天然氣疏水閥原理

1、TSS43H型天然氣疏水閥工作原理、安裝及常見問題TSS43型天然氣疏水閥是樂山偉業(yè)機(jī)電有限公司于2000年研制成功的國(guó) 家專利產(chǎn)品。目前潼南作業(yè)區(qū)所使用的疏水閥及脫水器全部都是由樂山偉業(yè)機(jī) 電有限公司制造的。它能及時(shí)、連續(xù)、自動(dòng)地把氣水分離器中的沉降水排除干 凈，而且在全部作業(yè)過程中無天然氣流失，解決了天然氣的流失問題，同時(shí)也 解決了因天然氣流失而產(chǎn)生的環(huán)保問題和安全隱患的問題，把工人從繁重艱辛 的勞動(dòng)中解放了出來。使用中的天然氣疏水閥為了更好地使用天然氣疏水閥，使它能長(zhǎng)期穩(wěn)定地正常運(yùn)行，充分發(fā)揮其 應(yīng)有的作用，有必要進(jìn)一步地了解和認(rèn)識(shí)它，掌握使用的方法?，F(xiàn)介紹如下：結(jié)構(gòu)和工作原理是：1、T

2、SS43H型天然氣疏水閥利用“U”結(jié)構(gòu)在閥體內(nèi)形成雙腔，為以閥關(guān)液， 以液封氣的關(guān)閉系統(tǒng)，同時(shí)改變了介質(zhì)在閥體內(nèi)的流動(dòng)方向，使之與重力方向 重合而使液氣進(jìn)一步分離，以及促進(jìn)液體中渣的沉降。2、利用杠桿原理，計(jì)算所需動(dòng)力以滿足疏水閥在運(yùn)行中的動(dòng)力條件。3、利用連通器原理和介質(zhì)密度差設(shè)計(jì)自動(dòng)回氣系統(tǒng)，使其在運(yùn)行中能連續(xù)地 將疏水閥中的氣體回流到分離器中，以達(dá)到疏水閥連續(xù)和全自動(dòng)運(yùn)行的目的。其具體運(yùn)行流程如圖所示:a b ca）進(jìn)水管b）防沖罩c）動(dòng)力系統(tǒng)d）轉(zhuǎn)向罩e）閥芯總成f）排水管g）排污管h）氣水介面一液流方向天然氣疏水閥進(jìn)液管a和天然氣氣液分離器相接，排液前液體在重力作用 下進(jìn)入疏水閥，通

3、過防沖環(huán)b改變液體流向，垂直向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液面升高到一 定程度時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)c啟動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)并開啟閥門，疏水閥開始排液。液體在系 統(tǒng)壓力的作用下，經(jīng)轉(zhuǎn)向罩d在排水腔內(nèi)向上作垂直運(yùn)動(dòng)，經(jīng)閥芯e、排液管 f排出閥體外。此時(shí)由于渣的重力方向與液流動(dòng)方向重合而沉于閥體底部（經(jīng) 排污口定時(shí)排除）避免渣質(zhì)可能對(duì)閥芯的污染，確保疏水閥正常運(yùn)行。當(dāng)液體 排完，液位下降到某一高度h時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)向下運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉閥門。液體在閥體 內(nèi)形成高位水封將天然氣嚴(yán)密封鎖而無絲毫泄漏。這就完成了一個(gè)排液周期。當(dāng)分離器中再來液時(shí)，根據(jù)連通器原理，液體將閥腔內(nèi)上一運(yùn)行周期結(jié)束 時(shí)進(jìn)入疏水閥的天然氣置換回到分離器中，液體到一定高度時(shí)，動(dòng)力系

4、統(tǒng)再度 啟動(dòng)，打開閥門排液，重復(fù)上一運(yùn)行過程，如此往復(fù)循環(huán)，就形成了連續(xù)的全 自動(dòng)排液作業(yè)。從以上的作業(yè)過程中可以看出TSS43H型天然氣疏水閥有下面幾個(gè)特點(diǎn):（1）、TSS43H型天然氣疏水閥不使用其它任何動(dòng)力，它的動(dòng)力來源于阿基 米德定律所確定的物體浮力和重力的交替作用，再利用杠桿原理把力放大使之 達(dá)到所需要的力度，即有水時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)中浮子的浮力大于它的重力和閥體內(nèi)壓 力，使浮子上浮并通過杠桿使連接在另一端的閥瓣打開進(jìn)行排水，當(dāng)水被排完 以后，浮子的重力要大于其浮力，使浮子向下運(yùn)動(dòng)而關(guān)閉閥瓣。（2）、TSS43H型天然氣疏水閥的排水作業(yè)是連續(xù)和全自動(dòng)的。它不受外界 任何因素的影響，只與分離器

5、是否有水有關(guān)，因而是全天候的（氣候特別寒冷 的地方要采取保溫措施或加防凍劑）。它利用了聯(lián)通器中兩個(gè)相連容器的壓力 趨于平衡的原理，使分離中的水和疏水閥中的天然氣能夠通過特設(shè)的回氣管道 進(jìn)行位置交換，這就為疏水閥的連續(xù)作業(yè)創(chuàng)造了條件，因而能夠達(dá)到有水就排、 排水務(wù)盡。輸氣立管天然氣疏水閥安裝示意圖圖中回氣有兩個(gè)通道，一個(gè)是通過連接管回氣，一是通過回氣管回氣。在 連接管較低或水量較大時(shí)一般采用回氣管回氣。天然氣疏水閥的閥腔采用了“頃 型結(jié)構(gòu)，腔中的轉(zhuǎn)向罩將閥腔分成了進(jìn) 水腔和排水腔。液體在腔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)按照規(guī)定的路線進(jìn)行。在進(jìn)水腔內(nèi)作從上到 下的垂直運(yùn)動(dòng)，而在排水腔內(nèi)作從下到上的運(yùn)動(dòng)，這樣液體的運(yùn)動(dòng)方

6、向和重力方向重合一致。如上圖所示，這種結(jié)構(gòu)有以下幾個(gè)方面的作用：1、促進(jìn)液氣和液渣的分離運(yùn)動(dòng)方向和重力方向的重合，這使僅僅依靠重 力和密度差來進(jìn)行的分離活動(dòng)不會(huì)受到運(yùn)動(dòng)的干擾，和靜置時(shí)的分離一樣。水 和渣很容易被分離開來，使渣沉于底部便于定期排放，這就保證了排水機(jī)構(gòu)使 其不受渣垢的污染，避免了因渣垢的卡堵而產(chǎn)生的各種事故，特別是天然氣泄 漏的事故。2、由于水的運(yùn)動(dòng)方向是有規(guī)律的上下運(yùn)動(dòng)，使處于進(jìn)水腔中的浮子不受 無規(guī)則壓力的沖擊，始終處于簡(jiǎn)單的低頻率的上下運(yùn)動(dòng)，最大限度地降低了機(jī) 械磨損，確保各種結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間的無故障運(yùn)行。3、腔中的浮子不僅是動(dòng)力的提供者，也是信息的傳遞者。它通過杠桿放大了 作用

7、力，同時(shí)也將水位的高低信息傳到排水腔中的閥蕊機(jī)構(gòu)，發(fā)出開啟或關(guān)閉 的指示。當(dāng)進(jìn)水腔中的水位線隨著分離器的水逐漸排完降低到給定的水位高度 時(shí)，浮子下沉關(guān)閉閥蕊機(jī)構(gòu)，此時(shí)閥腔中的水停止運(yùn)動(dòng)，在關(guān)閉時(shí)的水位線處 形成水封，天然氣在進(jìn)水腔中被阻隔。氣體不可能向下穿透水層故被水嚴(yán)密封 鎖而無絲毫泄漏。這就是TSS43H型天然氣疏水閥以閥關(guān)水，以水封氣的關(guān)閉 方法。要使用好天然氣疏水閥，還需要作好三個(gè)環(huán)節(jié)的工作:（一）、正確選型在實(shí)踐中，天然氣礦井的具體情況大多數(shù)不完全一樣，這就注定了天然氣 疏水閥的型號(hào)、規(guī)格是多樣化的，甚至是非標(biāo)準(zhǔn)的。根據(jù)礦井的各項(xiàng)參數(shù)，正 確選擇疏水閥就成了用好天然氣疏水閥的前提條件

8、。主要應(yīng)明確以下情況和參數(shù)：1、疏水點(diǎn)的工作壓力2、產(chǎn)液量（m3/d）及液體成份3、選用的疏水閥型號(hào)和規(guī)格號(hào)4、天然氣中其它腐蝕性物質(zhì)的含量，如H2S含量5、進(jìn)口法蘭連接規(guī)格6、根據(jù)用戶要求，公司可橇裝供貨TSS43H型天然氣疏水閥外形簡(jiǎn)圖如圖1、圖2所示。圖1天然氣疏水閥規(guī)格中分A系列和B系列，其中B系列表示排出水中含油，如表1；A系列表示排出水中不含油，如表2；B系列表1天然氣疏水閥的規(guī)格型號(hào)及安裝尺寸型號(hào)規(guī)格號(hào)公稱壓力MPa工作參數(shù)安裝尺寸進(jìn)口出 口綜合說明工作壓力 上限MPa排水量 m3/hH 1mmH2MmH3mmL mm圖示DNmmPNMPa1、排污口連接尺 寸:所有規(guī)格號(hào) 均為D

9、N40， PN同進(jìn)口， H4=100mm；2、回氣口連接尺 寸:所有規(guī)格號(hào)均為DN15， PN同進(jìn)口；3、法蘭標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng) PNW2.5Mpa 時(shí) 為：JB/T 81-94當(dāng) 2.5PNW10Mpa 時(shí)為：JB/T 82.2-94A 型TSS43H-16 (KTSS43H-16)B11.60.82700200880540圖1405065801001.6B25730200910600B3108502001030630B41.52700200880540B558502001030600B6108502001030600TSS43H-25 (KTSS43H-25)B72.52.0270020088054

10、02.5B85730200910600B91010303201350630圖2TSS43H-40 (KTSS43H-40)B104.03.02600200980600圖14.0B1158502001030630B121010303201350630圖2TSS43H-63 (KTSS43H-63)B136.34.52730200910600圖16.3B14510003201320630圖2B151011503201450630B165.52730200910600圖1B17510303201350630圖2TSS43H-100 (KTSS43H-100)B1810.06.028502001030

11、620圖110.0B1939802001160620B208.0211503401470620圖2B21311503401470620型號(hào)規(guī)格號(hào)公稱壓力Mpa工作參數(shù)安裝尺寸進(jìn)口出 口綜合說明工作壓力 上限MPa排水量 ma/hH 1mmH2mmH3mmL mm圖示DNmmPNMPa1、排污口連接尺 寸：所有規(guī)格號(hào)均為DN40, PN同進(jìn)口， H4=100mm；2、回氣口連接尺 寸：所有規(guī)格號(hào)均為DN15, PN同進(jìn)口；3、法蘭標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng) PNW2.5Mpa 時(shí) 為：JB/T 81-94當(dāng) 2.5PNW10Mpa 時(shí)為：JB/T 82.2-94A 型TSS43H-16 (KTSS43H-16)A

12、11.60.82500200680540圖1405065801001.6A25600200780600A310730200910600A4158502001030630A51.52500200680540A65600200780600A710730200910600A815730200910630TSS43H-25 (KTSS43H-25)A92.52.025002006805402.5A105600200780600A11108602001040600A12158802001060630TSS43H-40 (KTSS43H-40)A134.03.025802007505404.0A14560

13、0200770600A15108803201180630圖2A161510003201320630TSS43H-63 (KTSS43H-63)A176.34.52710200900540圖16.3A185730200920600A191010003201320630圖2A201511503201470630A215.52710200900540圖1A225730200920620A231010003201320630圖2TSS43H-100 (KTSS43H-100)A2410.06.02710200900540圖110.0A255730200920620A261011203401440680

14、圖2A278.028803401180620A28511203401420620A291011203401440680系列A表2天然氣疏水閥的規(guī)格型號(hào)及安裝尺寸（二、）正確安裝安裝應(yīng)按照產(chǎn)品說明書的要求運(yùn)行安裝規(guī)程，按部就班地進(jìn)行。裝好旁通 閥和回氣裝置，這是天然氣疏水閥正常工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（三）、維護(hù)和運(yùn)行管理搞好天然氣疏水閥的維護(hù)和運(yùn)行管理是天然氣疏水閥能長(zhǎng)期正常運(yùn)行 的重要保證。用戶可根據(jù)廠家制定的運(yùn)行規(guī)程結(jié)合本單位的具體情況形成自己的運(yùn) 行規(guī)程。規(guī)程一旦制定出來就必須嚴(yán)格執(zhí)行，特別是要認(rèn)真按時(shí)巡查，若 發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理，處理不了的問題應(yīng)及時(shí)通知廠家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，在 故障未排除前要關(guān)閉

15、疏水閥，開啟旁通系統(tǒng)，維持生產(chǎn)的正常運(yùn)行。附：安裝運(yùn)行規(guī)程（）、安裝在新開井工程中，天然氣疏水閥的安裝，應(yīng)在主體工程結(jié)束，完成系 統(tǒng)試壓和和管道吹掃作業(yè)之后進(jìn)行。若在安裝疏水閥之后進(jìn)行試壓和吹掃 管線，則應(yīng)將天然氣疏水閥與系統(tǒng)隔離，啟用旁通管線進(jìn)行吹掃，以避免 疏水閥內(nèi)部受到污染。輸氣立管氣水分離器圖3圖4圖51_| 6卜1圖6天然氣疏水閥安裝示意圖1、天然氣氣水分離器排水口閥門5、排水口閥門2、旁通閥門6、排污口閥門3、天然氣疏水閥進(jìn)水口前端閥門7、回氣口閥門4、天然氣疏水閥8、回氣管閥門安裝程序如下：1、參考安裝示意圖，為便于檢修和排污工作，應(yīng)配制好旁通管線等 相關(guān)管線，安裝相應(yīng)閥門“2”

16、、“3”、“5”、“6”、“7”、“8”，將各閥 門處于關(guān)閉狀態(tài)。2、參考外形簡(jiǎn)圖，將疏水閥直立、就位、校平。拆下進(jìn)水口 a、排 水口 d、排污口 e和回氣口 b處的擋水板，將疏水閥各接口與管線接 口連接。疏水閥頂部備用口的作用是當(dāng)用戶認(rèn)為有必要就近觀察疏水 閥工作壓力時(shí)，可自行卸下接口處的螺塞，裝上壓力表。若天然氣氣 水分離器排水口閥門“1”較低，而天然氣疏水閥較高時(shí)，可按圖5 進(jìn)行安裝。特別提示：應(yīng)在疏水閥頂部回氣口處和氣水分離器之間安裝回氣管， 回氣管應(yīng)接在輸氣立管上。應(yīng)注意：回氣管管線走向應(yīng)始終向上，管 中不應(yīng)有積液的地方存在。(二)、運(yùn)行1、運(yùn)行前的檢查、檢查確定系統(tǒng)壓力W疏水閥銘牌

17、標(biāo)定工作壓力，且不低于標(biāo)定 工作壓力的30%，系統(tǒng)工作壓力過低會(huì)嚴(yán)重減小疏水閥的排量。、緩開閥門“1”、“3”、“7”、“8”，使疏水閥體帶壓，然后檢查 各連接口、閥門、管線有無泄漏，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，無誤后方可進(jìn) 入下一步操作。2、運(yùn)行步驟如下：(1)、確定閥門“1”、“3”、“7”、“8”處于開啟狀態(tài)后，緩慢開啟疏 水閥排水口閥門“5”，此時(shí)疏水閥開始正常工作。（2）、天然氣疏水閥投入運(yùn)行后，閥門“1”、“3”、“5”、“7”、“8” 處于常開狀態(tài)，閥門“2”、“6”處于常關(guān)狀態(tài)，疏水閥即全天候、全 自動(dòng)運(yùn)行，有水就排，無水自動(dòng)關(guān)閉，在全部作業(yè)過程中天然氣泄漏 為零。（3）、若一個(gè)疏水點(diǎn)裝有兩臺(tái)天然氣疏水閥時(shí)，在保證排量足夠的前 提下，應(yīng)做到一開一備，只有在一臺(tái)排量不能滿足時(shí)方可兩臺(tái)同時(shí)使 用。（4）、運(yùn)行時(shí)，應(yīng)檢查系統(tǒng)壓力即疏水閥進(jìn)口壓力是否控制在天然氣 疏水閥的工作壓力范圍內(nèi)，不允許超壓運(yùn)行。（5）、在系統(tǒng)排水實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行后，操作人員的主要職責(zé)應(yīng)是定時(shí) 巡查，檢查設(shè)備運(yùn)動(dòng)情況，維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備，記錄運(yùn)行各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)， 若發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)報(bào)告并及時(shí)處理。故障現(xiàn)象原因排除方法不排水或排 水不暢系統(tǒng)超壓、疏水閥自鎖調(diào)整系統(tǒng)工作壓力至銘牌 標(biāo)定的工作壓力以下系