油液暂存的设备。它的工作原理为；油气进入罐内，油液下降，天然气上升，在罐内形成一个由浮动界面分开的油液在下、天然气在上的两个空间，采用的是自由落体进行气液分离。天然气的集气输出流程为：罐内油气分离→进入分气包→气包控制阀→油气分离缓冲罐出气管线→油气分离器再分离→空冷器脱水→水套加热炉气管线→水套加热炉燃烧器→剩余天然气进入外输气干线。该集输气流程技术存在下列问题：a)油气分离缓冲罐输出的天然气含有大量的水蒸气，温度越高，天然气的饱和湿度越大，导致后续工序中的空冷干燥器夏季不能脱水和脱水不彻底的问题，因此，一年中除了6、7、8月份，都需要定期对油气分离器和空冷器进行放空排水操作。此操作中存在有害气体对员工造成身体伤害、天然气资源浪费、天然气和污水污染环境以及增加员工劳动强度问题；b)该集输气流程在生产时，属于无控制状态，时有发生油气分离缓冲罐冒罐事故，冒罐会造成气管线冲油，冲油严重时，后续工序的加热炉会发生火灾，气管线堵管等事故。

有鉴于此，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，以期解决现有技术存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是在于提供一种油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，能在油气分离缓冲罐上进行天然气脱水，防止出现油气冒罐事故，克服了现有技术的缺陷。

为此，本实用新型提出一种油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其包括：

阀球缸，其上端口密封盖合有一隔板，其下端口与一气体进口控制阀相连接，所述隔板上形成的中心孔道处插接固定有一外套管；

气缸部，其上端为封闭端，其下端与所述隔板密封连接，所述气缸部中设有一供气体通过的过滤部，所述过滤部的上端为封闭端，其下端口通过一阀球座插设于所述外套管内，并能与所述阀球缸的内腔相连通，所述过滤部的外侧面与所述气缸部的内侧面之间形成有一气室，所述气缸部的侧壁上设有一与所述气室相连通的气体出口；

阀球笼，设置于所述阀球缸中，其上端套接于所述阀球座外侧，并与所述外套管的内侧面相密贴，所述阀球笼内放置有一能在油液中上浮并对应封堵所述阀球座的阀球；

气体出口控制阀，位于所述气缸部的外侧，并与所述气体出口相连通。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述过滤部包括有一滤芯钢筒、一套设在所述滤芯钢筒外侧的滤芯、一滤芯上盖以及一滤芯座，所述滤芯缸筒的侧壁上设置有多个气孔，所述滤芯上盖密封扣合于所述滤芯缸筒的上端及所述滤芯的上端，所述滤芯钢筒的下端通过所述滤芯座与所述阀球座的上端相连接。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述滤芯座的上端面凹设形成有一环槽，其下端缩径形成有一环耳，所述滤芯缸筒的下端及所述滤芯的下端嵌设固定在所述环槽内，所述阀球座的上端通过螺纹套接于所述环耳外侧。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述滤芯上盖的下端面、所述环槽的表面上分别设有连接密封胶。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述气缸部包括由上至下依次连通的气缸以及气缸座，所述气缸的上端能密封连接有一汽缸盖，其下端与所述气缸座的上端密封连接，所述气缸座的下端固定于所述隔板上，其侧壁上设置有所述气体出口。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述汽缸盖的下端面与所述滤芯上盖的上端面之间设置有一缓冲垫，所述缓冲垫与所述汽缸盖及所述滤芯上盖相接触。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述气体出口处固定有一输气管，所述气体出口控制阀安装于所述输气管上。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述汽缸盖与所述气缸的上端之间、所述气缸的下端与所述气缸座的上端之间分别通过法兰连接，所述气缸座的下端与所述隔板之间焊接固定。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述阀球笼包括有一上球套、多个沿周向间隔设置的中间连杆以及一下封板，所述中间连杆的上端对应连接于所述上球套的内侧壁上，其下端与所述下封板相连接，所述阀球放置于各所述中间连杆围合形成的空间内，所述上球套套接在所述阀球座的外侧面，其与所述外套管的内侧面相密贴。

如上所述的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，其中，所述上球套的外侧面嵌设有密封圈，所述密封圈与所述外套管的内侧面密封接触。

本实用新型提出的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，能够全天候的在集输气的油气分离缓冲罐处实施天然气精脱液(脱水)，而且本实用新型脱出的水回流到油气分离缓冲罐内，解决了后续工序中的空冷干燥器水处理问题，克服了空冷干燥器夏季不能脱水和脱水不彻底的情形。

本实用新型提出的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，通过与油气分离缓冲罐相连接，利用阀球笼的结构，能将目前油气分离缓冲罐气系统的无控制变为自动控制，避免了因油气分离缓冲罐的冒罐造成出气管线冲油、加热炉火灾以及出气管线堵管等事故，防止出现事故隐患，确保了安全生产。

本实用新型提出的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，消除了因空冷干燥器排水释放到大气中很多天然气造成的资源的浪费和污染，以及因排水操作造成的有害气体对员工的伤害问题，由于取消了排水操作，减轻了员工劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置的结构示意图；

图2为图1中P出的局部放大示意图；

图3为本实用新型的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置的另一结构示意图；

图4a为本实用新型中阀球笼的结构剖面图；

图4b为本实用新型中阀球笼的上球套的剖面图；

图4c为沿图4a中A-A线的剖面图；

图4d为本实用新型中阀球笼的下封板的剖面图；

图5为本实用新型安装于油气分离缓冲罐的使用参考示意图。

主要元件标号说明：

1 阀球缸 2 气缸部

20 气体出口 21 气缸

22 气缸座 23 汽缸盖

24 缓冲垫 25 输气管

3 阀球笼 30 阀球

31 上球套 311 密封圈

33 下封板 32 中间连杆

4 隔板 41 中心孔道

42 外套管 43 阀球座

5 气体进口控制阀 6 过滤部

61 滤芯钢筒 611 气孔

62 滤芯 63 滤芯上盖

64 滤芯座 641 环槽

642 环耳 65 连接密封胶

7 气体出口控制阀 H 气室

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式:

图1为本实用新型的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置的结构示意图；图2为图1中P出的局部放大示意图；图3为本实用新型的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置的另一结构示意图；图4a为本实用新型中阀球笼的结构剖面图；图4b为本实用新型中阀球笼的上球套的剖面图；图4c为沿图4a中A-A线的剖面图；图4d为本实用新型中阀球笼的下封板的剖面图；图5为本实用新型安装于油气分离缓冲罐的使用参考示意图。

参见图1、图3，本实用新型提出的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，包括有阀球缸1、气缸部2、阀球笼3以及气体出口控制阀7，其中：

所述阀球缸1的上端口密封盖合有一隔板4，其下端口与一气体进口控制阀5相连接，所述隔板4上形成的中心孔道41处插接固定有一外套管42；

所述气缸部2的上端为封闭端，其下端与所述隔板密封4连接，所述气缸部2中设有一供气体通过的过滤部6，所述过滤部21的上端为封闭端，其下端口通过一阀球座43插设于所述外套管42内，并能与所述阀球缸1的内腔相连通，所述过滤部6的外侧面与所述气缸部2的内侧面之间形成有一气室H，所述气缸部2的侧壁上设有一与所述气室H相连通的气体出口20；

所述阀球笼3设置于所述阀球缸1中，其上端套接于所述阀球座43外侧，并与所述外套管42的内侧面相密贴，所述阀球笼3内放置有一能在油液中上浮并对应封堵所述阀球座43的阀球30，其中，利用阀球笼3表面所固有的多空隙性特点，便于油气等通过，而对于所述阀球30的材质，可根据实际需要选用，比如塑料等密度小于油液、水等液体的材料；

气体出口控制阀7位于所述气缸部2的外侧，并与所述气体出口20相连通。

在本实用新型的实施应用中，预先打开所述气体进口控制阀5以及气体出口控制阀7，当含有水蒸气的气体(如天然气)由下至上经所述气体进口控制阀5、所述阀球缸1的内腔以及所述阀球笼3，向上进入所述过滤部6过滤后，能将气体中所含的水分过滤在过滤部6内，而气体则经所述气室H、气体出口20以及所述气体出口控制阀7输出，液体则在重力的作用下向下经所述气体进口控制阀5回流，从而实现气液分离。

其中，所述过滤部6包括有一滤芯钢筒61、一套设在所述滤芯钢筒61外侧的滤芯62、一滤芯上盖63以及一滤芯座64，所述滤芯钢筒61的侧壁上设置有多个气孔611，所述滤芯上盖63密封扣合于所述滤芯钢筒61的上端及所述滤芯62的上端，所述滤芯钢筒61的下端通过所述滤芯座64与所述阀球座43的上端相连接。其中，对于所述滤芯钢筒61以及滤芯62的具体组成结构及工作原理，为现有技术，在此不再赘述。

请一并参见图2，所述滤芯座64的上端面凹设形成有一环槽641，其下端缩径形成有一环耳642，所述滤芯钢筒61的下端及所述滤芯62的下端嵌设固定在所述环槽641内，所述阀球座43的上端通过螺纹套接于所述环耳642外侧，既便于所示滤芯座64与所述阀球座43的连接，也方便进行拆卸维修等作业。

为了进一步提高连接处的紧固性、可靠性以及密封性能，确保使用效果，避免出现气体逸出，优先在所述滤芯上盖63的下端面、所述环槽641的表面上分别设有连接密封胶65。

如图1、图3所示，所述气缸部2包括由上至下依次连通的气缸21以及气缸座22，所述气缸21的上端密封连接有一汽缸盖23，其下端与所述气缸座22的上端密封连接，所述气缸座22的下端固定于所述隔板4上，其侧壁上设置有所述气体出口20。

在工作时，若因气体流速过大，可能会对所述汽缸盖23产生过大的冲击力，从而影响所述过滤部6使用性能，为此，在所述汽缸盖23的下端面与所述滤芯上盖63的上端面之间设置有一缓冲垫24，所述缓冲垫24与所述汽缸盖23及所述滤芯上盖63相接触，在所述滤芯上盖63受到冲击时，能及时将冲击力传递出去，起到良好的缓冲作用。

其中，所述气体出口20处固定有一输气管25，所述气体出口控制阀7安装于所述输气管25上，以通过该输气管25输出气体，其可采用法兰连接等方式与所述气体出口控制阀7相连接。

为便于组装及维护，所述汽缸盖23与所述气缸22的上端之间、所述气缸22的下端与所述气缸座21的上端之间分别通过法兰连接，所述气缸座21的下端与所述隔板4之间则焊接固定。如在图1所示结构中，是分别在所述汽缸盖23的外侧面、气缸22上下端的外侧面以及气缸座21的外侧面设置法兰，将各上下相邻的法兰之间连接螺栓(或螺丝，图中未示出)，从而形成法兰连接，即可将所述气缸座21、气缸22以及汽缸盖23连接固定。当然，实际组装中不限于此，还可采用其它公知的方式，在此不再赘述。

优选的实施方式中，如图4a至图4d所示，所述阀球笼3包括有一上球套31、多个沿周向间隔设置的中间连杆32以及一下封板33，所述中间连杆32的上端对应连接于所述上球套的内侧壁上，其下端与所述下封板33相连接，所述阀球30放置于各所述中间连杆32围合形成的空间内，所述上球套31套接在所述阀球座43的外侧面，其与所述外套管42的内侧面相密贴。

其中，所述上球套31的外侧面嵌设有密封圈311，所述密封圈311与所述外套管42的内侧面密封接触。其中，在图示的结构中，是在所述上球套31上间隔设置了两个所述密封圈311，当然，至于该密封圈311的数量，可根据实际需要而定，在此不做具体限定。

请一并参见图5，本实用新型提出的油气分离缓冲罐防气管线冲油脱液装置，实际工作时，是将所述气体进口控制阀5安装于油气分离缓冲罐9的备用法兰91处，将所述气体出口控制阀7通过管线与缓冲罐出气管线92相连接，其具体工作过程为：

将所述气体进口控制阀5和气体出口控制阀7打开，将油气分离缓冲罐9的缓冲罐分气包出口控制阀94关闭；油气分离缓冲罐9中分离出的天然气，流经备用法兰91、所述气体进口控制阀5、阀球缸1、阀球笼3、阀球座43以及滤芯座64，向上进入所述滤芯钢筒61内；在所述滤芯钢筒61内外压差的作用下，天然气由气孔611穿透所述滤芯62进入所述气室H内，并流经所述气体出口20进入所述气体出口控制阀7，之后进入缓冲罐出气管线92输出。其中，天然气在上述流动过程中，其所含的液体被过滤在所述滤芯钢筒61内，并在重力的作用下，流经所述滤芯座64、阀球座43、阀球笼3、阀球缸1的内腔以及气体进口控制阀5，经备用法兰91渗流回油气分离缓冲罐9，完成脱液，同时，还对本实用新型的内部进行了自清洗。

在作业过程中，若生产中发生意外情况出现，当缓冲罐9内油液进入到所述阀球缸1，随着液位上升至所阀球笼3内，所述阀球30会在液体浮力的作用下上升，并封堵所述阀球座43(请参见图3)，使油液不能进入缓冲罐出气管线92，避免发生油气分离缓冲罐9冒罐事故，不会因冒罐造成气管线冲油，杜绝了在导致后续工序的加热炉会发生火灾等事故的发生；当液面下降后，所述阀球30失去浮力回落，即可恢复正常生产。

另外，当本实用新型需要进行定期的清洗维护时，将缓冲罐分气包出口控制阀94打开，将所述气体进口控制阀5和所述气体出口控制阀7关闭，拆掉所述气缸盖23，旋转并上拔所述滤芯62，使所述滤芯62、滤芯钢筒61等与所述阀球笼3、所述气缸21等脱离，即可对各部分进行清洗；待清洗完成后，重新将各部分按前述连接方式组装即可，最后，打开所述气体出口控制阀7和所述气体进口控制阀5打开，将缓冲罐分气包出口控制阀24关闭，恢复正常生产。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。