玻璃鋼三相分離器采用了內(nèi)襯層-靜電道出層-結(jié)構(gòu)層-外層4層結(jié)構(gòu)。
內(nèi)襯層:分別由含膠量95的內(nèi)表面氈層和含膠量75的短切氈層組成。內(nèi)表面氈層起防腐、防滲作用。短切氈層既可起到防腐、防滲作用,又可起到加強表面層作用。同時在樹脂中加入適量的導(dǎo)電劑,其導(dǎo)電性能。
靜電導(dǎo)出層:靜電導(dǎo)出層為金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),均勻的附著于內(nèi)襯層與結(jié)構(gòu)層之間,由連接金屬網(wǎng)的導(dǎo)線穿過結(jié)構(gòu)層將靜電導(dǎo)入大地,以三相分離器的使用安全。
結(jié)構(gòu)層:結(jié)構(gòu)層是三相分離器的承壓層,具有較的強度和斷裂延伸率。時采用有限元法對整個設(shè)備進(jìn)行受力分析,根據(jù)不同部位的受力情況采用不同的鋪層。
外層:外層表面加入適量的防紫外線吸收劑,起的作用。
改性玻璃鋼的配比
玻璃鋼是復(fù)合性材料,不同纖維樹脂的組合對玻璃鋼性能有大影響。在過程中,選用了各種不同的性能的樹脂配以不同的增強纖維進(jìn)行、化、篩選。按不同的部位配以不同的樹脂與增強纖維組合。為證實改性玻璃鋼的性能分別在油、氣和含鹽污水中進(jìn)行了浸泡實驗。
防靜電措施
玻璃鋼三相分離器的操作介質(zhì)為易燃易爆的油、氣,為了了設(shè)備運行的安全,三相分離器具備防靜
電性能。玻璃鋼設(shè)備之所以在油氣處理域一直沒有得到應(yīng)用,其主要原因就是防靜電問題沒有所以的難點在于防靜電的。按照GB13348-92“液體石油靜電安全規(guī)程”的要求,對盛裝易燃易爆油品的容器內(nèi)壁應(yīng)使用防靜電防腐涂料,涂料的體電阻率應(yīng)于108Ω.m,面電阻率應(yīng)于109Ω,而玻璃鋼作為一種好的電緣體其面電阻率一般大于1014Ω。因此防靜電措施需以下三個方面的問題:
(1)防止進(jìn)、出液管內(nèi)的靜電進(jìn)入罐體內(nèi)三相分離器所處理的油井產(chǎn)出液中的鹽水是一種好的導(dǎo)靜電介質(zhì),只要在進(jìn)、出液管上的適當(dāng)位置接地就可把管線內(nèi)的靜電導(dǎo)出。所以分別在三相分離器進(jìn)出液管的法蘭連蘭處適當(dāng)?shù)卦O(shè)置金屬接地就可防止進(jìn)、出液管內(nèi)的靜電進(jìn)入罐體。
(2)罐體的防靜電措施一般可采用在玻璃鋼中加入導(dǎo)電劑的方法來其導(dǎo)電性能,但其前提是不能影響其力學(xué)、防腐性能。中根據(jù)實際制作的工藝條件分別采用在罐體內(nèi)襯層及內(nèi)部構(gòu)件外表面層加入石墨或碳黑的方法進(jìn)行篩選、實驗,zui終選擇了加入炭黑的zui化方案。炭黑是一種化學(xué)性能穩(wěn)定的物質(zhì),其粒徑小,大約在25～38nm,與樹脂及增強纖維結(jié)合緊密,因而不會影響到內(nèi)襯層的防腐、防滲作用。經(jīng)的實測的體電阻率不大于6.9×104Ω.m,其面電阻率不大于8.2×106Ω,滿足了規(guī)范的要求。
(3)罐體內(nèi)靜電的導(dǎo)出產(chǎn)出液中的含鹽水本身就有利于靜電的導(dǎo)出,為充分將罐體內(nèi)積聚的靜電導(dǎo)出,在罐體內(nèi)襯層中均勻分布Φ1mm的銅絲成網(wǎng)狀,將銅絲集結(jié)穿過結(jié)構(gòu)層導(dǎo)出罐體并接地?？紤]在筒體及封頭開口接管時會將導(dǎo)線割斷,對開孔處的導(dǎo)線要連接起來以導(dǎo)線的連續(xù)性。
(4)設(shè)備制造工藝玻璃鋼的力學(xué)性能除了與樹脂、增強纖維有關(guān)外,其加工制造工藝也是因素。增強纖維的纏繞方式和纏繞角度不同,其縱、橫兩個方向的力學(xué)性能差別大。在的中,對其操作工況、受力情況進(jìn)行了細(xì)致的分析。三相分離器作為內(nèi)壓臥式容器,它既不同于管道也不同于常壓儲罐,要求罐體既能承受內(nèi)壓造成的向應(yīng)力和軸向應(yīng)力,又要滿足容器的支承及安裝、吊裝而必需的鋼度。因此三相分離器制造工藝的、制定是致關(guān)的。由于臥式容器罐壁的向應(yīng)力是軸向應(yīng)力的兩倍,所以要求罐壁的向抗拉強度要大于軸向抗拉強度?？紤]容器的內(nèi)壓強度及剛度因素確定玻璃鋼的力學(xué)性能為:
向抗拉強度:250MPa
軸向抗拉強度:165MPa
為了使玻璃鋼達(dá)到所要求的力學(xué)性能,對纏繞角度進(jìn)行了多次調(diào)整及,確定了適合制造三相分離器的纏繞工藝。經(jīng)嚴(yán)密的以及的試壓、運輸、安裝、及運行,了各項達(dá)到了要求。
璃鋼三相分離器的點
保持了鋼制三相分離器的結(jié)構(gòu)及分離效果的前提下,對整體材料進(jìn)行了革命,使三相分離器具有的性能,其壽命由3～5年提到15。
采用了與筒體同材質(zhì)的波紋板填料,基本做到使填料與筒體同壽命。因而杜了每年檢修、換填料的麻煩,減少了工的勞動強度和對的污染,降了運行。
有效地了防靜電的問題,從而使玻璃鋼三相分器易燃、易爆的下能安全運行。
玻璃鋼除了具有的防腐性能外,它還是好的熱材料。其傳熱系數(shù)僅為鋼的5/1000,因此具有好的保溫性能,與鋼制三相分離器相比,可掉保溫層。
玻璃鋼三相分離器是一種好的緣體，要在易燃、易爆的油、氣下安全使用，如何防止油、氣流動中產(chǎn)生的靜電集聚和靜電的導(dǎo)出，就成為與否的問題。
另外,玻璃鋼用于制造油氣處理的壓力容器尚無先例,針對三相分離器的工況,對玻璃鋼的配比及容器的結(jié)構(gòu),是封頭與筒體的連接問題是玻璃鋼三相分離器的另一問題。
結(jié)構(gòu)
為了使容器的強度、剛度及穩(wěn)定性有足夠的,在時采用有限元法對整個設(shè)備進(jìn)行受力分析,根據(jù)不同部位的受力情況采用不同的鋪層。容器采用了三支座以增強三相分離器的整體穩(wěn)定性。容器殼體機器自動纏繞,內(nèi)件手糊連接,接管局部加強補筋。玻璃鋼的力學(xué)性能如下:
軸向拉伸強度160～165 MPa軸向壓縮強度180MPa
向拉伸強度160～250MPa
軸向剪切強度40～45MPa
