在天然氣生產(chǎn)中，管理氣體壓降至關(guān)重要。如果處理不當(dāng)，這些液滴會(huì)堵塞您的系統(tǒng)并導(dǎo)致停機(jī)。

在這篇博客中，我們將回答以下9個(gè)問(wèn)題：

什么是閥門(mén)壓降？

如何設(shè)置壓降？

壓降會(huì)降低流量嗎？

為什么阻塞流不好？

阻塞流的解決方案是什么？

什么是控制閥中的氣蝕？

什么是控制閥中的閃蒸？

“分級(jí)"氣壓下降意味著什么？

暫存和壓縮之間有什么區(qū)別？

什么是閥門(mén)壓降？

閥門(mén)上的壓降意味著介質(zhì)按正常方向流動(dòng)——從上到下。如果上游和下游之間沒(méi)有壓力差——換句話說(shuō)，如果這些壓力相等——就不會(huì)有流過(guò)閥門(mén)。

生產(chǎn)流體，無(wú)論是石油還是天然氣，都會(huì)自然地從高壓流向低壓。這就是在任何類型的分離設(shè)備或系統(tǒng)中確定流量的方式。

閥門(mén)兩端的壓降也可稱為“壓差"。

如何設(shè)置壓降？

閥門(mén)上的壓降由閥門(mén)上游和下游的控制點(diǎn)決定。如果閥門(mén)在傾卸閥應(yīng)用中，壓降將由兩件事決定：

背壓調(diào)節(jié)器保持在分離器上的壓力

受下游設(shè)備運(yùn)行壓力控制的壓力

壓降會(huì)降低流速嗎？

壓降確實(shí)會(huì)影響流速，但并不總是會(huì)降低流速。

同樣，每個(gè)閥門(mén)流動(dòng)介質(zhì)都會(huì)有壓降，這就是產(chǎn)生流量的原因。壓降是降低還是增加流速取決于壓降是升高還是降低。

這是一般規(guī)則：

更高的壓降=更多的流量。

較低的壓降=較少的流量。

如果壓降變高（意味著壓差增加），將有更多的流量通過(guò)閥門(mén)（達(dá)到一個(gè)點(diǎn)*）。

如果壓降變低（意味著壓差降低），通過(guò)閥門(mén)的流量就會(huì)減少。

例如：與50PSI壓降相比，2"閥桿導(dǎo)向閥中的1"內(nèi)件在100PSI壓降下的流量更大。這是因?yàn)橥苿?dòng)它的流動(dòng)介質(zhì)中有更大的壓力迫使它通過(guò)1英寸的內(nèi)件。

*請(qǐng)注意，這種因壓力增加而增加的流量不能無(wú)限期地持續(xù)下去。在某個(gè)時(shí)刻，您將達(dá)到所謂的阻塞流，我們將在接下來(lái)介紹。

為什么阻塞流不好？

有一點(diǎn)，如果您通過(guò)降低下游壓力來(lái)增加壓降，則不會(huì)增加流速。流體將在縮靜脈處達(dá)到其速度，在那之后，它將進(jìn)入一種稱為“阻塞流"的狀態(tài)。

壓降越高，通過(guò)給定孔口尺寸的流量就越大。如果您想使用現(xiàn)有的相同閥門(mén)和設(shè)備增加體積，但您處于阻塞狀態(tài)，您將無(wú)法做到。

這會(huì)在您的系統(tǒng)中產(chǎn)生問(wèn)題，因?yàn)槟鸁o(wú)法傳遞所需的體積。并且根據(jù)應(yīng)用程序，您可能會(huì)餓死另一臺(tái)需要音量才能正常運(yùn)行的設(shè)備。

阻塞流的解決方案是什么？

為了讓您的閥門(mén)擺脫阻塞流，您必須降低壓差。如果您擔(dān)心在阻塞流中沒(méi)有足夠的體積通過(guò)閥門(mén)，您需要增加閥門(mén)內(nèi)件尺寸或增加上游壓力。

一個(gè)重要的區(qū)別是：一旦你處于節(jié)流狀態(tài)，降低下游壓力以增加壓差對(duì)增加流速?zèng)]有任何作用。

如果你增加上游壓力，你就會(huì)增加更多的能量來(lái)推動(dòng)它穿過(guò)閥門(mén)，這樣就可以增加流速，因?yàn)樗鼤?huì)增加壓降。

換句話說(shuō)，當(dāng)你處于節(jié)流狀態(tài)時(shí)，你可以推動(dòng)更多的生產(chǎn)流體或氣體通過(guò)，但不能拉出更多。

如果你從后面（上游）增加壓力，你可以推動(dòng)更多，但如果你從下游帶走壓力以產(chǎn)生更高的壓差，它不會(huì)允許更多的流量通過(guò)閥門(mén)。

部分關(guān)閉閥門(mén)會(huì)增加壓力嗎？

如果你部分關(guān)閉閥門(mén)，它會(huì)增加壓力嗎？這取決于你的音量。

如果您部分關(guān)閉閥門(mén)并且流過(guò)相對(duì)大量的體積，如果它沒(méi)有打開(kāi)到足以釋放壓力的程度，則上游壓力可能會(huì)增加。

如果閥門(mén)部分關(guān)閉并且您流過(guò)的體積相對(duì)較小，則它可以釋放足夠的體積以使壓力降低。

哪個(gè)閥門(mén)的壓降？

有許多變量可以確定您的壓降是多少，包括閥門(mén)所處的應(yīng)用和流動(dòng)條件。

也就是說(shuō)，由于其平衡閥內(nèi)件，我們的籠式導(dǎo)向高壓控制閥可以處理比許多閥門(mén)更高的壓降。

這是因?yàn)樵陂y門(mén)的工作壓力下，存在高壓降的可能性，而閥門(mén)操作允許它在那些高壓降應(yīng)用中工作。

怎么運(yùn)行的：

通過(guò)閥籠導(dǎo)向高壓控制閥的流量來(lái)自閥座下方。

上游壓力通過(guò)活塞內(nèi)的兩個(gè)連通孔移動(dòng)。這平衡了活塞頂部和底部的壓力。

這意味著閥門(mén)是平衡的，因此無(wú)論您的壓降有多大，閥門(mén)都可以通過(guò)先導(dǎo)供氣的標(biāo)準(zhǔn)壓力打開(kāi)或關(guān)閉。

要了解更多信息，請(qǐng)觀看我們的視頻如何操作高壓控制閥。

什么是控制閥中的氣蝕？

什么是氣蝕

空化是液體中空氣或氣泡的形成和破裂。

當(dāng)液體經(jīng)歷快速的壓力變化并降至蒸氣壓以下時(shí)，就會(huì)形成氣泡。當(dāng)壓力恢復(fù)時(shí)，這些氣泡會(huì)破裂。

這一切都可能發(fā)生在非常短的跨度內(nèi)，緊接在縮靜脈之后——閥門(mén)中流量直徑最小、流體速度的點(diǎn)。

氣蝕的癥狀是什么？

因?yàn)樗l(fā)生在閥門(mén)或管道內(nèi)部，所以氣蝕不容易被發(fā)現(xiàn)。以下是可能由空化引起的兩種癥狀：

閥內(nèi)件點(diǎn)蝕。當(dāng)氣泡破裂時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的力量。當(dāng)這種情況在閥內(nèi)件的金屬表面反復(fù)發(fā)生時(shí)，金屬就會(huì)開(kāi)始腐蝕和凹陷。

水錘擊。如果發(fā)生氣蝕，您的閥門(mén)可能會(huì)反復(fù)快速打開(kāi)和關(guān)閉。這稱為水錘作用，它最終會(huì)損壞閥桿、連接塊和/或閥座。

如何防止氣蝕？

您可以采取三項(xiàng)措施來(lái)防止閥門(mén)發(fā)生氣蝕：

降低閥門(mén)上的壓降。

將閥門(mén)安裝在過(guò)程中較涼爽的地方，從而降低蒸汽壓力。

確保您的閥門(mén)尺寸合適。當(dāng)閥門(mén)尺寸過(guò)大時(shí)，氣穴現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在應(yīng)用中。有關(guān)如何確定閥門(mén)尺寸的提示，請(qǐng)觀看我們的視頻“如何選擇閥門(mén)"。

在高壓降和高速下經(jīng)常發(fā)生空化。如果您遇到高壓降，另一個(gè)需要注意的問(wèn)題是閃爍。

什么在控制閥中閃爍？

氣蝕在液體中更常見(jiàn)，而閃蒸在氣體生產(chǎn)中更常見(jiàn)。

當(dāng)您將液態(tài)碳?xì)浠衔锏膲毫档偷剿鼈儭伴W蒸"成蒸氣的程度時(shí)，就會(huì)發(fā)生閃蒸。

例如：如果您將油乳化液從高壓快速傾倒到低壓（例如，500PSI降至60PSI），它會(huì)閃蒸，這意味著生產(chǎn)中富含、輕質(zhì)、高比重的凝析油會(huì)蒸發(fā)，您會(huì)失去永遠(yuǎn)的資源

您運(yùn)營(yíng)的生產(chǎn)容器上的壓力使這種凝析油保持液態(tài)。

這就是生產(chǎn)商分階段降低氣體壓力的原因。

分級(jí)氣壓下降是什么意思？

分期是分階段而不是一次性降低壓力的過(guò)程。一下子降低壓力不僅會(huì)導(dǎo)致凍結(jié)，還會(huì)導(dǎo)致氣蝕和閃蒸。更多的油和凝析油可以液體形式回收，并且不會(huì)在分級(jí)壓力下降時(shí)蒸發(fā)損失。

這通常是產(chǎn)氣井中的一個(gè)問(wèn)題。這些作業(yè)通常被標(biāo)記為“天然氣生產(chǎn)"——這意味著天然氣是生產(chǎn)商回收量的資源。

然而，這些油井仍然會(huì)出油，有時(shí)由于顏色淺而被稱為“白油"，可以為這些生產(chǎn)商創(chuàng)造可觀的收入。

許多生產(chǎn)商在其天然氣井上使用氣體生產(chǎn)裝置(GPU)在減壓前加熱井流，從而有助于減輕凍結(jié)。在此設(shè)置中，油和凝析油可以在GPU的分離器部分中回收。

與此同時(shí)，干燥氣體從容器頂部流出。天然氣被送到下游進(jìn)入銷售線。一些干氣用于為GPU上的儀器供電。

暫存與壓縮

注意暫存是壓縮過(guò)程的逆過(guò)程。天然氣壓縮機(jī)的目的是對(duì)天然氣重新加壓以將其推向下游。

當(dāng)氣體到達(dá)壓縮機(jī)時(shí)，生產(chǎn)商希望將冷凝物“排出"，以免損壞壓縮機(jī)。