اسلاگ کچر

گاز پس از ورود به پالایشگاه وارد دو دستگاه اسلاگ کچر (Slug Catcher ) می شود که وظیفه آنها جدا سازی مایعات گازی از گاز ورودی است.

جداسازی مایعات در اسلاگ کچرها بر اساس سنگینی (Gravity) وبدلیل شیب لوله هاست .گاز خروجی از اسلاگ کچر پس از عبور از جداکننده های ورودی وپس از عبور ازلوله 48 اینچ از طریق لوله های 24 اینچ جهت تصفیه به ردیفهای تصفیه گاز وارد می شوند.

گاز خروجی از اسلاگ کچر وارد یک جداکننده (Separator) می شود تا میعانات سبک گازی شامل پروپان و بوتان از گاز جدا شوند. این میعانات سبک گازی در یک واحد تصحیح فشار بخار قرار گرفته و سپس به یک جدا کننده دیگر وارد می شوند تا پروپان از بوتان جدا شود. میعانات گازی موادی بسیار پر ارزش می باشند که به عنوان خوراک صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرند.

راب

خطوط لوله ای که گاز و مایعات را با هم حمل می کنند، به نام جریان دو فازی ، می توانند در یک رژیم جریانی به نام جریان slugging یا slug flow کار کنند. تحت تأثیر گرانش ، مایعات تمایل به نشستن در پایین خط لوله دارند، در حالی که گازها قسمت بالایی خط لوله را اشغال می کنند. تحت شرایط عملیاتی معین، گاز و مایع به طور یکنواخت در سراسر خط لوله توزیع نمی شوند، اما به صورت دوشاخه های بزرگ با مایعات یا بیشتر گازها از طریق خط لوله عبور می کنند. به این شاخه های بزرگ راب می گویند.

راب هایی که از خط لوله خارج می شوند می توانند ظرفیت جابجایی گاز/مایع نیروگاه را در خروجی خط لوله اضافه بار کنند، زیرا اغلب با سرعت بسیار بیشتری نسبت به تجهیزات طراحی شده تولید می شوند.

راب ها را می توان با مکانیسم های مختلفی در یک خط لوله تولید کرد:

• زمین به دلیل ارتفاعات در خط لوله که از ارتفاع زمین یا بستر دریا پیروی می کند، ایجاد می شود. مایع می تواند در نقطه پایین خط لوله جمع شود تا زمانی که فشار کافی در پشت آن ایجاد شود. هنگامی که مایع از نقطه پایین رانده می شود، می تواند یک حلزون تشکیل دهد.
• هیدرودینامیکی ناشی از جریان گاز با سرعت سریع در فاز مایع با جریان کندتر است. گاز امواجی را روی سطح مایع تشکیل می دهد که ممکن است برای پل زدن کل مقطع خط رشد کند. این باعث ایجاد انسداد در جریان گاز می شود که به عنوان یک حلزون از طریق خط عبور می کند.
• رایزر مبتنی بر رایزر نیز شناخته می شود شلختگی شدید ، با بالابرهای خط لوله که اغلب در تاسیسات تولید نفت دریایی یافت می شوند، مرتبط است. مایعات در پایین رایزر جمع می شوند تا زمانی که فشار کافی در پشت آن ایجاد شود تا مایعات را به بالای رایزر فشار دهد و بر سر ساکن . در پشت این شلاق مایع، یک گلوله گاز دنبال می شود، تا زمانی که مایعات کافی در پایین جمع شوند تا یک حلزون مایع جدید تشکیل شود.
• پیگینگ راب ناشی از پیگینگ عملیات خوک طوری طراحی شده است که تمام یا بیشتر محتویات مایعات خط لوله را به سمت خروجی فشار دهد. این عمدا یک حلزون مایع ایجاد می کند.

راب های تشکیل شده توسط slugging زمین، slugging هیدرودینامیکی یا slugging مبتنی بر رایزر ماهیت دوره ای دارند. اینکه یک راب بتواند به خروجی خط لوله برسد یا نه بستگی به سرعتی دارد که مایعات در جلو (یعنی در جهت جریان) به حلزون اضافه می‌شوند و سرعت خروج مایعات از راب در پشت. برخی از راب ها هنگام حرکت در خط لوله رشد می کنند، در حالی که برخی دیگر قبل از رسیدن به خروجی خط لوله مرطوب شده و ناپدید می شوند.

هدف از حلب گیر

اسلگ گیر کشتی با حجم بافر کافی برای ذخیره بزرگترین راب های مورد انتظار از سیستم بالادست است. اسلگ گیر بین خروجی خط لوله و تجهیزات پردازش قرار دارد. مایعات بافر را می توان با سرعت بسیار کمتری به تجهیزات پردازش تخلیه کرد تا از بارگذاری بیش از حد سیستم جلوگیری شود. از آنجایی که راب یک پدیده دوره ای است، اسلگ گیر باید قبل از رسیدن راب بعدی خالی شود.

اسلگ گیرها را می توان به طور مداوم یا بر اساس تقاضا استفاده کرد. یک اسلگ گیر که به طور دائم به خط لوله متصل است، تمام تولیدات از جمله راب ها را قبل از ارسال به تاسیسات جابجایی گاز و مایع بافر می کند. این برای پیش‌بینی رفتار لجن‌کشی دشواری که در فرورفتگی زمین، شناور شدن هیدرودینامیکی یا شلختگی مبتنی بر رایزر یافت می‌شود، استفاده می‌شود. از طرف دیگر، اسلگ گیر را می توان در عملکرد عادی دور زد و زمانی که انتظار می رود اسلگ وجود داشته باشد، معمولاً در حین عملیات پیگینگ، آنلاین شود. مزیت این راه‌اندازی این است که بازرسی و نگهداری روی اسلگ‌گیر را می‌توان بدون وقفه در عملکرد عادی انجام داد.

طراحی اسلگ گیر

اسلگ گیرها به اشکال مختلف طراحی شده اند،

• یک شناور اسلاگ کچر در اصل یک کشتی معمولی است. این نوع در طراحی و نگهداری ساده است.
• یک نوع انگشتی از چندین قطعه لوله بلند (“انگشت”) تشکیل شده است که با هم حجم بافر را تشکیل می دهند. مزیت این نوع اسلاگ کچر این است که قطعات لوله برای فشارهای بالا که اغلب در سیستم های خط لوله با آن مواجه می شوند، ساده تر از یک کشتی بزرگ طراحی می شوند. یک عیب این است که ردپای آن می تواند بیش از حد بزرگ شود. می توان نمونه ای از یک گیره بزرگ انگشتی را در دن هلدر، هلند مشاهده کرد نقشه های گوگل . خط لوله ورودی حاوی گاز و مایع به ورودی اسلگ گیر هدایت می شود. ورودی شامل یک منیفولد و بخش تقسیم کننده با قطر بزرگ است که در آن گاز/مایع به 2، 4، 6 یا 8 لوله افقی با قطر 24، 30، 36، 42 یا 48 اینچ تقسیم می شود. ^[2] جداسازی گاز/مایع در این لوله‌ها با ریختن مایع به پایین لوله‌ها با گاز بالا صورت می‌گیرد. گاز بدون مایع در انتهای لوله های جداسازی توسط رایزرهای بالای لوله ها خارج می شود. رایزرها با هم منیفولد می شوند و گاز به سمت تصفیه بیشتر هدایت می شود. از پایه لوله های جداسازی، مایعات از طریق پایین آمدن ها به یک آرایه پایین تر از لوله های افقی جریان می یابد. ^[3] این لوله‌ها از ورودی به سمت پایین شیب دارند و معمولاً می‌توانند 100 تا 250 متر طول داشته باشند. ^[4] بخش اولیه لوله‌های پایینی برای جداسازی بیشتر گاز/مایع و انتهای آن حجم ذخیره‌سازی بافری برای مایعاتی که با سرعت ثابت برای تصفیه بیشتر خارج می‌شوند فراهم می‌کند. ^[3] فشار کار در اسلگ گیر توسط یک کنترل کننده فشار و شیر کنترل فشار در خروجی گاز حفظ می شود. سطح مایع در انتهای ذخیره سازی slugcatcher توسط یک کنترل کننده سطح مایع و شیر کنترل سطح در خروجی مایع کنترل می شود.
• یک Loop Parking ویژگی های رگ و انواع انگشت را ترکیب می کند. جداسازی گاز/مایع در کشتی اتفاق می افتد، در حالی که مایع در انگشتان حلقه پارکینگ شکل ذخیره می شود.
• یک اسلگ گیر هیبریدی ترکیبی از راندمان بالای جداکننده کشتی و حجم ذخیره سازی بزرگ یک گیره حلزون چنگ است.

یک طراحی اولیه اسلگ گیر حاوی حجم بافر برای گاز و مایع است. یک سیستم کنترل برای خروج کنترل شده گاز و مایع به تاسیسات پردازش پایین دست استفاده می شود. بخش ورودی برای ترویج جداسازی گاز و مایعات طراحی شده است.

اسلاگ کچر چیست؟

اسلاگ کچر قطعه ای از تجهیزات ثابت به شکل یک کشتی یا شبکه لوله کشی است. این شامل حجم بافر کافی برای رسیدگی به بزرگترین حلزون مورد انتظار از سیستم های خط لوله نفت و گاز یا خطوط جریان است. خطوط جریان حامل سیالات چند فازی (نفت خام، گاز، آب، مخلوط) اغلب راب های آسیب رسان را تشکیل می دهند. اسلگ گیرها از تجهیزات و پشتیبانی در برابر شکست ناگهانی ناشی از نیروهای ایجاد شده به دلیل جریان راب محافظت می کنند. آنها معمولاً قبل از انتقال سیال به تجهیزات پردازش قرار دارند (شکل 1). اسلاگ کچر به طور گسترده در خطوط جریان چند فازی برای انجام وظایف زیر استفاده می شوند:

• برای محافظت از سیستم و تجهیزات پایین دست از اثرات مخرب جریان راب.
• برای مدیریت موثر حجم بالای مایعات (Slugs) تولید شده.
• برای جداسازی بخشی از مایع از گازها در کارخانه های فرآوری گاز چند فازی (Product Separation). جداسازی اولیه فازهای مایع و گاز به دلیل اختلاف چگالی در داخل اسلگ گیر رخ می دهد.
• برای کاهش احتمال تشکیل بیشتر راب در فرآیندهای پایین دست.
• به مایع اجازه می دهد تا با سرعت کمتری به تاسیسات و تجهیزات پایین دستی که می تواند به درستی جابجا شود دنبال شود.
• Slug Catchers همچنین می تواند به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی موقت کار کند.

بسته به نوع و فرکانس تولید راب، راب گیرها را می توان به طور دائم یا متناوب استفاده کرد. زمانی که پیش‌بینی رفتار slugging دشوار است، آنها به طور مداوم استفاده می‌شوند. با این حال، برای راب‌هایی که به‌طور عمدی تولید می‌شوند، مانند در حین عملیات پیگینگ خط لوله، راب‌گیرها فقط در زمان نیاز استفاده می‌شوند.

انواع اسلگ گیر

بر اساس ساختار طراحی آنها، چهار نوع اسلگ گیر در مصارف صنعتی یافت می شود. آن ها هستند:

1. اسلگ گیر نوع کشتی
2. اسلاگ کچر تایپ انگشتی
3. نوع حلقه ذخیره شده/ نوع حلقه پارکینگ اسلگ گیر و
4. اسلگ گیر هیبریدی

اسلگ گیر نوع کشتی:

همانطور که از نام آن پیداست، اسلاگ کچر نوع شناور اساساً یک مخزن جداسازی دو فازی هستند. ملاحظات اصلی طراحی این است که حجم کشتی حاوی بزرگترین حلزون مورد انتظار از خطوط لوله باشد. با این حال، شناورهای شناور باید به اندازه کافی قوی باشند تا فشارهای بالای خط لوله را حفظ کنند. رگ می تواند افقی یا عمودی باشد. شناورهای عمودی در مقایسه با اسلگ گیرهای افقی دارای کارایی بیشتری هستند. آنها برای طراحی و نگهداری ساده هستند، اما با افزایش حجم مورد نیاز و فشار، این تجهیزات بسیار گران می شود.

اسلاگ کچر انگشتی یا اسلگ گیر هارپ:

تعدادی لوله با قطر زیاد برای ساختن نوع فینگر یا اسلاگ کچر هارپ استفاده می شود. از آنجایی که طراحی لوله‌کشی برای تحمل فشار بالا آسان‌تر است، اسلاگ‌گیرهای نوع انگشتی به دلیل دلایل اقتصادی آن به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. شکل 2 در زیر یک نمونه معمولی از هارپ اسلاگ کچر را نشان می دهد.

اسلاگ کچر نوع انگشتی شامل

• انگشتان دارای سه بخش مجزا هستند
  • بخش جداسازی گاز/مایع
  • بخش میانی و
  • بخش ذخیره سازی
• رایزرهای گاز که به هر انگشت در ناحیه انتقال بین بخش های جداسازی و میانی متصل می شوند.
• خطوط یکسان سازی گاز در هر انگشت در بخش ذخیره سازی راب قرار دارد.
• هدر مایع عمود بر انگشتان پیکربندی شده است.

نوع حلقه ذخیره شده/ نوع حلقه پارکینگ Slug گیر:

ویژگی های هر دو نوع کشتی و انگشت در یک اسلگ گیر Loop Parking ترکیب شده است. جداسازی فاز گاز و مایع در کشتی رخ می دهد، در حالی که انگشتان حلقه پارکینگ شکل، حجم بافر را برای ذخیره مایع فراهم می کنند.

اسلگ گیر هیبریدی:

راندمان بالای جداکننده کشتی و حجم بالای ذخیره سازی یک ماهیگیر حلزون چنگ در یک اسلگ گیر هیبریدی ترکیب می شود.

انتخاب نوع اسلاگ کچر

انتخاب اساسی بین “نوع کشتی” و “نوع انگشت” با در نظر گرفتن انجام می شود

• جنبه های اقتصادی (هزینه های طراحی و نصب Slug Catcher)
• ویژگی های تجهیزات
• حجم مورد نیاز (قانون شست استفاده از نوع کشتی برای حجم های کمتر از 100 متر مکعب ^است . برای جریان گاز حالت پایدار بالا: نوع عمودی و برای جریان گاز حالت پایدار کم: نوع افقی)
• شرایط سایت مانند نیازهای فضایی. اسلاگ کچر انگشتی فضای بزرگی را اشغال می کنند.
• فشار طراحی (طراحی کم فشار-نوع مخزن؛ فشار طراحی بالا-نوع انگشت)
• امکان سنجی حمل و نقل و غیره

مراحل طراحی Slug Catcher

از آنجایی که اسلاگ کچر هم در سیستم های تولید چند فاز نفت/گاز و هم در سیستم های گاز/میعانات گازی برای مقابله با اثرات خطرناک راب استفاده می شوند، باید اندازه مناسبی داشته باشند تا راب ها را تا حدی مرطوب کنند که تجهیزات پردازش پایین دست به راحتی بتوانند پردازش کنند. برای تخمین اندازه مورد نیاز یک اسلگ گیر، اطلاعاتی در مورد میزان جابجایی مایعات، فرکانس پیگینگ، امکان اسلاگ، مدت زمان اسلگ، و نرخ های شیب دار و غیره مورد نیاز است. برای تعیین مدت زمان ورود، حجم و سایر اطلاعات مربوطه، یک شبیه‌سازی گذرا از سناریوهای ورود مانند پیگینگ، افزایش جریان و غیره انجام می‌شود.

مراحل اصلی طراحی اسلگ گیر شامل موارد زیر است:

• تعیین عملکرد و مکان Slug Catcher.
• بر اساس معیارها و داده های طراحی، تخمین حجم گیر (ابعاد)
• انتخاب انواع یا پیکربندی Slug catcher با توجه به طراحی و ملاحظات اقتصادی
• امکان سنجی

اسلگ گیر یک تجهیزات ساکن است که در تأسیسات تولید نفت بالادست برای به حداقل رساندن راب از خط لوله نفت و گاز استفاده می شود. سیالات استخراج شده از مخازن نفت و گاز حاوی نفت خام، گاز طبیعی، آب، نمک و غیره است. جریان چند فازی در یک خط لوله اغلب منجر به تشکیل جریان حلزونی می شود. این جریان چند فازی در یک کشتی بزرگ در تاسیسات پردازش و ذخیره‌سازی نفت خام دریافت می‌شود که در آن نفت، آب و گازها به طور خام جدا می‌شوند تا حلزون را از بین ببرند، از این رو به این نام می‌گویند.

Slug Flow

یک جریان چند فازی در یک لوله یا خط لوله گاهی اوقات منجر به یک جریان حلزونی می شود که در آن سیال به شاخه هایی از مایعات و گازهایی که پشت سر هم در همان خط لوله جاری می شوند، جدا می شود. به این دوشاخه های مایعات و گازها راب می گویند. به دلایل مختلفی از جمله بالا و پایین رفتن زمین، سرعت گاز بیشتر در مقایسه با سرعت مایع، پیگینگ و غیره جریان مایع پیش‌بینی‌شده معمولی که تجهیزات پردازش برای آن طراحی شده‌اند. بنابراین یک حجم بافر برای تبدیل راب های نفت و آب به جریان مایع ثابتی که به تاسیسات فرآوری نفت می رود مورد نیاز است. این حجم بافر توسط اسلاگ کچر تامین می شود.

عملیات اسلگ گیر

یک اسلگ گیر حجم بافری را برای تطبیق جریان متناوب مایع بالا به شکل راب فراهم می کند. Slug یک جداسازی مایع گازی بسیار خام را انجام می دهد و مایعات موجود در ظرف را می توان به آرامی به تأسیسات پردازش پایین دست در جریان طراحی خود تخلیه کرد.

انواع اسلگ گیر

اسلگ گیر نوع کشتی یک مخزن جداسازی ساده دو فاز است. در حالی که راندمان جداسازی کشتی برای یک اسلگ گیر حیاتی نیست، حجم کشتی بسیار مهم است. کشتی باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند مایعات بزرگ تولید شده توسط یک خط لوله را در خود جای دهد، به خصوص در حین پیگ . از آنجایی که یک خط لوله نفت و گاز معمولا فشار بسیار بالایی را می بیند، کشتی بزرگ باید طوری طراحی شود که در مقابل فشار طراحی بالا نیز مقاومت کند.

اسلاگ کچر از نوع انگشتی پاسخی به مشکل اقتصادی طراحی یک مخزن بافر بزرگ در فشار طراحی بالا ارائه می دهد. اسلاگ کچر نوع انگشتی از قطعات لوله های با قطر بزرگ به جای ظرف معمولی برای تامین حجم بافر استفاده می کنند. از آنجایی که طراحی لوله برای تحمل فشار بالا در مقایسه با یک کشتی آسان تر است، این طراحی از این نظر سودمند است. با این حال، تعداد زیادی لوله برای تامین حجم کافی مورد نیاز است و این باعث می شود که ردپای زیادی برای اسلگ گیر ایجاد شود.

Slug گیر Loop Parking ترکیبی از ویژگی های شناور و اسلگ گیر از نوع انگشتی است. یک ظرف برای جداسازی مایع گاز اولیه استفاده می شود، در حالی که حجم بافر مایع توسط انگشتان حلقه پارکینگ شکل فراهم می شود. از این انگشتان مایع به آرامی به تجهیزات پردازش پایین دست تخلیه می شود.

اسلگ گیر

Slug Catcher برای جمع آوری مایعاتی استفاده می شود که در خطوط جریان ته نشین شده اند که می توانند ظرفیت جابجایی گاز/مایع کارخانه را به خصوص در حین عملیات پیگینگ اضافه بار کنند.

Slug Catcher به محافظت از تجهیزات تولیدی ارزشمند شما در برابر انفجار ناگهانی مایعات که وارد جریان گاز شما می شود کمک می کند. معمولاً در پایین دست عملیات خط لوله و پیگینگ استفاده می شود که در آن حجم زیادی از مایع می تواند در خط لوله جمع شود و در مدت زمان کوتاهی از آن عبور داده شود. این واحد دارای یک کنترل کننده سطح مایع و شیر کنترل خروجی مایع و همچنین یک اتصال تخلیه تصادف است. این اتصال به شما این امکان را می دهد که یک کنترل کننده سطح تصادف و خروجی مایع ثانویه برای دفع راب های بزرگ ناگهانی اضافه کنید.

مزایای کلیدی

چگونه کار می کند

ویژگی ها و گزینه های استاندارد