天然气疏水阀原理

1、TSS43H型天然气疏水阀工作原理、安装及常见问题TSS43型天然气疏水阀是乐山伟业机电有限公司于2000年研制成功的国 家专利产品。目前潼南作业区所使用的疏水阀及脱水器全部都是由乐山伟业机 电有限公司制造的。它能及时、连续、自动地把气水分离器中的沉降水排除干 净，而且在全部作业过程中无天然气流失，解决了天然气的流失问题，同时也 解决了因天然气流失而产生的环保问题和安全隐患的问题，把工人从繁重艰辛 的劳动中解放了出来。使用中的天然气疏水阀为了更好地使用天然气疏水阀，使它能长期稳定地正常运行，充分发挥其 应有的作用，有必要进一步地了解和认识它，掌握使用的方法。现介绍如下：结构和工作原理是：1、T

2、SS43H型天然气疏水阀利用“U”结构在阀体内形成双腔，为以阀关液， 以液封气的关闭系统，同时改变了介质在阀体内的流动方向，使之与重力方向 重合而使液气进一步分离，以及促进液体中渣的沉降。2、利用杠杆原理，计算所需动力以满足疏水阀在运行中的动力条件。3、利用连通器原理和介质密度差设计自动回气系统，使其在运行中能连续地 将疏水阀中的气体回流到分离器中，以达到疏水阀连续和全自动运行的目的。其具体运行流程如图所示:a b ca）进水管b）防冲罩c）动力系统d）转向罩e）阀芯总成f）排水管g）排污管h）气水介面一液流方向天然气疏水阀进液管a和天然气气液分离器相接，排液前液体在重力作用 下进入疏水阀，通

3、过防冲环b改变液体流向，垂直向下运动。当液面升高到一 定程度时，动力系统c启动向上运动并开启阀门，疏水阀开始排液。液体在系 统压力的作用下，经转向罩d在排水腔内向上作垂直运动，经阀芯e、排液管 f排出阀体外。此时由于渣的重力方向与液流动方向重合而沉于阀体底部（经 排污口定时排除）避免渣质可能对阀芯的污染，确保疏水阀正常运行。当液体 排完，液位下降到某一高度h时，动力系统向下运动，关闭阀门。液体在阀体 内形成高位水封将天然气严密封锁而无丝毫泄漏。这就完成了一个排液周期。当分离器中再来液时，根据连通器原理，液体将阀腔内上一运行周期结束 时进入疏水阀的天然气置换回到分离器中，液体到一定高度时，动力系

4、统再度 启动，打开阀门排液，重复上一运行过程，如此往复循环，就形成了连续的全 自动排液作业。从以上的作业过程中可以看出TSS43H型天然气疏水阀有下面几个特点:（1）、TSS43H型天然气疏水阀不使用其它任何动力，它的动力来源于阿基 米德定律所确定的物体浮力和重力的交替作用，再利用杠杆原理把力放大使之 达到所需要的力度，即有水时动力系统中浮子的浮力大于它的重力和阀体内压 力，使浮子上浮并通过杠杆使连接在另一端的阀瓣打开进行排水，当水被排完 以后，浮子的重力要大于其浮力，使浮子向下运动而关闭阀瓣。（2）、TSS43H型天然气疏水阀的排水作业是连续和全自动的。它不受外界 任何因素的影响，只与分离器

5、是否有水有关，因而是全天候的（气候特别寒冷 的地方要采取保温措施或加防冻剂）。它利用了联通器中两个相连容器的压力 趋于平衡的原理，使分离中的水和疏水阀中的天然气能够通过特设的回气管道 进行位置交换，这就为疏水阀的连续作业创造了条件，因而能够达到有水就排、 排水务尽。输气立管天然气疏水阀安装示意图图中回气有两个通道，一个是通过连接管回气，一是通过回气管回气。在 连接管较低或水量较大时一般采用回气管回气。天然气疏水阀的阀腔采用了“顷 型结构，腔中的转向罩将阀腔分成了进 水腔和排水腔。液体在腔内的运动按照规定的路线进行。在进水腔内作从上到 下的垂直运动，而在排水腔内作从下到上的运动，这样液体的运动方

6、向和重力方向重合一致。如上图所示，这种结构有以下几个方面的作用：1、促进液气和液渣的分离运动方向和重力方向的重合，这使仅仅依靠重 力和密度差来进行的分离活动不会受到运动的干扰，和静置时的分离一样。水 和渣很容易被分离开来，使渣沉于底部便于定期排放，这就保证了排水机构使 其不受渣垢的污染，避免了因渣垢的卡堵而产生的各种事故，特别是天然气泄 漏的事故。2、由于水的运动方向是有规律的上下运动，使处于进水腔中的浮子不受 无规则压力的冲击，始终处于简单的低频率的上下运动，最大限度地降低了机 械磨损，确保各种结构长时间的无故障运行。3、腔中的浮子不仅是动力的提供者，也是信息的传递者。它通过杠杆放大了 作用

7、力，同时也将水位的高低信息传到排水腔中的阀蕊机构，发出开启或关闭 的指示。当进水腔中的水位线随着分离器的水逐渐排完降低到给定的水位高度 时，浮子下沉关闭阀蕊机构，此时阀腔中的水停止运动，在关闭时的水位线处 形成水封，天然气在进水腔中被阻隔。气体不可能向下穿透水层故被水严密封 锁而无丝毫泄漏。这就是TSS43H型天然气疏水阀以阀关水，以水封气的关闭 方法。要使用好天然气疏水阀，还需要作好三个环节的工作:（一）、正确选型在实践中，天然气矿井的具体情况大多数不完全一样，这就注定了天然气 疏水阀的型号、规格是多样化的，甚至是非标准的。根据矿井的各项参数，正 确选择疏水阀就成了用好天然气疏水阀的前提条件

8、。主要应明确以下情况和参数：1、疏水点的工作压力2、产液量（m3/d）及液体成份3、选用的疏水阀型号和规格号4、天然气中其它腐蚀性物质的含量，如H2S含量5、进口法兰连接规格6、根据用户要求，公司可橇装供货TSS43H型天然气疏水阀外形简图如图1、图2所示。图1天然气疏水阀规格中分A系列和B系列，其中B系列表示排出水中含油，如表1；A系列表示排出水中不含油，如表2；B系列表1天然气疏水阀的规格型号及安装尺寸型号规格号公称压力MPa工作参数安装尺寸进口出 口综合说明工作压力 上限MPa排水量 m3/hH 1mmH2MmH3mmL mm图示DNmmPNMPa1、排污口连接尺 寸:所有规格号 均为D

9、N40， PN同进口， H4=100mm；2、回气口连接尺 寸:所有规格号均为DN15， PN同进口；3、法兰标准：当 PNW2.5Mpa 时 为：JB/T 81-94当 2.5PNW10Mpa 时为：JB/T 82.2-94A 型TSS43H-16 (KTSS43H-16)B11.60.82700200880540图1405065801001.6B25730200910600B3108502001030630B41.52700200880540B558502001030600B6108502001030600TSS43H-25 (KTSS43H-25)B72.52.0270020088054

10、02.5B85730200910600B91010303201350630图2TSS43H-40 (KTSS43H-40)B104.03.02600200980600图14.0B1158502001030630B121010303201350630图2TSS43H-63 (KTSS43H-63)B136.34.52730200910600图16.3B14510003201320630图2B151011503201450630B165.52730200910600图1B17510303201350630图2TSS43H-100 (KTSS43H-100)B1810.06.028502001030

11、620图110.0B1939802001160620B208.0211503401470620图2B21311503401470620型号规格号公称压力Mpa工作参数安装尺寸进口出 口综合说明工作压力 上限MPa排水量 ma/hH 1mmH2mmH3mmL mm图示DNmmPNMPa1、排污口连接尺 寸：所有规格号均为DN40, PN同进口， H4=100mm；2、回气口连接尺 寸：所有规格号均为DN15, PN同进口；3、法兰标准：当 PNW2.5Mpa 时 为：JB/T 81-94当 2.5PNW10Mpa 时为：JB/T 82.2-94A 型TSS43H-16 (KTSS43H-16)A

12、11.60.82500200680540图1405065801001.6A25600200780600A310730200910600A4158502001030630A51.52500200680540A65600200780600A710730200910600A815730200910630TSS43H-25 (KTSS43H-25)A92.52.025002006805402.5A105600200780600A11108602001040600A12158802001060630TSS43H-40 (KTSS43H-40)A134.03.025802007505404.0A14560

13、0200770600A15108803201180630图2A161510003201320630TSS43H-63 (KTSS43H-63)A176.34.52710200900540图16.3A185730200920600A191010003201320630图2A201511503201470630A215.52710200900540图1A225730200920620A231010003201320630图2TSS43H-100 (KTSS43H-100)A2410.06.02710200900540图110.0A255730200920620A261011203401440680

14、图2A278.028803401180620A28511203401420620A291011203401440680系列A表2天然气疏水阀的规格型号及安装尺寸（二、）正确安装安装应按照产品说明书的要求运行安装规程，按部就班地进行。装好旁通 阀和回气装置，这是天然气疏水阀正常工作的关键环节。（三）、维护和运行管理搞好天然气疏水阀的维护和运行管理是天然气疏水阀能长期正常运行 的重要保证。用户可根据厂家制定的运行规程结合本单位的具体情况形成自己的运 行规程。规程一旦制定出来就必须严格执行，特别是要认真按时巡查，若 发现问题应及时处理，处理不了的问题应及时通知厂家进行现场服务，在 故障未排除前要关闭

15、疏水阀，开启旁通系统，维持生产的正常运行。附：安装运行规程（）、安装在新开井工程中，天然气疏水阀的安装，应在主体工程结束，完成系 统试压和和管道吹扫作业之后进行。若在安装疏水阀之后进行试压和吹扫 管线，则应将天然气疏水阀与系统隔离，启用旁通管线进行吹扫，以避免 疏水阀内部受到污染。输气立管气水分离器图3图4图51_| 6卜1图6天然气疏水阀安装示意图1、天然气气水分离器排水口阀门5、排水口阀门2、旁通阀门6、排污口阀门3、天然气疏水阀进水口前端阀门7、回气口阀门4、天然气疏水阀8、回气管阀门安装程序如下：1、参考安装示意图，为便于检修和排污工作，应配制好旁通管线等 相关管线，安装相应阀门“2”

16、、“3”、“5”、“6”、“7”、“8”，将各阀 门处于关闭状态。2、参考外形简图，将疏水阀直立、就位、校平。拆下进水口 a、排 水口 d、排污口 e和回气口 b处的挡水板，将疏水阀各接口与管线接 口连接。疏水阀顶部备用口的作用是当用户认为有必要就近观察疏水 阀工作压力时，可自行卸下接口处的螺塞，装上压力表。若天然气气 水分离器排水口阀门“1”较低，而天然气疏水阀较高时，可按图5 进行安装。特别提示：应在疏水阀顶部回气口处和气水分离器之间安装回气管， 回气管应接在输气立管上。应注意：回气管管线走向应始终向上，管 中不应有积液的地方存在。(二)、运行1、运行前的检查、检查确定系统压力W疏水阀铭牌

17、标定工作压力，且不低于标定 工作压力的30%，系统工作压力过低会严重减小疏水阀的排量。、缓开阀门“1”、“3”、“7”、“8”，使疏水阀体带压，然后检查 各连接口、阀门、管线有无泄漏，发现问题及时处理，无误后方可进 入下一步操作。2、运行步骤如下：(1)、确定阀门“1”、“3”、“7”、“8”处于开启状态后，缓慢开启疏 水阀排水口阀门“5”，此时疏水阀开始正常工作。（2）、天然气疏水阀投入运行后，阀门“1”、“3”、“5”、“7”、“8” 处于常开状态，阀门“2”、“6”处于常关状态，疏水阀即全天候、全 自动运行，有水就排，无水自动关闭，在全部作业过程中天然气泄漏 为零。（3）、若一个疏水点装有两台天然气疏水阀时，在保证排量足够的前 提下，应做到一开一备，只有在一台排量不能满足时方可两台同时使 用。（4）、运行时，应检查系统压力即疏水阀进口压力是否控制在天然气 疏水阀的工作压力范围内，不允许超压运行。（5）、在系统排水实现自动化运行后，操作人员的主要职责应是定时 巡查，检查设备运动情况，维护保养设备，记录运行各项指标参数， 若发现异常情况及时报告并及时处理。故障现象原因排除方法不排水或排 水不畅系统超压、疏水阀自锁调整系统工作压力至铭牌 标定的工作压力以下系