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
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電劑,其導電性能。
靜電導出層:靜電導出層為金屬網(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)的導線穿過結(jié)構(gòu)層將靜電導入大地,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、氣和含鹽污水中進行了浸泡實驗。
防靜電措施
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、出液管內(nèi)的靜電進入罐體內(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靜電介質(zhì),只要在進、出液管上的適當位置接地就可把管線內(nèi)的靜電導出。所以分別在三相分離器進出液管的法蘭連蘭處適當?shù)卦O(shè)置金屬接地就可防止進、出液管內(nèi)的靜電進入罐體。
(2)罐體的防靜電措施一般可采用在玻璃鋼中加入導電劑的方法來其導電性能,但其前提是不能影響其力學、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)靜電的導出產(chǎn)出液中的含鹽水本身就有利于靜電的導出,為充分將罐體內(nèi)積聚的靜電導出,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)層導出罐體并接地。考慮在筒體及封頭開口接管時會將導線割斷,對開孔處的導線要連接起來以導線的連續(xù)性。
(4)設(shè)備制造工藝玻璃鋼的力學性能除了與樹脂、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、橫兩個方向的力學性能差別大。在的中,對其操作工況、受力情況進行了細致的分析。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性能為:
向抗拉強度:250MPa
軸向抗拉強度:165MPa
為了使玻璃鋼達到所要求的力學性能,對纏繞角度進行了多次調(diào)整及,確定了適合制造三相分離器的纏繞工藝。經(jīng)嚴密的以及的試壓、運輸、安裝、及運行,了各項達到了要求。
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。