在天然气生产中,管理气体压降至关重要。如果处理不当,这些液滴会堵塞您的系统并导致停机。

在这篇博客中,我们将回答以下9个问题：

什么是阀门压降？

如何设置压降？

压降会降低流量吗？

为什么阻塞流不好？

阻塞流的解决方案是什么？

什么是控制阀中的气蚀？

什么是控制阀中的闪蒸？

"分级"气压下降意味着什么？

暂存和压缩之间有什么区别？

什么是阀门压降？

阀门上的压降意味着介质按正常方向流动——从上到下。如果上游和下游之间没有压力差——换句话说,如果这些压力相等——就不会有流过阀门。

生产流体,无论是石油还是天然气,都会自然地从高压流向低压。这就是在任何类型的分离设备或系统中确定流量的方式。

阀门两端的压降也可称为"压差"。

如何设置压降？

阀门上的压降由阀门上游和下游的控制点决定。如果阀门在倾卸阀应用中,压降将由两件事决定：

背压调节器保持在分离器上的压力

受下游设备运行压力控制的压力

压降会降低流速吗？

压降确实会影响流速,但并不总是会降低流速。

同样,每个阀门流动介质都会有压降,这就是产生流量的原因。压降是降低还是增加流速取决于压降是升高还是降低。

这是一般规则：

更高的压降=更多的流量。

较低的压降=较少的流量。

如果压降变高（意味着压差增加）,将有更多的流量通过阀门（达到一个点*）。

如果压降变低（意味着压差降低）,通过阀门的流量就会减少。

例如：与50PSI压降相比,2"阀杆导向阀中的1"内件在100PSI压降下的流量更大。这是因为推动它的流动介质中有更大的压力迫使它通过1英寸的内件。

*请注意,这种因压力增加而增加的流量不能无限期地持续下去。在某个时刻,您将达到所谓的阻塞流,我们将在接下来介绍。

为什么阻塞流不好？

有一点,如果您通过降低下游压力来增加压降,则不会增加流速。流体将在缩静脉处达到其速度,在那之后,它将进入一种称为"阻塞流"的状态。

压降越高,通过给定孔口尺寸的流量就越大。如果您想使用现有的相同阀门和设备增加体积,但您处于阻塞状态,您将无法做到。

这会在您的系统中产生问题,因为您无法传递所需的体积。并且根据应用程序,您可能会饿死另一台需要音量才能正常运行的设备。

阻塞流的解决方案是什么？

为了让您的阀门摆脱阻塞流,您必须降低压差。如果您担心在阻塞流中没有足够的体积通过阀门,您需要增加阀门内件尺寸或增加上游压力。

一个重要的区别是：一旦你处于节流状态,降低下游压力以增加压差对增加流速没有任何作用。

如果你增加上游压力,你就会增加更多的能量来推动它穿过阀门,这样就可以增加流速,因为它会增加压降。

换句话说,当你处于节流状态时,你可以推动更多的生产流体或气体通过,但不能拉出更多。

如果你从后面（上游）增加压力,你可以推动更多,但如果你从下游带走压力以产生更高的压差,它不会允许更多的流量通过阀门。

部分关闭阀门会增加压力吗？

如果你部分关闭阀门,它会增加压力吗？这取决于你的音量。

如果您部分关闭阀门并且流过相对大量的体积,如果它没有打开到足以释放压力的程度,则上游压力可能会增加。

如果阀门部分关闭并且您流过的体积相对较小,则它可以释放足够的体积以使压力降低。

哪个阀门的压降？

有许多变量可以确定您的压降是多少,包括阀门所处的应用和流动条件。

也就是说,由于其平衡阀内件,我们的笼式导向高压控制阀可以处理比许多阀门更高的压降。

这是因为在阀门的工作压力下,存在高压降的可能性,而阀门操作允许它在那些高压降应用中工作。

怎么运行的：

通过阀笼导向高压控制阀的流量来自阀座下方。

上游压力通过活塞内的两个连通孔移动。这平衡了活塞顶部和底部的压力。

这意味着阀门是平衡的,因此无论您的压降有多大,阀门都可以通过先导供气的标准压力打开或关闭。

要了解更多信息,请观看我们的视频如何操作高压控制阀。

什么是控制阀中的气蚀？

什么是气蚀

空化是液体中空气或气泡的形成和破裂。

当液体经历快速的压力变化并降至蒸气压以下时,就会形成气泡。当压力恢复时,这些气泡会破裂。

这一切都可能发生在非常短的跨度内,紧接在缩静脉之后——阀门中流量直径最小、流体速度的点。

气蚀的症状是什么？

因为它发生在阀门或管道内部,所以气蚀不容易被发现。以下是可能由空化引起的两种症状：

阀内件点蚀。当气泡破裂时,它会产生强大的力量。当这种情况在阀内件的金属表面反复发生时,金属就会开始腐蚀和凹陷。

水锤击。如果发生气蚀,您的阀门可能会反复快速打开和关闭。这称为水锤作用,它最终会损坏阀杆、连接块和/或阀座。

如何防止气蚀？

您可以采取三项措施来防止阀门发生气蚀：

降低阀门上的压降。

将阀门安装在过程中较凉爽的地方,从而降低蒸汽压力。

确保您的阀门尺寸合适。当阀门尺寸过大时,气穴现象经常发生在应用中。有关如何确定阀门尺寸的提示,请观看我们的视频"如何选择阀门"。

在高压降和高速下经常发生空化。如果您遇到高压降,另一个需要注意的问题是闪烁。

什么在控制阀中闪烁？

气蚀在液体中更常见,而闪蒸在气体生产中更常见。

当您将液态碳氢化合物的压力降低到它们"闪蒸"成蒸气的程度时,就会发生闪蒸。

例如：如果您将油乳化液从高压快速倾倒到低压（例如,500PSI降至60PSI）,它会闪蒸,这意味着生产中富含、轻质、高比重的凝析油会蒸发,您会失去永远的资源

您运营的生产容器上的压力使这种凝析油保持液态。

这就是生产商分阶段降低气体压力的原因。

分级气压下降是什么意思？

分期是分阶段而不是一次性降低压力的过程。一下子降低压力不仅会导致冻结,还会导致气蚀和闪蒸。更多的油和凝析油可以液体形式回收,并且不会在分级压力下降时蒸发损失。

这通常是产气井中的一个问题。这些作业通常被标记为"天然气生产"——这意味着天然气是生产商回收量的资源。

然而,这些油井仍然会出油,有时由于颜色浅而被称为"白油",可以为这些生产商创造可观的收入。

许多生产商在其天然气井上使用气体生产装置(GPU)在减压前加热井流,从而有助于减轻冻结。在此设置中,油和凝析油可以在GPU的分离器部分中回收。

与此同时,干燥气体从容器顶部流出。天然气被送到下游进入销售线。一些干气用于为GPU上的仪器供电。

暂存与压缩

注意暂存是压缩过程的逆过程。天然气压缩机的目的是对天然气重新加压以将其推向下游。

当气体到达压缩机时,生产商希望将冷凝物"排出",以免损坏压缩机。