一种具有集气、分离和闪蒸功能的天然气集气装置的制作方法

本实用新型涉及天然气集输设备领域，具体地说是一种具有集气、分离和闪蒸功能的天然气集气装置。

背景技术：

随着经济的发展，国家对能源的需求越来越大，做为清洁能源的天然气，发展速度很快。做为天然气开发的地面建设部分，建设规模大，建设场站数量多。

天然气开发的地面流程为从井口至集气站、从集气站至处理厂，经过处理厂的处理达到商品气的气质要求，输送至城市，供消费者使用。

集气站在其中起着非常重要的作用。集气站具有集气、分离、计量、增压、清管等功能，同时提供集气站中职工生活用气及发电机、压缩机等动力设备用气。

目前，气田地面建设，把所需的设备、阀门、管件等先运送至场站，然后按照设计文件组织施工，存在施工周期长、组织协调难度大、投资费用高、占地面积大等问题。

申请号为“201220350724.5”的中国实用新型专利公开了一种具有集气、计量及清管功能的橇装式天然气集输装置，该实用新型包括1~10口采气井的天然气进口分别连接一个切换阀门，并且切换阀门连接的管线分别与放空管线连接。放空管线连接放空部分，总管放空装置排气端连接放空管线。接口装置的进气口通过管线连接在总管上。接口装置的排液口并连计量装置和清管装置；供气管连接燃气过滤和调压装置，燃气过滤和调压装置出口端管线上设置有用气气体流量计；用气气体流量计的出口端连接至压缩机燃料气接口、放空火炬燃料控制装置和发电机燃气分离装置。效果：具有集气、计量、清管的功能，同时为集气站发电机和压缩机提供燃料气，为集气站的放空火炬提供点火燃料气。

但存在以下问题：该实用新型并没有分离闪蒸罐，无法对天然气中的地层水进行分离，也不具备对采出水进行闪蒸，对放空气进行气液分离的功能，该实用新型专利的装置适用于天然气和采出水混合管输的场站，对于气液分开管输的站场不适用。

技术实现要素：

本实用新型提供一种具有集气、分离和闪蒸功能的天然气集气装置，目的之一是该装置具有安装简单、占地面积小、施工周期短、便于维护、投资低，目的之二是该装置具有集气、气液分离、计量、采出水闪蒸和自动排液功能。

本实用新型通过以下技术方案实现目的：一种具有集气、分离和闪蒸功能的天然气集气设备，至少包括具有闪蒸腔和分离腔的分离闪蒸罐，其中若干天然气进气口各通过一根进气总管连接至天然气汇管，天然气汇管的输出口通过管线与分离闪蒸罐分离腔的进气口连通；每根进气总管上还分别连接有一切换阀门，切换阀门其中一排气口通过进气总管连接至天然气汇管，切换阀门另一排气口通过放空气进气支管与放空气进气总管相连，放空气进气总管与分离闪蒸罐闪蒸腔的进气口连通，放空气进气总管上还连接有放空阀；分离闪蒸罐分离腔的排气口依次通过增压单元及计量装置连接至下游管线接口，所述分离闪蒸罐分离腔的排液口通过管线经分离腔排液装置连接至分离闪蒸罐的闪蒸腔；分离闪蒸罐闪蒸腔上还设有水封装置，水封装置通过管线连接至放空火炬接口，分离闪蒸罐闪蒸腔的排液口通过管线依次与闪蒸腔排液装置和采出水排液口连接。

进一步的，所述天然气汇管还有放空输出口，其中天然气汇管放空输出口还通过管线与放空装置连接，放空装置通过管线连接至放空阀与分离闪蒸罐闪蒸腔之间的放空气进气总管上。

进一步的，所述放空装置与分离闪蒸罐闪蒸腔之间的放空气进气总管上还通过管线连接至站场放空气进气口。

进一步的，所述分离闪蒸罐分离腔与分离腔排液装置之间的管线上还通过管线依次连接有分离腔应急排液阀门和分离腔应急排液出口。

进一步的，所述分离闪蒸罐闪蒸腔与闪蒸腔排液装置之间的管线上还通过管线依次连接有闪蒸腔应急排液阀门和闪蒸应急排液出口。

进一步的，所述分离闪蒸罐分离腔上还连接有分离腔检修排污阀门，分离闪蒸罐闪蒸腔上还连接有闪蒸腔检修排污阀门、压力指示及远传装置和注水阀，所述注水阀连接在水封装置上。

进一步的，所述分离闪蒸罐闪蒸腔上还通过管线连接至安全泄放阀进气口，所述安全泄放阀出气口通过管线连接至放空火炬接口。

进一步的，所述分离腔排液装置还通过管线连接至接口装置。

进一步的，所述分离腔排液装置还通过管线连接至分离闪蒸罐分离腔的排气口与增压单元之间的管线上，所述闪蒸腔排液装置通过管线与分离闪蒸罐闪蒸腔连接。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型采用了分离闪蒸罐，可以在一个装置内实现天然气分离、采出水闪蒸和放空气气液分离的效果。并且因为具有多个功能，可以减小安装空间，实现更多功能的集成。

（2）本实用新型中各部件安装在同一橇座上，采用工厂预制，在工厂预制完成后，运送至集气站，和管网连接后即可投入运行，使用方便。

（3）通过设置应急排液系统，提高了分离闪蒸罐的安全性。

（4）通过将站场其他设备的采出水、放空气等输入本实用新型，可以对站场内其他设备产生的气液进行处理，

附图说明

图1是本实用新型实施例装置示意图, 以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图中1、天然气进气口；2、切换阀门；3、放空阀；4、天然气汇管；5、放空装置；6、分离闪蒸罐；7、增压单元；8、计量装置； 9、下游管线接口；10、分离腔应急排液阀门；11、分离腔排液装置；12、分离腔应急排液出口；13、接口装置；14、闪蒸腔排液装置；15、闪蒸腔应急排液阀门；16、采出水排液口；17、闪蒸应急排液出口；18、压力指示及远传装置；19、注水阀；20、安全泄放阀；21、放空火炬接口；22、站场放空气进气口；23、分离腔检修排污阀门；24、闪蒸腔检修排污阀门；25、水封装置。

具体实施方式

【实施例1】

一种具有集气、分离和闪蒸功能的天然气集气装置，至少包括具有闪蒸腔和分离腔的分离闪蒸罐6，其中若干天然气进气口1各通过一根进气总管连接至天然气汇管4，天然气汇管4的输出口通过管线与分离闪蒸罐6分离腔的进气口连通；每根进气总管上还分别连接有一切换阀门2，切换阀门2其中一排气口通过进气总管连接至天然气汇管4，切换阀门2另一排气口通过放空气进气支管与放空气进气总管相连，放空气进气总管与分离闪蒸罐6闪蒸腔的进气口连通，放空气进气总管上还连接有放空阀3，放空阀3至分离闪蒸罐6的放空气进气总管上还设有出口，出口上设有管帽；分离闪蒸罐6分离腔的排气口依次通过增压单元7及计量装置8连接至下游管线接口9，所述分离闪蒸罐6分离腔的排液口通过管线经分离腔排液装置11连接至分离闪蒸罐6的闪蒸腔；分离闪蒸罐6闪蒸腔上还设有水封装置25，水封装置25通过管线连接至放空火炬接口21，分离闪蒸罐6闪蒸腔的排液口通过管线依次与闪蒸腔排液装置14和采出水排液口16连接。并且上述各部件安装在橇座上，所述的天然气汇管4即为常规的天然气汇管，属于现有成熟产品，其具体结构在此不详细说明。

外部的来气管线连接至天然气进气口1，并且天然气进气口1共有10个，可同时接入1-10口来气管线来气。天然气经过天然气进气口1，经进气总管进入到天然气汇管4中，汇集后的天然气通过管线进入分离闪蒸罐6中，并且分离闪蒸罐6为双筒结构，上筒为不连通的分离腔和闪蒸腔，下筒为分离腔和闪蒸腔对应的储液桶且分离腔下筒与闪蒸腔下筒不连通。天然气在分离闪蒸罐6分离腔上筒中进行气液分离；分离过后的天然气由分离闪蒸罐6分离腔上筒排气口排出，通过管线依次进入增压单元7及计量装置8，最终经过计量装置8排出至下游管线接口9。

其中，当来气管线来气压力较低时，启动增压单元7中的压缩机并对进入其中的天然气进行增压，之后再进入计量装置8中的天然气流量计，而当来气压力较高时，天然气经过增压单元7，但不进行增压，直接进入计量装置8中。

由分离闪蒸罐6分离腔上筒对天然气进行气液分离后，分离出的采出水进入下筒中，通过分离腔排液装置11将采出水接至分离闪蒸罐6闪蒸腔上筒进行闪蒸，闪蒸出的天然气通过闪蒸分离罐6闪蒸腔上筒的出气口了进入放空火炬接口21中，而闪蒸出的采出水进入闪蒸分离罐6闪蒸腔下筒，通过闪蒸腔排液装置14进入采出水排液口16，最终排至站场采出水处理设施内。

每个天然气进气口1与天然气汇管4之间的进气总管上都安装有切换阀门2，切换阀门2另一端通过放空气进气支管连接到放空气进气总管上，其中放空气进气总管连接至分离闪蒸罐6闪蒸腔上筒。当来气管线放空时，通过切换阀门2切至放空气进气管支管，放空气经过放空气进气管支管和放空气进气管总管进入到分离闪蒸罐6闪蒸腔上筒进行闪蒸，闪蒸出游离水的放空气通过管线进入放空火炬接口21中，闪蒸出的游离水进入分离闪蒸罐6闪蒸腔下筒，通过闪蒸腔排液装置14进入采出水排液口16，最终排至站场采出水处理设施内。

所述水封装置25为常规技术，属于现有成熟产品，其具体结构在此不详细说明，可以防止放空火炬处的明火回窜至分离闪蒸罐6内。

【实施例2】

天然气汇管4还有放空输出口，其中天然气汇管4放空输出口还通过管线与放空装置5连接，放空装置5通过管线连接至放空阀3与分离闪蒸罐6闪蒸腔之间的放空气进气总管上，且放空装置5与天然气汇管4安装在同一橇座上，所述的放空装置由2路放空管线组成，其中一路为安全放空路，由球阀和安全阀组成，球阀常开，当来气压力超过设定压力时，安全阀自动起跳打开；另一路为远程放空路，由电动球阀和节流截止放空阀组成，当需要时，可远程打开电动球阀，放空天然气汇管4中的天然气。

放空装置5与分离闪蒸罐6闪蒸腔之间的放空气进气总管上还通过管线连接至站场放空气进气口22。

所述分离腔排液装置11还通过管线连接至接口装置13。

当来气管线中来气压力过高时，天然气通过进气总管进入天然气汇管4中，并从天然气汇管4的放空输出口进入到放空装置5，再从放空装置5连接到放空阀3与分离闪蒸罐6闪蒸腔之间的放空气进气总管上，最终进入分离闪蒸罐6闪蒸腔上筒中，闪蒸出游离水的放空气接至放空火炬21，游离水经闪蒸腔排液装置14排至采出水排液口16，最终排至站场采出水处理设施内。

天然气汇管4放空时，将气体从放空输出口排出，经放空装置5进入分离闪蒸罐6闪蒸腔上筒，闪蒸出游离水的放空气接至放空火炬21，游离水经闪蒸腔排液装置14排至采出水排液口16，最终排至站场采出水处理设施内。

当站场内其他设施放空时，放空气通过场放空气进气口22接入，经管线连接至放空装置5与分离闪蒸罐6闪蒸腔之间的放空气进气总管上，由放空气进气总管进入分离闪蒸罐6闪蒸腔上筒，闪蒸出游离水的放空气接至放空火炬21，游离水经闪蒸腔排液装置14排至采出水排液口16，最终排至站场采出水处理设施内。

站场内其他设备的采出水则经过接口装置13连至分离腔排液装置11将采出水接至分离闪蒸罐6闪蒸腔上筒进行闪蒸，闪蒸出的天然气通过闪蒸分离罐6闪蒸腔上筒的出气口了进入放空火炬接口21中，而闪蒸出的采出水进入闪蒸分离罐6闪蒸腔下筒，通过闪蒸腔排液装置14进入采出水排液口16，最终排至站场采出水处理设施内。

【实施例3】

分离闪蒸罐6分离腔与分离腔排液装置11之间的管线上还通过管线依次连接有分离腔应急排液阀门10和分离腔应急排液出口12。

分离闪蒸罐6闪蒸腔与闪蒸腔排液装置14之间的管线上还通过管线依次连接有闪蒸腔应急排液阀门15和闪蒸应急排液出口17。

分离闪蒸罐6闪蒸腔上还通过管线连接至安全泄放阀20进气口，所述安全泄放阀20出气口通过管线连接至放空火炬接口21。

当分离腔出现段塞流时，打开应急排液流程，通过分离腔应急排液阀门10和分离腔应急排液出口12将采出水排放至站场采出水处理设施内。

当闪蒸腔出现液量较大时，打开应急排液流程，通过闪蒸腔应急排液阀门15和闪蒸腔应急排液出口17将采出水排放至站场采出水处理设施内。

分离闪蒸罐6闪蒸腔上还设有安全泄放阀20，安全泄放阀20一端连接在闪蒸腔上筒上，另一端连接在闪蒸腔与防空火炬20之间的管道上，当闪蒸腔内压力过大时，通过本装置将天然气接至放空火炬21。

【实施例4】

分离闪蒸罐6分离腔上还连接有分离腔检修排污阀门23，分离闪蒸罐6闪蒸腔上还连接有闪蒸腔检修排污阀门24、压力指示及远传装置18和注水阀19，所述注水阀19连接在水封装置25上，压力指示及远传装置18包括压力就地显示设备和传输设备，用于监测分离闪蒸罐6闪蒸腔内的压力，并将数据传输给工作人员。

分离腔排液装置11还通过管线连接至分离闪蒸罐6分离腔的排气口与增压单元7之间的管线上，所述闪蒸腔排液装置14通过管线与分离闪蒸罐6闪蒸腔连接。

分离腔闪蒸罐6分离腔下筒还设有分离腔检修排污阀门23，分离闪蒸罐6闪蒸腔上筒设有压力指示及远传装置18和注水阀19，分离闪蒸罐6闪蒸腔下筒设有闪蒸腔检修排污阀门24。

并且分离腔排液装置11还通过管线连接至分离闪蒸罐6分离腔的排气口与增压单元7之间的管线上，使分离腔排液装置11保持一定压力，所述分离腔排液装置11即为疏水阀、疏水阀两端的控制阀门以及疏水阀上用于与保持压力的管线连接的阀门。

闪蒸腔排液装置14通过管线与分离闪蒸罐6闪蒸腔连接。使闪蒸腔排液装置14保持一定压力。所述闪蒸腔排液装置14即为疏水阀、疏水阀两端的控制阀门以及与疏水阀上用于与保持压力的管线连接的阀门。

本实用新型中各部件都安装在同一橇座上，采用工厂预制，预制完成后，运送至集气站，和管网连接后即可投入使用，便于使用。

本实施例没有详细叙述的部件和结构及装置均属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。