油气集输设备
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第五组
油气集输设备
——加热炉
安全经验分享
违章进罐，窒息死亡
• 事故经过：2005年9月15日，某炼油厂联合芳烃车间200#重整单元停工
检修，系统退油扫线，氮气置换合格后，于9月18日22时对该单元反应系统 高分罐FA—201经行通风置换。9月19日9时对罐经行分析，总烃含量不合格， 不能进行罐作业继续通风置换。当日10时30分左右，车间负责施工协调工作 的副值班长来到现场，在得知罐内检测不合格、不能进罐作业的情况下，不 顾现场工作人员的劝阻，也未佩戴防护器具，私自进罐，中毒窒息，经医院 抢救无效死亡。
（2）加热炉 是将燃料燃烧产生的热量传递给被加热的介 质而使其温度升高的一种加热设备。 在原油的矿场集输和储运过程中，为了使其不在管路和油 罐的设备中凝结，必须保持一定的温度，输油站的设备，场 房也需要保温采暖。通常在油气运输过程中利用加热炉对原 油升温，降低粘度，便于输送。 目前加热炉的形式有管式加热炉、火筒式加热炉、水套式 加热炉、合一设备、立式圆筒炉等。 （3）脱水器 油田上应用的脱水容器主要有电脱水器、游离水脱除器和 密闭沉降罐等。 游离水脱除器、密闭沉降罐是加热脱水的主要设备，它利 用油水比重差将含水50％的原油沉降为含水30％的原油。
谢谢！
电脱水器是利用高压电场，使原油乳状液中的水滴聚合分 离，将来液处理达到标准程度，是集输工艺中原油脱水处理 最末端也是最彻底的设备之一。 （4）泵 泵是将机械能转变为液体能量的一种水力机械。液体得到 能量一般要发生流动，且压力增高，因而可将液体输送至高 处、远处或高压处。 泵是油田输送原油的重要设备，泵的类型很多，常用的有 离心泵、转子泵、容积泵、往复泵等。
• 事故原因：当事人明知高分罐分析不合格，不能进入作业，无视他人劝阻，
违章进入容器内，导致中毒窒息。
• 启示：要加强对员工的安全培训教育，提高安全教育的针对性，认真吸取
事故教训，加强检修施工作业、生产操作过程的管理，明确各项作业负责人， 落实责任，杜绝违章蛮干现象。
主要内容
• • • • 1. 油气集输主要设备 2. 加热炉的传热形式 3. 加热炉的分类 4. 加热炉工况良好的标志
1. 油气集输主要设备
油气集输主要设备有油气分离器、加热炉、原油电脱 水器、塔器及泵等设备。 （1）油气分离器 使油气达到相分离的容器。油气分离 器按外形分为立式、卧式、球式，按用途分为生产分离 器、计量分离器和三相分离器。 油气分离器必须具备以下功能： ① 实现油、气、水三相分离，并从气相中除去液滴，从 液相中除去气泡； ② 在分离器内维持适当的压力，足够气体或液体外输所 需要的能量； ③ 在分离器中维持一定的相液面，以保证油、气、水正 常分输。
3.2 炉内受热结构设计温度 • 辐射段和遮蔽段：等于火墙温度加110℃，且温 度不低于870℃ • 对流段：等于与管板相接处的烟气温度加56℃ • 通过每块对流中间管板的烟气最大温差不超过 220℃
3.3燃烧器
ห้องสมุดไป่ตู้
• 燃烧器的安装设计应确保在最大放热量时，火焰 不冲刷炉管、管架和耐火材料 • 燃烧器在设计过剩空气系数下的最大放热量不应 低于额定放热量的1.25倍 • 燃烧器的最大燃烧能力和最小燃烧能力的调节比， 对液体燃料为3:1，对气体燃料为5:1 • 燃烧器的安装设计应设置自动点火装置，并匹配 火把点火孔
3.1管式加热炉炉型选择
1. 除特殊需要外，不宜采用纯辐射型管式炉 2. 被加热介质易结焦或易堵时，易采用水平管卧式 管式炉 3. 被加热介质为单向流，且要求压降小时，宜采用 炉管为螺旋状的圆筒管式炉 4. 当建设场地受到严格限制时，宜选用立式圆筒管 式炉 5. 热负荷不大于5000kw的管式炉，宜采用快装管式 炉，热负荷大于5000kw的管式炉，宜采用现场组装 的管式炉
2. 加热炉的传热形式
加热炉的传热形式有三种：传导、对流和辐射。 （1）传导 在同一物体内部或两个相互接触的物体间，热量从 高温部分传给低温部分，这种传热方式叫热传导。各种 物体具有不同的热传导能力。 （2）对流 流体流经壁面而传播传播热量的方式称为对流传热。 对流传热中，流体流动速度越快，壁面与流体温差越大， 则传热能力越强烈。 （3）辐射 物体以电磁波形式向外界传播热量的方式称为辐射 传热。热源温度越高，辐射传热能力越强；反之，辐射 传热能力则低。
（3）水套式加热炉 水套式加热炉是间接加热设备，它具有效率高、便于操 作管理、安全可靠等特点。水套式加热炉主要在水套炉内加 入水套炉容积的1/2～2/3的水。燃料燃烧产生的热量通过火 管和烟管传给传热介质—水，热水再把热量传给加热盘管内 的被加热介质。 （4）二合一加热炉 二合一加热炉广泛应用于油田转油站。该装置以隔板为 界划分为加热段和缓冲段两部分。加热段由火筒式加热炉组 成，它通过火管和烟管将燃料燃烧产生的热量传给进入加热 段的含油污水。缓冲段有足够的容积为外输泵平稳供液。
3.加热炉的分类
油田常用的加热炉形式有：管式加热炉、火筒式加热炉、 水套式加热炉和二合一加热炉。 （1）管式加热炉 管式加热炉是直接式加热炉，在炉内设置一定数量的炉 管，被加热介质在炉内连续流过；通过炉管管壁将燃烧室内 燃料燃烧产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的一种 炉型。 （2）火筒式加热炉 火筒式加热炉是直接式加热炉，在炉内设置火管和烟管， 被加热介质在炉内连续流过，通过火管和烟管将炉膛内燃料 燃烧产生的热量传给被加热介质而使其温度升高。
4. 加热炉工况良好的标志
（1）加热炉出口温度在工艺规定范围的±1℃以内，燃烧 供给压力平稳； （2）火焰明亮、火苗齐且火焰均匀的充满炉膛内，燃油 时火焰呈橘黄色，燃烧时火焰呈淡蓝色； （3）一般情况下，眼睛看不见加热炉烟囱上冒烟； （4）燃料燃烧时产生的响声一直均匀不变； （5）加热炉的热负荷、热效率等各项指标达到工艺要求。
油气集输设备
——加热炉
安全经验分享
违章进罐，窒息死亡
• 事故经过：2005年9月15日，某炼油厂联合芳烃车间200#重整单元停工
检修，系统退油扫线，氮气置换合格后，于9月18日22时对该单元反应系统 高分罐FA—201经行通风置换。9月19日9时对罐经行分析，总烃含量不合格， 不能进行罐作业继续通风置换。当日10时30分左右，车间负责施工协调工作 的副值班长来到现场，在得知罐内检测不合格、不能进罐作业的情况下，不 顾现场工作人员的劝阻，也未佩戴防护器具，私自进罐，中毒窒息，经医院 抢救无效死亡。
（2）加热炉 是将燃料燃烧产生的热量传递给被加热的介 质而使其温度升高的一种加热设备。 在原油的矿场集输和储运过程中，为了使其不在管路和油 罐的设备中凝结，必须保持一定的温度，输油站的设备，场 房也需要保温采暖。通常在油气运输过程中利用加热炉对原 油升温，降低粘度，便于输送。 目前加热炉的形式有管式加热炉、火筒式加热炉、水套式 加热炉、合一设备、立式圆筒炉等。 （3）脱水器 油田上应用的脱水容器主要有电脱水器、游离水脱除器和 密闭沉降罐等。 游离水脱除器、密闭沉降罐是加热脱水的主要设备，它利 用油水比重差将含水50％的原油沉降为含水30％的原油。
谢谢！
电脱水器是利用高压电场，使原油乳状液中的水滴聚合分 离，将来液处理达到标准程度，是集输工艺中原油脱水处理 最末端也是最彻底的设备之一。 （4）泵 泵是将机械能转变为液体能量的一种水力机械。液体得到 能量一般要发生流动，且压力增高，因而可将液体输送至高 处、远处或高压处。 泵是油田输送原油的重要设备，泵的类型很多，常用的有 离心泵、转子泵、容积泵、往复泵等。
• 事故原因：当事人明知高分罐分析不合格，不能进入作业，无视他人劝阻，
违章进入容器内，导致中毒窒息。
• 启示：要加强对员工的安全培训教育，提高安全教育的针对性，认真吸取
事故教训，加强检修施工作业、生产操作过程的管理，明确各项作业负责人， 落实责任，杜绝违章蛮干现象。
主要内容
• • • • 1. 油气集输主要设备 2. 加热炉的传热形式 3. 加热炉的分类 4. 加热炉工况良好的标志
1. 油气集输主要设备
油气集输主要设备有油气分离器、加热炉、原油电脱 水器、塔器及泵等设备。 （1）油气分离器 使油气达到相分离的容器。油气分离 器按外形分为立式、卧式、球式，按用途分为生产分离 器、计量分离器和三相分离器。 油气分离器必须具备以下功能： ① 实现油、气、水三相分离，并从气相中除去液滴，从 液相中除去气泡； ② 在分离器内维持适当的压力，足够气体或液体外输所 需要的能量； ③ 在分离器中维持一定的相液面，以保证油、气、水正 常分输。
3.2 炉内受热结构设计温度 • 辐射段和遮蔽段：等于火墙温度加110℃，且温 度不低于870℃ • 对流段：等于与管板相接处的烟气温度加56℃ • 通过每块对流中间管板的烟气最大温差不超过 220℃
3.3燃烧器
ห้องสมุดไป่ตู้
• 燃烧器的安装设计应确保在最大放热量时，火焰 不冲刷炉管、管架和耐火材料 • 燃烧器在设计过剩空气系数下的最大放热量不应 低于额定放热量的1.25倍 • 燃烧器的最大燃烧能力和最小燃烧能力的调节比， 对液体燃料为3:1，对气体燃料为5:1 • 燃烧器的安装设计应设置自动点火装置，并匹配 火把点火孔
3.1管式加热炉炉型选择
1. 除特殊需要外，不宜采用纯辐射型管式炉 2. 被加热介质易结焦或易堵时，易采用水平管卧式 管式炉 3. 被加热介质为单向流，且要求压降小时，宜采用 炉管为螺旋状的圆筒管式炉 4. 当建设场地受到严格限制时，宜选用立式圆筒管 式炉 5. 热负荷不大于5000kw的管式炉，宜采用快装管式 炉，热负荷大于5000kw的管式炉，宜采用现场组装 的管式炉
2. 加热炉的传热形式
加热炉的传热形式有三种：传导、对流和辐射。 （1）传导 在同一物体内部或两个相互接触的物体间，热量从 高温部分传给低温部分，这种传热方式叫热传导。各种 物体具有不同的热传导能力。 （2）对流 流体流经壁面而传播传播热量的方式称为对流传热。 对流传热中，流体流动速度越快，壁面与流体温差越大， 则传热能力越强烈。 （3）辐射 物体以电磁波形式向外界传播热量的方式称为辐射 传热。热源温度越高，辐射传热能力越强；反之，辐射 传热能力则低。
（3）水套式加热炉 水套式加热炉是间接加热设备，它具有效率高、便于操 作管理、安全可靠等特点。水套式加热炉主要在水套炉内加 入水套炉容积的1/2～2/3的水。燃料燃烧产生的热量通过火 管和烟管传给传热介质—水，热水再把热量传给加热盘管内 的被加热介质。 （4）二合一加热炉 二合一加热炉广泛应用于油田转油站。该装置以隔板为 界划分为加热段和缓冲段两部分。加热段由火筒式加热炉组 成，它通过火管和烟管将燃料燃烧产生的热量传给进入加热 段的含油污水。缓冲段有足够的容积为外输泵平稳供液。
3.加热炉的分类
油田常用的加热炉形式有：管式加热炉、火筒式加热炉、 水套式加热炉和二合一加热炉。 （1）管式加热炉 管式加热炉是直接式加热炉，在炉内设置一定数量的炉 管，被加热介质在炉内连续流过；通过炉管管壁将燃烧室内 燃料燃烧产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的一种 炉型。 （2）火筒式加热炉 火筒式加热炉是直接式加热炉，在炉内设置火管和烟管， 被加热介质在炉内连续流过，通过火管和烟管将炉膛内燃料 燃烧产生的热量传给被加热介质而使其温度升高。
4. 加热炉工况良好的标志
（1）加热炉出口温度在工艺规定范围的±1℃以内，燃烧 供给压力平稳； （2）火焰明亮、火苗齐且火焰均匀的充满炉膛内，燃油 时火焰呈橘黄色，燃烧时火焰呈淡蓝色； （3）一般情况下，眼睛看不见加热炉烟囱上冒烟； （4）燃料燃烧时产生的响声一直均匀不变； （5）加热炉的热负荷、热效率等各项指标达到工艺要求。