Page 66 - 理化检验-物理分册2022年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202208014

分离器液位计安装短管开裂原因

寇 国,毛仲强,胡启良,殷 稳,李 洋

( 中国石油塔里木油田分公司,库尔勒 841000 )

摘 要: 某天然气机组二级入口分离器筒体外壁上用于安装液位计的短管存在裂纹, 裂纹位于
管母材区域, 为环向开裂。采用宏观观察、 化学成分分析、 金相检验、 扫描电镜分析、 受力情况分析
等方法对短管开裂原因进行了综合分析。结果表明: 在短管配合区的前 1~2 个螺纹的根部存在静
止且含有腐蚀性介质的积液; 该区域在交变载荷的长期作用, 以及拉应力与硫离子的耦合作用下萌
生裂纹; 液位计与短管的配合尺寸不够、 管壁受力面积较小、 应力增大及腐蚀性介质等促进了裂纹
的进一步扩展。

关键词: 分离器;短管;开裂;疲劳;腐蚀

中图分类号: TG142.1+4 ; TG115.5 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 08-0050-04

Causesofcrackin g ofse p aratorli q uidlevelmeterinstallationshorttube

,
,
KOUGuo , MAOZhon gq ian g HUQ ilian g YIN Wen , LIYan g

( PetroChinaTarim OilfieldCom p an y , Korla841000 , China )

Abstract : Therewerecracksintheshorttubeusedforinstallin gtheli q uidlevelmeterontheouterwallof

thesecondar y inletse p aratorc y linderofanatural g asunit.Thecrackswerelocatedinthep i p ebasematerialarea ,

which were circumferentialcracks. Macrosco p ic observation , chemicalcom p osition anal y sis , metallo g ra p hic

examination , scannin gelectron microsco p eanal y sisandstressanal y siswereusedtocom p rehensivel yanal y zethe

causesofshorttubecrackin g .Theresultsshowthattherewasstillli q uidaccumulationwithcorrosivemediumat

therootofthefirsttosecondthreadsinthe p i p efittin g zone.Thisre g ioninitiatedcracksunderthelon g -termaction

ofalternatin g loadandthecou p lin g effectoftensilestressandsulfurions ; theinsufficientmatchin g sizeofthelevel

g au g eandtheshorttube , thesmallstressareaofthep i p ewall , theincreaseofstressandthecorrosivemedium

p romotedthefurtherex p ansionofthecrack.

Ke y words : se p arator ; shorttube ; crackin g ; fati g ue ; corrosion
天然气机组分离器的主要作用是对天然气进行 计安装短管为内螺纹管, 采用螺纹方式连接液位计接
气液分离, 将天然气中的水、 固体颗粒等分离。某天 管, 并与分离器筒体垂直, 以焊接的方式连接, 分离器
然气公司采用的分离器为立式分离器, 分离后的天然 装置结构如图1所示, 长度约为 50mm , 短管外径约

气从罐体上部排出, 从上部排出的天然气中含有少量 为44.8mm , 材料为 20 钢, 液位计连接管端部阀门

#
,
,

的 H 2 S , O 2 CO , CO 2 H 2O 等, 罐体下部排出的为含 至筒体总长约480mm , 该分离器机组在运行过程中

, 等杂质的水溶液, 存在振动, 经检测其振动速度小于 2.8mm / s 。该液
有固相颗粒以及 H 2 S , O 2 CO , CO 2
该分 离 器 的 设 计 压 力 为 1.75 MPa , 操 作 压 力 为 位计安装短管发生了开裂, 采用宏观观察、 金相检验、

0.5MPa~0.8MPa 。设计温度为100℃ , 操作温度约 受力情况分析等方法对开裂短管进行分析。

为55℃ 。分离器罐体设计有液位计安装短管, 液位
1 理化检验
1.1 宏观观察
收稿日期: 2021-09-27

作者简介: 寇 国( 1982- ), 男, 高级工程师, 主要从事油气田地
对开裂短管的表面形貌、 颜色、 裂纹形态等进行
面工程工作
观察, 为 了 清 晰 地 显 示 裂 纹 形 态, 依 据 NB / T
通信作者: 毛仲强, mzh q 0996@sina.com
5 0