[發明專利]一種緊湊型GLCC分離增壓裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201310754954.7
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103758502A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王守波;宋成舉;賈愛云;馮福祥;王建榮
• 申請（專利權）人: 寧波威瑞泰默賽多相流儀器設備有限公司
• 主分類號: E21B43/36
• 分類號: E21B43/36;G06F17/50
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

1.一種緊湊型GLCC分離增壓裝置，包括GLCC旋流分離器，所述的GLCC旋流分離器包括斜切管和垂直管，所述的斜切管切向固定在所述的垂直管上，所述的垂直管的上端設置有氣體出口且其下端設置有液體出口，其特征在于：還包括一個立式增壓緩沖罐，所述的氣體出口與所述的增壓緩沖罐的上部連通，所述的液體出口與所述的增壓緩沖罐的下部連通，所述的增壓緩沖罐的上端開口設置有井口裝置，所述的增壓緩沖罐的下端密封設置，所述的增壓緩沖罐的內部設置有用于增壓的電潛泵。

2.根據權利要求1所述的一種緊湊型GLCC分離增壓裝置，其特征在于：所述的氣體出口與所述的增壓緩沖罐之間通過管道焊接連接或法蘭連接，所述的液體出口與所述的增壓緩沖罐的之間通過管道焊接連接或法蘭連接。

3.根據權利要求1所述的一種緊湊型GLCC分離增壓裝置，其特征在于：所述的垂直管和所述的增壓緩沖罐兩者之間的水平連線與所述的斜切管在水平面上呈60°且所述的垂直管和所述的增壓緩沖罐兩者之間的水平距離與所述的斜切管的水平投影距離相同。

4.根據權利要求1所述的一種緊湊型GLCC分離增壓裝置，其特征在于：所述的斜切管的中心線與所述的垂直管呈63°。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的一種緊湊型GLCC分離增壓裝置，其特征在于：所述的斜切管的入口處設置有進料管，所述的進料管、所述的垂直管和所述的增壓緩沖罐的底部均設置有支座。

6.一種根據權利要求1所述的緊湊型GLCC分離增壓裝置的制造方法，其特征在于具體包括以下步驟：

（1）設計緊湊型GLCC分離增壓裝置的工藝尺寸大小，包括斜切管、垂直管和增壓緩沖罐的直徑，并預設斜接管、垂直管及增壓緩沖罐的壁厚t；

（2）建模與分析

a.利用三維建模軟件創建步驟（1）設計的緊湊型GLCC分離增壓裝置的三維模型，然后將三維模型導入ANSYS有限元分析軟件中，或者直接在ANSYS有限元分析軟件中創建步驟（1）設計的緊湊型GLCC分離增壓裝置的三維模型；

b.?在ANSYS有限元分析軟件中進行單元類型選擇及設置，單元類型選擇帶有中間節點六面體單元；

c.?在ANSYS有限元分析軟件中進行材料相關參數的設置，設置的主要參數有材料的彈性模量及材料的泊松比；

d.?利用ANSYS有限元分析軟件進行有限元網格劃分，即根據三維模型的大小及求解精度的要求，在ANSYS有限元分析軟件中進行網格大小的設置，設置完成以后，三維模型自動進行網格劃分；

e.?利用ANSYS有限元分析軟件對三維模型的端面壓力進行求解，求解過程具體為：對三維模型進行施加壓力及約束，約束為將三維模型下端面設置為固定，根據公式T=p*d/(4*t)，計算獲得施加在垂直管或斜切管或者增壓緩沖罐的端面壓力，其中p為施加壓力，若t為垂直管的壁厚且d為垂直管的直徑，則T相應為垂直管的端面壓力，若t為斜切管的壁厚且d為斜切管的直徑，則T相應為斜切管的端面壓力，若t為增壓緩沖罐的壁厚且d為增壓緩沖罐的直徑，則T相應為增壓緩沖罐的端面壓力，從而獲得垂直管整體受到的壓力，即垂直管的端面壓力T和施加壓力p之和、斜切管整體受到的壓力，即斜切管的端面壓力T和施加壓力p之和，以及增壓緩沖罐整體受到的壓力，即增壓緩沖罐的端面壓力T和施加壓力p之和；

f.根據上述步驟獲得的垂直管整體受到的壓力、斜切管整體受到的壓力和增壓緩沖罐整體受到的壓力，利用ANSYS有限元分析軟件中的結構靜力學模塊進行應力分析，計算獲得三維模型的等效應力的分析結果，采用鋼制壓力容器-分析設計標準對三維模型等效應力進行評定，若三維模型的垂直管、斜切管和增壓緩沖罐的等效應力均小于或等于標準所規定的應力值，則垂直管、斜切管和增壓緩沖罐的壁厚為所滿足相應壓力下的壁厚，若三維模型的垂直管的等效應力值大于標準所規定的應力值則增加三維模型的垂直管的壁厚，或者/和斜切管的等效應力值大于標準所規定的應力值則增加三維模型的斜切管的壁厚，或者/和增壓緩沖罐的等效應力值大于標準所規定的應力值則增加三維模型的增壓緩沖罐的壁厚，重新按照a-e步驟進行分析計算，直至三維模型的垂直管、斜切管和增壓緩沖罐的等效應力值均小于或等于標準所規定的應力值，即分析完成，最后垂直管、斜切管和增壓緩沖罐的壁厚為所滿足相應壓力下的所需壁厚；

（3）根據步驟（2）分析得到的三維模型的垂直管、斜切管和增壓緩沖罐的壁厚及三維模型的材質，并根據緊湊型GLCC分離增壓裝置所處海底的深度，及海上平臺或油氣處理站的位置，確定緊湊型GLCC分離增壓裝置的高度，完成湊型GLCC分離增壓裝置的圖紙設計，通過焊接或鍛造方式完成湊型GLCC分離增壓裝置整體制造；

（4）將電潛泵安裝到增壓緩沖罐內部，將井口裝置安裝到增壓緩沖罐的上端開口處，將增壓緩沖罐的下端密封，即獲得湊型GLCC分離增壓裝置。