原油处理站沉降罐结构及原理
原油储存沉降规律及罐底油泥形成机理研究_徐如良
油 气 储 运 2004年 原油储存沉降规律及罐底油泥形成机理研究徐如良3(浙江大学化工机械研究所) 韩子兴(镇海炼油化工股份公司)焦 磊 李江云(浙江大学化工机械研究所)侯天明(镇海炼油化工股份公司) 王乐勤(浙江大学化工机械研究所)徐如良 韩子兴等:原油储存沉降规律及罐底油泥形成机理研究,油气储运,2004,23(7)46～52。
摘 要 对原油沉降的层面特性进行了试验研究,将沉降进程划分为混沌期、暂稳期、聚沉期、稳定期四个特征时段。
研究了原油储存过程中以胶粒聚沉、乳状液失稳脱水过程为主的沉降规律,系统地分析了油泥组成、油泥产生量及其与原油组成特性的关系,初步得出了油泥的形成机理。
主题词 原油储存 沉降规律 油泥形成机理 研究一、前 言 目前,中国已成为发展中的石油消费大国,然而我国是人均占有油气资源相对贫乏的国家,从1993年起已成为石油纯进口国。
随着石油业规模经济的发展及国际石油地缘政治影响的加剧,企业、商业石油储备、国家石油战略储备呈大型化、规模化发展趋势,据不完全统计,我国至“十五”末的石油储存总量将达到6000×104t。
超大规模储能的高效运作,以及大量罐底油泥的减量化、资源化、无害化处置问题日益突出。
目前,国内外对原油储存过程中的沉降规律及罐底油泥形成机理研究较少,因此,有必要对原油储存过程中的沉降规律、罐底油泥的形成机理及其组成特性进行系统研究。
二、试验设计 试验分为原油沉降及油泥分析两部分,分别研究原油储存中的沉降过程历时特性和沉降结束后的底泥样本组分。
1、试验方法和测量参数 沉降试验的方法主要有底抽管法(Oden法)、重复深度吸管法(McLaughlin法)和沉砂池法三种〔1〕,底抽管法主要用于颗分研究,重复深度吸管法适用于静态群体沉速研究,沉砂池法主要用于紊流中群体沉速研究。
该试验选用重复深度吸管法。
在储存过程中,沉降质的沉积是由烃类化合物的密度差引起的,因此,可以借助含固率、密度直接跟踪考察杂质的沉降和烃类排列动态。
原油沉降罐机械式调节水箱调节范围的设计
原油沉降罐机械式调节水箱调节范围的设计原油沉降罐是油气分离工艺中的重要设备，用于将含有天然气的原油与水分离。
机械式调节水箱是原油沉降罐中的一种调节装置，用于维持沉降罐内部的水位稳定。
本文将探讨机械式调节水箱的设计，并分析其调节范围。
一、机械式调节水箱的结构与工作原理机械式调节水箱由上下两个水箱和连接两个水箱的调节阀组成。
上水箱通过调节阀与下水箱相连，上下水箱间通过一根导管进行液位的传输。
调节阀由一个浮球和连杆组成，浮球通过液位的变化来控制调节阀的开度。
在工作时，当沉降罐内的水位上升时，上水箱内的水位也会上升。
当上水箱内的水位超过一定高度时，浮球会上升，使得连杆推动调节阀向下关闭，阻止上水箱的液位继续增加。
相反，当沉降罐内的水位下降时，上水箱内的水位也会下降。
当上水箱内的水位低于一定高度时，浮球会下降，使得连杆推动调节阀向上打开，允许上水箱的液位继续增加。
通过这种方式，机械式调节水箱能够实现对沉降罐内部水位的调节。
二、机械式调节水箱的设计要点1.水箱容积设计机械式调节水箱的容积设计需要根据实际工况来确定。
一般来说，水箱的容积越大，其调节范围也越大。
但是过大的容积可能会增加设备的占地面积和造价，并且在调节过程中可能会出现水液位变化过大的情况。
需要综合考虑工艺要求和设备实际情况来确定水箱的容积。
2.调节阀选型调节阀的选型需要考虑两方面的因素：流量和压差。
流量是指沉降罐内液体流入或流出水箱的速率，而压差是指上下水箱之间的液体压力差。
根据实际工艺要求和设备参数，选用合适的调节阀，以保证水箱能够有效地进行调节。
3.连杆设计连杆是机械式调节水箱中浮球与调节阀之间的连接装置，其设计需要考虑两方面的因素：运动范围和传力能力。
运动范围是指连杆能够实现的上下运动的最大幅度，传力能力是指连杆的强度和刚度。
根据调节阀的开启和关闭状态，以及浮球在液位变化时对连杆的力的作用，设计合适的连杆，以保证连杆能够在运动过程中稳定地传递力量。
沉降脱水罐工作原理及异常情况分析
沉降脱水罐工作原理及异常情况分析摘要：对沉降脱水罐工作原理进行阐述，并对常见异常情况进行了分析，提出了优化脱水效果的建议与措施。
关键词:沉降脱水罐；U型管；含水；分析一、概述：立式溢流沉降脱水罐是以常压拱顶钢制储罐为主体，辅助进液分配、集油、集水及油水界面控制等构件，采用静水压强原理进行油水界面控制，依靠重力沉降原理实现油水分离的一种原油脱水设备。
立式溢流沉降罐的直径根据处理量及水滴沉降速度来确定，油层厚度主要随流量和沉降时间、温度等因素的影响而不同。
原油含水量较大时，水洗脱水效果明显，操作时应在罐内保持较高的水层；含水量较小时，沉降脱水效果较为明显，则应适当增加油层厚度。
在破乳、温度等生产条件均良好的条件下，油水界面的高度对脱出油及脱出水指标有很关键的影响。
本文通过对沉降罐脱水罐工作原理和部分异常情况进行分析，提出了优化脱水效果的建议与措施。
二、沉降脱水罐工作原理沉降脱水罐示意图图示为沉降脱水罐的简易工作原理示意图，油水混合物从进油管线进入沉降罐内部，主要是依靠油水密度差进行油水分离。
油水混合物，经入口管进入中心汇管，通过中心管带有喷嘴的布液管均匀进入水层，经过“水洗”作用后，水滴聚集沉降，由罐底部集水管上升进入调节水箱内，经出水线去污水处理，水洗后的原油上浮翻入到罐壁环型收油槽内，经出油管去缓冲罐。
由于水与原油不互溶且存在密度差，因此油水混合物在沉降罐中经过一段时间的沉降后，油与水将存在于容器内的上下两个液相，油和水的最终分离是利用U型管原理。
为了让读者更好地理解这一原理，笔者在这里引入压强的概念。
压强：空气内部向各个方向都存在着压强，这种压强称为大气压强。
气体的压强是由于气体分子杂乱无章地撞击容器的表面而产生的。
这些撞击所产生的冲量在宏观上就表现为一个持续的力，除以表面积就是气体的压强。
液体内部向各个方向都有压强，压强随深度的增加而增大。
密度为ρ的液体在深度为h处产生的压强：p＝ρghh为液柱高度，g为重力常数，其值约为10N/Kg(读为：牛顿每千克)。
沉降罐基础知识(7.22)
课程要点
1、沉降罐内部结构及原理 2、沉降罐运行参数、管理 3、加药浓度计算 巩固方式
1、每人绘制一份沉降罐内部结构图,后附运行参数项。 2、利用清罐时，组织员工现场学习。 3、每月一考涉及相关重点知识、每季技能比武实施反复 巩固学习法。
长庆油田第一采油厂 王窑集输队
六、小 结
今天、我们讲了沉降罐六个方面的知识点。首先以其在集输站库的 应用与重要性为切入主题,核心内容为结构原理，通过ppt动画演示效果， 加深大家对沉降罐准确全面的理解，后来又以直观的折线图法，分析沉 降罐运行现状，有益于我们正确投加破乳剂、维护管理沉降罐使其处于 良性运行状态。为我们日后正确操作、维护与管理，优化生产运行，实 现集输效益最大化奠定基础。
指标控制参数 ① 溢流口的净化油含水在0.5%以下 ② 污水出口含油指标150mg/l以下
说明：设计参数项依据《长庆油田分公司油田开处关于油田集输系统原油 脱水及污水处理暂行管理办法》执行。
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月度运行状况折线图
60
沉降罐温度
参数项 (℃)
40 20
参数项 （米）
0
1 22 25 28 31
日
期
油水界面
净化油厚度
乳化层厚度
6 5
4 3 2
1
0
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
日期
说明：可直观反应沉降罐目前运行现状，及时发现解决问题，便
于我们正确操作、维护与管理，优化生产运行，实现集输效益最
大化。
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P0 --- 大气压 P --- 罐内气压
沉降罐工作原理
沉降罐工作原理
沉降罐的工作原理是利用重力作用下的液体流动和沉降原理，将悬浮的固体颗粒从液体中分离出来。
具体工作过程如下：
1. 液体进入沉降罐：悬浮有固体颗粒的液体通过入口进入沉降罐。
2. 液体分流：进入沉降罐后，液体被分流到不同部分，形成水平流动。
3. 路径延长：液体在沉降罐内的路径被延长，增加了颗粒与液体之间的接触时间。
4. 颗粒沉降：由于重力的作用，固体颗粒开始逐渐从液体中下沉。
小颗粒或悬浮液体轻质组分下沉得较慢，大颗粒或较重的组分下沉得较快。
5. 澄清区域：下沉的颗粒逐渐聚集形成沉渣，而澄清的液体则从上方继续流动，经过澄清区域。
6. 沉渣排出：沉渣经过沉降罐底部的排污口排出，以保持沉降罐的正常运行。
通过以上工作原理，沉降罐能够有效地将悬浮颗粒与液体分离，达到净化液体的目的。
沉降罐的工作原理
沉降罐的工作原理
沉降罐的工作原理是利用流体的重力和体积差异，将悬浮在液体中的固体颗粒分离出来并沉降至底部。
具体的工作过程如下：
1. 液体和悬浮固体颗粒通过进料管道进入沉降罐，进料速度要控制在适当范围内，以保证沉降效果。
2. 进入沉降罐的混合物在罐内经历一个扩散和沉降的过程。
由于固体颗粒的密度比液体大，且体积较大，因此它们会受到重力作用而向下沉降。
3. 在沉降罐中，液体和固体颗粒之间会发生相对的运动。
由于液体的黏性，固体颗粒沉降速度减慢，并在沉降过程中与液体发生碰撞。
这些碰撞使得固体颗粒逐渐聚集成较大的颗粒。
4. 较大的固体颗粒会沉积在沉降罐的底部，形成底泥层，而相对清澈的液体则从上部的出口管道流出。
5. 定期清理底泥层可以将固体颗粒从沉降罐中移除，以保证沉降罐的正常运行和高效沉降效果。
沉降罐的工作原理主要依赖于固体颗粒和液体之间的密度差异和重力作用，通过适当的进料速度和清理底泥层的操作，可以实现高效的固液分离。
油气集输 4-3
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• 特点：这种分离器没有运动部件、体积小、重量 轻、工艺流程简单、安装维修方便； • 应用场合：研发初期，主要用于海洋采油平台上 的含油污水处理；之后，又用于高含水油田的原 油脱水，可脱除油井产液中80％以上的水量，使 原油含水率降到50％左右，特别是在一些综合脱 水设备中作为预分离器，得到了越来越广泛的应 用；近期，国内外正在研究，将这种小型分离设 备放于井筒，将分出的含水原油提升至地面，污 水直接回注地层。
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6.卧式电脱水器的特点
• 卧式电脱水器的优点：
• ①脱水效率高
• 因为卧式电脱水器与立式电脱水器相比，沉降高度 小，截面积大，乳状液沿整个截面的流速较慢且均 匀，因而液面平稳，液滴容易沉降。
• ②易于大型化 • 由材料力学知：在一定压力下，圆筒形 容器的壁厚与直径成正比。
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• • • •
③适应性强 ④方便安装、简化流程 卧式电脱水器的缺点： 由于沉降距离短，容易造成污水含 油高；由于流速慢，容易产生沉砂、 结垢等。
4
（3）沉降罐内的“水洗”过程
• 沉降罐在生产运行时，油水混合物由入口 管经进液分配管进入沉降罐下部的水层。 当油水混合物向上通过水层时，由于水的 表面张力较大，使原油中的游离水、破乳 后粒径较大的水滴、盐类和亲水固体杂质 等并入水层，这一过程称为“水洗”
•
5
（4）上行虹吸管顶端液力柱塞阀对水层高度的调节： • 当液力柱塞阀的柱塞向上运动时，污水流经柱塞 和上行虹吸管间隙处的阻力减小，水层高度减小， 油层高度增加；当液力柱塞阀的柱塞向下运动时， 污水流经柱塞和上行虹吸管间隙处的阻力增大， 水层高度增大，油层高度减小。 • 水层高，水洗效果好；水层底，沉降效果好。 • （5）油水混合物中的天然气，对沉降效果产生影 响，可在沉降罐旁设置由大直径立管构成的简（1）从旋流分离器的工作原理可知，被分离的油 和水必须具有一定的密度差，实践证明，该差值 通常要大于50㎏/m3，才能有较好的分离效果， 因此，旋流分离器不适用于密度较大的稠油。 • （2）因为混合物中的原油必须运移至旋流器的轴 线处，形成油核才能从水中分离出来，旋流器的 直径不能太大，目前常用的是35㎜和60㎜两种规 格；单根旋流器的处理量较小，如35㎜旋流器的 处理量在4.5～7m3/h之间，为了增大处理量，通 常在同一外壳内安装多根旋流管并联使用。
原油处理系统
水中油滴的上浮区和水中机械杂质的下沉区；下层为泥砂沉
积区。
胜利勘察设计研究院有限公司
原油沉降罐结构及工作原理
1）水洗过程 油水混合物由进油管进入进液分配管，经进液分配 管以喷散状流入沉降罐底部的水层，油滴的上浮和水滴
的下沉过程在水层随即产生，当这一过程一直发生至油
水界面处时，原油中大量的水已被脱出，习惯上将油水 界面以下的油水分离过程称为水洗。 水洗在油水沉降分离中的作用很重要。当油水混合 物向上通过水层时，由于水的表面张力较大，这种力产 生聚结水滴作用，原油中的游离水、破乳后粒径较大的 水滴、盐类和亲水性固体杂质等在水洗过程中大量并入 水层，水洗过程至油水界面处终止。由于大部分水从原 油中分出，原油从油水界面处沿沉降罐截面上流动的流 速减慢，为原油中较小粒径的水滴沉降创造了有利条件。
原油沉降罐结构及工作原理专业资料11水洗过程油水混合物由进油管进入进液分配管经进液分配管以喷散状流入沉降罐底部的水层油滴的上浮和水滴的下沉过程在水层随即产生当这一过程一直发生至油水界面处时原油中大量的水已被脱出习惯上将油水界面以下的油水分离过程称为水洗
主工艺流程
加热 计量 压缩机
单井来油
计转站来油 加药 进站加热炉 两相分离器
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原油沉降罐结构设计要点
假定水箱调节范围为0~800mm，最高溢流出水口低于溢油槽200mm， 可算出油层厚度范围为： Ho 最小=（H - Hwz）ρw /（ ρw-ρo ） =（12.3-12.1）x 1.141/（1.141-0.9505）=1.2m Ho 最大=（12.3-11.3）x 1.141 /（1.141-0.9505）=6.0m 由此可得： 最高油水界面距罐底12.3 - 1.2 = 11.1m 最低油水界面距罐底12.3 - 6.0 = 6.3m 实际油水界面 = 喷油口高度3.5m+水洗段厚度（一般约为3~4m）=6.5m 该油水界面在6.3~11.1m范围之内。因此，水箱可选0~800mm调节范围。
沉降罐结构及原理课件
沉降罐结构简单，操作方便，易于维护。
操作简便
沉降罐在化工、制药、食品等领域得到广泛应用。
应用范围广
03
CHAPTER
沉降罐的应用范围
沉降罐的结构简单，主要由罐体、进料口、出料口、排污口等组成，易于制造和维护。
结构简单
操作方便
适应性强
安全性高
沉降罐的操作简单方便，只需要通过控制进料和出料的开关，就可以实现液体的储存和运输。
沉降罐主要由罐体、支撑架、排污口、视察口等组成。
罐体一般为圆柱形或椭圆柱形，支撑架用于支撑罐体，排污口设在罐体底部，视察口设在罐体上部。
根据用途不同，沉降罐可分为化工用沉降罐和制药用沉降罐。
根据结构不同，沉降罐可分为圆柱形沉降罐和椭圆柱形沉降罐。
根据规模不同，沉降罐可分为小型沉降罐、中型沉降罐和大型沉降罐。
多样化
现代沉降罐正朝着自动化、智能化、远程控制的方向发展，以实现更高效、更安全、更稳定的运行。
智能化
随着新材料技术的发展，新型材料如高分子材料、陶瓷材料等也将逐渐应用于沉降罐的制造中，以提高其性能和使用寿命。
新型材料的应用
强化传热技术的研究和应用也将成为未来沉降罐发展的重要方向，以提高其热效率，减少能源消耗。
保持设备清洁
设备表面应经常保持清洁，避免灰尘、污垢等杂质的积累，影响设备的正常运行。
07
CHAPTER
沉降罐的发展趋势与展望
1
2
3
随着环保要求的提高，沉降罐正朝着提高分离效率、降低能耗、减少污染物排放的方向发展。
高效化
针对不同行业和不同物料，沉降罐的结构和原理也在不断改进，以适应各种不同的应用场景。
沉降罐对液体的储存和运输适应性较强，可以适应不同的液体性质和温度条件。
石油储罐沉降监测的原理及数据处理
石油储罐沉降监测的原理及数据处理摘要：建筑物从基础施工到竣工验收及运营使用过程中，由于建筑物地基的工程地质、土层的物理性质以及建筑物本身载重等因素的变化影响，往往产生不同性质的变形；如果变形达到一定限额就会影响建筑物的正常使用并造成经济损失。
因此，在工程施工和运营期间必须对建筑物进行变形监测，准确掌握施工过程中及后期建筑物的变化规律，确保建筑物的正常使用和财产安全。
本文以××油罐监测为例介绍沉降观测的原理及沉降监测数据处理过程。
关键词：沉降监测；原理；数据处理1．监测方法的原理（1）水准网的建立、观测①水准网的布设根据施工实际需要及沉降观测工程特点，在观测区建立相对独立的水准网，水准网由水准基点和工作基点组成。
在远离沉降影响区域设立不少于3个水准基点（稳定后使用），并确保控制整个测区。
测区范围内设立工作基点若干。
工作基点贯穿工作区域，工作基点采用砼筑或墙上水准点的设置安装方式进行设置。
基点提前踏勘选点并埋设，在使用前确认其稳定。
水准网的布设根据现场实际踏勘结果确定，宜布设成结点网状。
②水准网的观测水准网观测按下列技术要求进行:a.视线高于地面0.2m,视线长度小于50m。
b.应避开雨天和高温天。
c.采用光学测微法读数。
d.基辅分划读数差不大于0.5mm。
e.按下式计算的中误差不大于2mm:=式中：Mw-高差全中误差(mm)；W-环线闭合差(mm)；L-计算W时相应的路线长度(km)；N-附和路线或闭合路线环的个数。
定期对水准仪i角和水准尺零点差进行检验。
水准仪i角不得大于15,水准尺零点差不大于0.10mm。
遇到观测数据异常时，在排除偶然误差所致前提下，应及时检查水准仪i角，以便查明原因。
水准网观测周期根据水准点位的稳定情况来定，若发现变化大，缩短周期。
③水准网成果整理每次水准网观测数据采集完成，必须对数据进行检查校对。
确认各项技术指标符合规范要求，计算出各点间的视距长度和高差，用“测量平差计算”程序进行严密平差，计算出各点高程值，并进行精度评定。
稀油站的工作原理
稀油站的工作原理稀油站是一种用于处理原油中含有大量气体的设备，它的主要工作原理是通过一系列的物理和化学过程将原油中的气体分离出来，从而得到较为纯净的液态原油。
下面将详细介绍稀油站的工作原理。
1. 原油进料原油从油井或者输油管道中通过管道输送到稀油站，进入稀油站后，首先经过一个称为沉淀池的设备。
沉淀池的作用是通过重力作用使得原油中的固体颗粒沉淀到底部，从而净化原油。
2. 气体分离经过沉淀池净化后的原油进入稀油站的主要处理装置，称为分离器。
分离器是一个容器，内部设置有多个层，每层都有不同的功能。
原油进入分离器后，由于压力的变化和分层的作用，原油中的气体味逐渐从液态中分离出来。
3. 原油分层在分离器中，原油会根据密度的不同分层。
通常情况下，较轻的物质如天然气和轻质烃类会浮在原油的上层，而较重的物质如水和固体颗粒则会沉淀到底部。
中间层则是较为纯净的液态原油。
4. 气体处理从分离器中分离出来的气体通常含有一定的硫化氢、二氧化碳等有害气体。
为了达到环保要求，稀油站会对这些气体进行处理。
常见的处理方法包括酸气处理、脱硫和脱碳等。
5. 液态原油处理分离器中的中间层液态原油需要经过进一步的处理才干得到纯净的液态原油。
常见的处理方法包括脱水、脱盐、脱蜡等。
这些处理方法可以去除原油中的水分、盐分和杂质，提高原油的质量和纯度。
6. 产品储存和输送经过处理后的液态原油会被存储在储油罐中，待需要时再进行输送。
储油罐通常会设置在稀油站附近，方便原油的储存和运输。
总结：稀油站的工作原理主要包括原油进料、气体分离、原油分层、气体处理、液态原油处理以及产品储存和输送等环节。
通过这些物理和化学过程，稀油站能够将原油中的气体分离出来，得到较为纯净的液态原油。
稀油站在石油行业中起着重要的作用，能够提高原油的质量和纯度，同时也符合环保要求。
沉降罐原油沉降影响因素分析
沉降罐原油沉降影响因素分析作者：冯艳梅吴欣赵雅来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第11期摘要：集输站库主要设施有沉降罐、净化罐、除油罐。
是最基本的原油处理，污水处理设施。
而沉降罐是其中最具代表性、广泛性、普遍性的一个原油初步处理的功能设施，了解其知识便于正确操作，维护，指导生产实践工作，确保生产平稳运行。
沉降罐是长庆油田原油脱水最重要，应用最广泛的设备之一，操作简单，处理能力强，适合各类物性的油品。
本文分析沉降罐产生非正常工况原因，经实践检验的调节措施和方法，为沉降罐日常运行提供经验依据。
关键词：沉降罐;非正常工况;调节1 沉降罐的结构和原理1.1 沉降罐的结构（如图1）及其典型工艺流程1.2 沉降罐的运行原理及操作要求含水原油由进口管線，经配液管中心汇管和辐射状配液管流入沉降罐底部的水层内，乳化油滴由于惯性作用，往下继续运动一段距离，在浮力的作用下，当速度降为零时，调转方向朝上运动，直到油水界面，即水洗过程中大部分游离态水脱出并入水层。
当乳化油滴到达油水界面后，因后续原油进入，乳化油滴继续缓慢向集油槽方向移动，在破乳剂等表面活性剂和油水密度差异共同作用下，乳化油滴的表面膜破裂，水从乳化油滴里逐渐分离出来，并向下运动到达水层，分离出的油滴向上运行并入油层，称为重力沉降过程，原油上升至沉降罐集油槽时，其含水率逐渐减小。
经沉降分离后原油进入集油槽后，经原油溢流管流出沉降罐;分离后采出水经上部水箱，由脱水立管排出。
沉降罐正常运行时，原油溢流线所有阀门应全部打开;沉降罐脱水闸只在清罐或特殊情况下使用，一般不准用来控制调节油水界面。
若出现油水指标较大波动和变化，应加密取样监测，及时向主管部门汇报，查明原因并尽快采取措施，恢复正常运行。
在用沉降罐只允许各来油站点正常来油进入。
其他交油，外输前需反抽的净化罐底部油等，均进其他沉降罐，保证在用罐沉降脱水平稳性。
2 影响沉降罐运行主要因素：原油物性、沉降时间、加药量（加药浓度）①原油物性是原油脱水的客观因素，是影响原油脱水难易程度的主要因素，原油乳化液的破乳最根本是由乳化液表面张力大小决定，而不同物性原油的表面张力不同，张力越小越容易脱水，反之越难脱水;②沉降时间是指原油乳化液进入沉降罐到脱水后从集油槽溢出所经历时间，同一物性乳化液，沉降时间越长，沉降罐脱出原油的含水率越小，其理论计算公式为：沉降时间=沉降罐有效容积÷进液量;③采用化学沉降脱水工艺的原油，加入破乳剂可有效降低原油乳化液表面张力，加速乳化原油脱水的过程。
沉降罐结构幻灯片-任荣
题：沉降罐运行基础知识 师：任荣 种：采油工 别：高级技师
授课对象：集输站中级工 课 时：45分钟
授课目的：了解沉降罐内部结构，运行机理及运行参数， 正确操作维护管理，使其达到良性运作。避免员工报表差错， 降低事故突发率，达到轻松、愉快的工作目的。
长庆油田公司第十采油厂
长庆油田公司第十采油厂
三、工艺过程演示
油水界面
接受水罐 油水混合物 净 化 罐
长庆油田公司第十采油厂
第四部分 沉降罐脱水控制技术
控制好油水界面的平稳是保证好沉降罐运行良好的
前提，在日常沉降罐运行过程中掌握脱水技术，确保正 常运行有很大作用。
长庆油田公司第十采油厂
1、手工控制
根据每班实际油水界面情况，计算脱水量，手工控 制脱水量大小，保证油水界面的平稳。
长庆油田公司第十采油厂
原油中剩余含水率： 指溢流口处净化油含水率（含水率在0.5%以下） 脱出水中含油率： 指从沉降罐脱水管线取样所做的污水含油 ，单位为mg/l （污水中含油在300mg/l以下）
长庆油田公司第十采油厂
第六部分 总结
今天我们讲了沉降罐五个方面的知识点。首先以 其在集输站库的应用与重要性为切入主题,核心内容 为结构原理，加深大家对沉降罐准确全面的理解， 又告诉大家沉降罐U型管运用的原理，以及脱水技 术的应用保证沉降罐处于良性运行状态。为我们日 后正确操作、维护与管理，优化生产运行，实现集 输效益最大化奠定基础。 希望这节课程会对大家以后生产实践工作有所 帮助，以轻松愉快的心态对待工作，提高工作效率。
长庆油田公司第十采油厂
2、利用U型管高度控制
气
油
溢 流 管 线 高 度 h2
原油脱水
一般由绝缘良好的材料制成，一般使用的 是聚四氟乙烯材料； （3）悬重挂板----安装在脱水器顶部，悬挂电极，使电极 与壳体绝缘，广泛使用的由聚四氟乙烯材料 制成。
三、对电脱水器操作温度和压力的要求
1、稠油或高凝油一般保持在65 ℃ ~ 85 ℃ 之间； 稀油一般保持在 45 ℃ ~ 60℃ 之间；
1、陶粒脱水器的组成
陶粒脱水器有四部分组成，即油气分离箱、加热沉降段、陶粒 沉降段、斜板沉降段。
2、陶粒脱水器的原理 混合液经分离箱进行油气分离，天然气从出口排除，原油经分
离箱底部的进油喷管从热沉降段底部排出，自下而上运动，经 加热盘管升温进行热沉降，将一部分游离水沉降外排。其余混
原油脱水（化学脱水）
•振荡聚结
在工频交流电场中，随电场方向的改变水滴内的各种正负离子， 不断地作周期性的往复运动，使水滴两端的电荷极性发生相应的 变化，使水滴界面膜不断地受冲击，机械强度降低、破裂，水滴 聚结沉降，这一过程称为振荡聚结。
原油脱水（电脱水）
（四）
分类
（1）交流电场脱水：以偶极聚结和振荡聚结为主，脱出水清澈， 水中含油率较低，电路简单，脱水出的原油含水率高，效率低， 操作不稳定，耗电量大 （2）直流电场脱水：以电泳聚结为主，偶极聚结为辅，脱水后的 原油含水率低，耗电量小，脱出水中含油率高，应用广泛。 （3）双电场脱水：在原油含水率较高的脱水器中下部建立交流电 场，在原油含水率较低的脱水器中上部建立直流电场，提高了脱 水后的原油质量，耗电量小。
原油脱水
4、化学破乳剂的分类
（四）
按分子结构可把化学破乳剂分为离子型和非离子型两大类
沉降罐结构及原理资料
逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后 沿切向流入排出管路。当液体自叶轮中心甩向外 周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与 叶轮中心总势能差的作用下，使液体被吸进叶轮 中心。依靠叶轮不断运转，液体连续地被吸入和 排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现 为静压能的提高。
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原油净化处理系统
套间的环隙中流动。
用蒸汽加热流体时，液体从下方进入套管的内管，并顺序流
过各段套管而由上方流出。蒸汽则进入最上方套管的环隙，冷凝
后的冷凝液由最下方套管排出。
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原油净化处理系统
3、主要设备设施 剖面结构图
多级离心泵 工作原理
当离心泵启动后，泵轴带动叶轮作高速旋转
运动，迫使叶片间液体旋转，在惯性离心力作用
下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在
流经叶轮运动过程获得能量，静压能增高，流速
增大。当液体离开叶轮进入泵壳，由于壳内流道
1 柱销弹性联轴器 2轴 3 滚动轴承 4 填料压盖 5 吸入段 6 密封环 7 中段 8 叶轮
9 导叶 10 导叶套 11 拉紧螺栓 12 排出段 13 平衡套 14 平衡盘 15 填料函体 16 轴承
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原油净化处理系统
3、主要设备设施
沉降罐工艺原理演示图
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原油净化处理系统
3、主要设备设施 沉降罐工艺原理
油水混合物由进口管线经配液管中心汇管和辐射状配液管流入沉 降罐底部的水层内，在水层内进行水洗。破乳剂作为一种表面活性剂， 主要作用是降低油水界面的表面张力，由于油水密度的差异，使部分含 水油在上升过程中，较小粒径水滴向下运动，油向上运动，实现了油水 分离。在原油上升到集油槽过程中，其含水率逐渐减小。经沉降分离后 的原油进入集油槽，经原油溢流管流出沉降罐；分离后的污水经上部水 箱，由脱水立管排出。
沉降罐
三、沉降罐的结构
收油槽 排 气 管
油水界面 乳化液汇管
调 节 水 箱
布液管 油出口 乳化液出口
中 心 管
布液管 集水管
水出口 来液
图7-1-2 立式沉降罐结构图
三、沉降罐的结构
三、沉降罐的结构
机械呼吸阀 结构原理图
压力阀 真空阀
呼吸阀的作用是保持油罐气体空间压力在一 定范围内， 以减少蒸发损失，保证油罐安全。
四、沉降罐的工作原理
油水混合物由进口管线经中心汇管和辐射状配液管流入沉 降罐底部的水层内，在水层内进行水洗。由于油水密度的 差异，使部分含水油在上升过程中，较小粒径水滴向下运 动，油向上运动，实现了油水分离。在原油上升到集油槽 过程中，其含水率逐渐减小。经沉降分离后的原油进入集 油槽，经原油溢流管流出沉降罐；分离后的污水经上部水 箱，由脱水立管排出。沉降罐布液管上方带有乳化液集液 支管，这些难处理的“老化”油，经支管进入环形汇管， 排至“老化”油处理系统。
三、沉降罐的结构
机械呼吸阀 量油口 集油槽 水箱 老化油管 配液管 出水管线 清扫孔 排污管线 中心管 进液管线 液压安全阀 透光孔 阻火器
出油管线
三、沉降罐的结构
辐射状配液管离罐底高度一般为0.5～0.6m，在管底 沿长度方向开有若干小孔，为了在罐截面上进料均匀， 开孔的直径从罐中心向罐壁方向逐渐增大。
工作原理
p p0 P0> P P0 大气压 P p0
P0> P ，真空阀打开，吸气 P0< P ，压力阀打开，呼气
p
P0< P 罐内气压
三、沉降罐的结构
液压安全阀 结构原理图
p0
工作原理
P0< P，放气
原油沉降罐机械式调节水箱调节范围的设计
原油沉降罐机械式调节水箱调节范围的设计原油沉降罐是石油工业中常见的设备，用于沉淀炼油过程中产生的沉淀物。
在沉淀过程中，沉降罐机械式调节水箱的设计十分重要，它能够保证沉降过程中水的流量和水位的稳定，保障沉降过程的顺利进行。
本文将详细探讨原油沉降罐机械式调节水箱调节范围的设计。
我们要了解原油沉降罐机械式调节水箱的基本原理。
原油沉降罐通常是一个长方形或圆柱形的罐体，顶部设有沉降区和分离区。
在沉降过程中，液体通过进气口进入罐体并在沉降区中沉降，沉降后的液体则流向分离区，通过出口排出。
机械式调节水箱则是用来调节沉淀过程中水的流量和水位的设备，它通常由稳水器、进水阀和排水阀等组成。
在设计原油沉降罐机械式调节水箱的时候，调节范围是一个十分关键的问题。
一方面，调节范围需要能够满足不同生产条件下水的进出量的变化；调节范围还需要能够确保水的流量和水位的稳定，以保证沉降过程的顺利进行。
合理设计调节范围是确保原油沉降罐机械式调节水箱工作正常的关键。
在设计调节范围时，首先需要考虑的是水的流量的变化范围。
根据生产条件的不同，原油沉降罐所处理的原油量、沉降时间等都会有所不同，因此水的进出量也会有所变化。
在设计调节范围时，需要保证水的进出量变化范围能够覆盖生产条件的变化范围，以确保水的流量能够满足生产需求。
除了考虑水的流量和水位的稳定范围外，还需要考虑机械式调节水箱本身的结构和性能。
在设计调节范围时，需要确保稳水器、进水阀和排水阀等设备能够在不同生产条件下正常工作，以确保水的流量和水位的稳定。
同时还需要考虑调节范围的精度和灵敏度，以确保能够准确控制水的流量和水位。
沉降罐结构及原理
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原油净化处理系统
3、主要设备设施 工艺原理
净化罐结构示意图
拱顶罐是储存石
量油口 透光口
油及产品的容器。油 罐的脱水管线可以将
透光口
机械呼吸阀 阻火器
液压安全阀
阻火器
净化油经沉降分离后
的游离水排出，保障
立式金属拱顶罐
底水管线 DN150
来油管线DN250
吹扫管线DN150 倒罐进口管线DN200 外输管线DN250
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p0
悬式隔板 盛液槽 连接管
液压安全阀
工作原理
当机械呼吸阀因锈蚀或冻结而不能动 作时，液压式安全阀工作，保证油罐的安
p
P0:大气压
全。当罐内压力增高时， 罐内的气体通过 间（b）图；若压力继续升高，内环油面 和中间隔板下缘相平时，罐内气体通过隔 板下缘逸入大气，使罐内气体压力不再上 升。反之，当罐内出现负压时，外环空间 的油封降低被大气压入内环空间（c）图， 外环液面到达中间隔板的下缘时，空气进 入罐内，使罐内压力不再下降。
p p0 P0> P P0 大气压 P p0
大气压力顶开真空阀盘，向罐内补入空气，使压 力不再下降， 以免油罐抽瘪。当罐内气体空间的 压力超过油罐设计压力时，压力阀被气体顶开 ， 气体从罐内排出， 使罐内压力不再上升。
p
P0< P 罐内气压
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3、主要设备设施 结构原理图
T2
T1
由于介质的温度差异导致高温介质向 低温介质进行热传递
用蒸汽加热流体时，液体从下方进入套管的内管，并顺序流 过各段套管而由上方流出。蒸汽则进入最上方套管的环隙，冷凝 T1> T2 后的冷凝液由最下方套管排出。
原油沉降罐机械式调节水箱调节范围的设计
原油沉降罐机械式调节水箱调节范围的设计原油沉降罐是一种用于分离原油中水、盐等杂质的设备，通常在油田生产过程中广泛应用。
为了保证原油沉降罐的正常运行，需要对其进行有效的调节和控制。
机械式调节水箱是一种常用的调节设备，用于控制原油沉降罐内的水位，保持其在合适的范围内。
本文将介绍关于原油沉降罐机械式调节水箱调节范围的设计。
一、原油沉降罐的作用原油沉降罐是一种用于将原油中的水、盐等杂质分离出来的设备。
在油田生产过程中，原油中通常含有大量的水和其他杂质，如果直接进入管道输送或者加工会影响油品质量，甚至损坏管道和设备。
需要通过原油沉降罐将原油中的水和杂质分离出来，只有纯净的原油才能被输送和加工。
原油沉降罐的工作原理是利用原油和水等物质的比重差异，通过静置沉淀的方式将水和杂质分离出来。
由于原油中的水和杂质含量会受原油来源、储藏条件等因素的影响，因此原油沉降罐的操作过程中需要进行一定的调节和控制，以确保分离效果达到最佳状态。
二、机械式调节水箱的作用机械式调节水箱是一种通过机械装置控制水位高低的设备，广泛应用于各种工业场所。
在原油沉降罐中，机械式调节水箱的作用是通过控制水位，使得原油和水在沉降罐中的分离达到最佳状态。
水箱内装有浮球或其他传感器，当水位高于或低于设定值时，会启动机械装置，通过对调节阀或者泵等设备进行控制，使水位保持在所需的范围内。
三、机械式调节水箱调节范围的设计要点1.确定水位范围需要根据原油沉降罐的实际情况确定机械式调节水箱的调节范围。
通常情况下，原油沉降罐内的水位应该处于一个稳定的范围内，过高或者过低都会影响分离效果。
因此需要根据原油的性质、生产工艺、设备参数等因素，确定机械式调节水箱的最大和最小调节范围。
2.选择合适的机械装置根据水位调节范围的要求，选择合适的机械装置。
一般来说，可以选择浮球式或者浮子式的机械装置，通过悬挂在水面上的浮球或者浮子，来控制调节阀或者泵等设备的工作状态，从而实现水位的调节。
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沿切向流入排出管路。当液体自叶轮中心甩向外 周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与
叶轮中心总势能差的作用下，使液体被吸进叶轮
中心。依靠叶轮不断运转，液体连续地被吸入和 排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现 为静压能的提高。
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4、原油含水测定 蒸馏法原油含水率测定原理
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金属褶 皱网
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3、主要设备设施 套管换热器工艺原理
外 管 U型管
热流
将两种直径大小不同 的直管装成同心套管，每 一段管称为一程，每程的 用U形肘管相连接，而外管
内 管 内管与一程的内管顺序地
冷流
则与外管互联。进行热交 换时使一种流体在内管中 流动，另一种流体则在管 套间的环隙中流动。
P:罐内气压 中心管的内环空间， 把油封挤入外环空
（ a）
P0= P
（b） P0< P
（c） P0> P
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3、主要设备工作原理
阻火器装在呼吸阀和液压安全阀下面。 它是一个装有铜、铝或其它高热容、导热 良好的金属褶皱网。当火焰通过阻火器时， 金属褶皱网吸收燃烧产生的热量，使火焰 熄灭，从而防止外界的火焰经呼吸阀或液 压安全阀引入罐内。
p p0 P0> P P0 大气压 P p0
大气压力顶开真空阀盘，向罐内补入空气，使压 力不再下降， 以免油罐抽瘪。当罐内气体空间的 压力超过油罐设计压力时，压力阀被气体顶开 ， 气体从罐内排出， 使罐内压力不再上升。
p
P0< P 罐内气压
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3、主要设备设施 结构原理图
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3、主要设备设施 工艺原理
净化罐结构示意图
拱顶罐是储存石
量油口 透光口
油及产品的容器。油 罐的脱水管线可以将
透光口
机械呼吸阀 阻火器
液压安全阀
阻火器
净化油经沉降分离后
的游离水排出，保障
立式金属拱顶罐
底水管线 DN150
来油管线DN250
吹扫管线DN150 倒罐进口管线DN200 外输管线DN250
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3、主要设备设施 沉降罐结构示意图
液压安全阀 机械呼吸阀 13.138m 量油口 防虹吸管 阻火器 透光孔
10.65m 集油槽 水 箱 4.50m 抽乳化层
配液管 1.50m 水箱脱水 进口管线 0.50m 污水罐DN150 来油汇管DN200 倒罐泵DN250 净化罐DN250 出口管线
干燥管 冷凝水管
循环水管
在试样中加入与水不相溶的溶剂，在 回流条件下加热蒸溜。蒸出的油、溶剂和 水蒸气经冷凝器冷凝，冷凝下来的油、溶 剂和水在水分接收器中连续分离，水沉降
水分接收器
到下部带刻度的部分中去，溶剂返回到蒸
蒸馏烧瓶
精确度0.01
加热器
馏烧瓶中，蒸馏结束后读出水分接收器中 水的体积，计算出试样中的水的百分含量。
了油品含水合格。主 要由罐体、安全附件、 进出口管线组成。
倒罐出口管线DN250
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3、主要设备设施 结构原理图
压力阀
定范围内， 以减少蒸发损失，保证油罐安全。机
机械呼吸阀
工作原理
呼吸阀的作用是保持油罐气体空间压力在一
真空阀
械式呼吸阀由压力阀和真空阀两部分组成。 当罐 内气体空间压力低于设计的允许真空压力时，
工作原理
当离心泵启动后，泵轴带动叶轮作高速旋转 运动，迫使叶片间液体旋转，在惯性离心力作用 下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在 流经叶轮运动过程获得能量，静压能增高，流速 增大。当液体离开叶轮进入泵壳，由于壳内流道 逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后
1 2 3 4 5 6 7 8 柱销弹性联轴器 轴 滚动轴承 填料压盖 吸入段 密封环 中段 叶轮 9 10 11 12 13 14 15 16 导叶 导叶套 拉紧螺栓 排出段 平衡套 平衡盘 填料函体 轴承
p0
悬式隔板 盛液槽 连接管
液压安全阀
工作原理
当机械呼吸阀因锈蚀或冻结而不能动 作时，液压式安全阀工作，保证油罐的安
p
P0:大气压
全。当罐内压力增高时， 罐内的气体通过 间（b）图；若压力继续升高，内环油面 和中间隔板下缘相平时，罐内气体通过隔 板下缘逸入大气，使罐内气体压力不再上 升。反之，当罐内出现负压时，外环空间 的油封降低被大气压入内环空间（c）图， 外环液面到达中间隔板的下缘时，空气进 入罐内，使罐内压力不再下降。
排污管线
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原油净化处理系统
3、主要设备设施 沉降罐工艺原理演示图
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原油净化处理系统
3、主要设备设施
沉降罐工艺原理
油水混合物由进口管线经配液管中心汇管和辐射状配液管流入沉 降罐底部的水层内，在水层内进行水洗。破乳剂作为一种表面活性剂， 主要作用是降低油水界面的表面张力，由于油水密度的差异，使部分含 水油在上升过程中，较小粒径水滴向下运动，油向上运动，实现了油水 分离。在原油上升到集油槽过程中，其含水率逐渐减小。经沉降分离后 的原油进入集油槽，经原油溢流管流出沉降罐；分离后的污水经上部水 箱，由脱水立管排出。
T2
T1
由于介质的温度差异导致高温介质向 低温介质进行热传递
用蒸汽加热流体时，液体从下方进入套管的内管，并顺序流 过各段套管而由上方流出。蒸汽则进入最上方套管的环隙，冷凝 T1> T2 后的冷凝液由最下方套管排出。
杏河集输队工程技术汇报 杏河集输队
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3、主要设备设施 剖面结构图
多级离心泵