【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及石油、化工行業中油田地面工程的，尤其是涉及一種可調式堰板結構及強度、強度、泄漏失效設計方法。
技術介紹
1、三相分離器是油田地面工程核心設備。它利用油、氣、水三相之間不同的密度分離油井采出液，油、氣、水的分離效率將直接影響到外輸原油和氣體的品質。油水經過重力沉降區分離之后，會分別從出油口和出水口排出，但如果油水界面控制不當，往往會出現油從排水口排出和水從排油口排出的現象，造成分離效果下降。因此，有效的油水界面控制對分離效果的影響至關重要。
2、堰板是分離器的三大重要組成部分之一，它對于混合油水的分離效果和所需要的停留時間起到決定性重要作用。但是隨著油田開發，每年油氣水產量的發生變化，固定高度的堰板不能夠完全滿足三相分離要求。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供可調式堰板結構及強度、泄漏失效設計方法，以緩解油氣水產量變化后，固定高度的堰板不能夠完全滿足三相分離要求的技術問題。
2、本專利技術提供一種可調式堰板結構，包括支撐環板，所述支撐環板用于裝配在分離器內；
3、在所述支撐環板上設置有一個支撐柱，所述支撐環板和所述支撐柱之間形成安裝區域；
4、或，在所述支撐環板上設置有至少兩個支撐柱，所述支撐環板和所述支撐柱之間和相鄰兩個所述支撐柱之間均形成安裝區域；
5、在所述安裝區域內從下到上設置有多個固定堰板，至少一個所述安裝區域內設置有一個活動堰板，且在所述活動堰板的上端設置有至少一個吊鉤；通過吊鉤調節所述活
6、在可選的實施方式中，所述安裝區域包括上安裝區域和下安裝區域，所述上安裝區內設置有所述活動堰板；
7、所述支撐環板的內側與上安裝區域對應的位置上設置有第一安裝孔；所述支撐柱的第一方向的兩側設置有支撐板，在所述支撐板與上安裝區域對應的位置上設置有第二安裝孔；
8、所述上安裝區域內的固定堰板的第二方向的一端設置有與第二安裝孔對應的固定孔，另一端設置有與第一安裝孔或第二安裝孔對應的固定孔。
9、所述第一方向為高度方向，所述第二方向為水平方向。
10、在可選的實施方式中，所述活動堰板的下端的固定堰板為下固定堰板；所述活動堰板的下端設置在所述下固定堰板的遠離所述支撐環板的一側；
11、在所述下固定堰板的上端設置有墊板，且所述下固定堰板和所述墊板形成升降平面，所述活動堰板與升降平面抵接；
12、在所述活動堰板的遠離所述支撐環板的一側設置有加強筋，所述加強筋上設置有固定螺栓，所述固定螺栓依次穿過活動堰板、固定堰板和支撐環板；
13、所述活動堰板的第二方向的兩端分別設置有一個調節長孔，所述固定螺栓穿設在所述調節長孔內。
14、在可選的實施方式中，所述固定堰板與所述支撐環板之間、所述升降平面與所述活動堰板之間、所述加強筋和所述活動堰板之間均設置有密封墊。
15、在可選的實施方式中，所述加強筋上設置有鎖緊孔，在所述鎖緊孔上螺接有鎖緊螺栓，所述鎖緊螺栓的一端與所述活動堰板抵接，使所述活動堰板與所述固定堰板緊密抵接。
16、在可選的實施方式中，所述加強筋上設置有多排鎖緊孔，且相鄰鎖緊孔呈長方形、正方形或者三角形分布。
17、在可選的實施方式中，每一個安裝區域均設置有一個活動堰板，且多個活動堰板位于不同的高度。
18、在可選的實施方式中，所述活動堰板的上端的固定堰板為上固定堰板，在所述下固定堰板和上固定堰板之間設置有墊板；
19、且所述活動堰板的上端設置在所述上固定堰板的遠離所述支撐環板的一側。
20、在可選的實施方式中，所述下安裝區域的固定堰板的一端焊接在支撐柱上，另一端焊接在支撐柱或者支撐環板上。
21、在可選的實施方式中，每一個安裝區域均設置有一個活動堰板，且所述活動堰板位于所述安裝區域的最上端。
22、本專利技術提供的可調式堰板結構的支撐環板設置在分離器內，分離器內氣相能夠從可調式堰板結構的上端通過，且分離器內油相能夠從活動堰板上端經過；當油氣水產量發生變化時，通過調節活動堰板的高度，使油相能夠及時從活動堰板的上端通過，且確保油相與水相分離。
23、本專利技術還提供一種可調式堰板結構強度設計方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
24、s1、采用梁殼組合單元建立堰板整體模型，模型包括與堰板連接的設備分離器，考慮堰板支撐規格和厚度，劃分網格密度滿足計算要求；
25、s2、設備分離器模型一端施加約束模擬堰板與分離器連接位置實際變形情況，在進液側施加液柱靜壓力；
26、s3、求解計算有限元模型，從計算結果中提取堰板整體應力和位移；
27、s4、有限元應力分析計算結果中殼單元中心處應力按薄膜應力校核，底部或頂部應力按薄膜應力加彎曲應力；梁單元最大應力按1.5倍設計溫度下材料許用應力校核；堰板最大位移控制在dx5‰。
28、本專利技術還提供一種可調式堰板結構泄漏失效設計方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
29、s1、建立簡化后的固定板、可調板、墊片整體模型，模型需考慮堰板加強筋，劃分網格密度滿足計算要求；
30、s2、固定板邊緣施加約束，約束類型與堰板模型簡化后實際受力一致，墊片和固定板、可調板之間分別建立考慮摩擦的接觸對，模擬墊片密封效果。在進液側施加液柱靜壓力，根據固定螺栓布置在支撐柱上施加節點力；
31、s3、求解計算有限元模型，計算結果中提取垂直于堰板平面的最大位移，利用接觸計算結果處理工具提取墊片接觸面壓力；
32、s4、有限元應力分析計算結果中，應將堰板最大位移控制在≤d/1000，墊片接觸面在長度方向不存在間隙作為判斷不發生泄漏失效的指標；
33、若無法滿足上述指標，需通過調整堰板加強筋布置、增大支撐柱剛度或增大密封螺栓間距方法調整。
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1.一種可調式堰板結構，其特征在于，包括支撐環板(200)，所述支撐環板(200)用于裝配在分離器(100)內；
2.根據權利要求1所述的可調式堰板結構，其特征在于，所述安裝區域(130)包括上安裝區域(131)和下安裝區域(132)，所述上安裝區內設置有所述活動堰板(400)；
3.根據權利要求2所述的可調式堰板結構，其特征在于，所述活動堰板(400)的下端的固定堰板(300)為下固定堰板(500)；所述活動堰板(400)的下端設置在所述下固定堰板(500)的遠離所述支撐環板(200)的一側；
4.根據權利要求3所述的可調式堰板結構，其特征在于，所述加強筋(110)上設置有鎖緊孔(111)，在所述鎖緊孔(111)上螺接有鎖緊螺栓(120)，所述鎖緊螺栓(120)的一端與所述活動堰板(400)抵接，使所述活動堰板(400)與所述固定堰板(300)緊密抵接。
5.根據權利要求4所述的可調式堰板結構，其特征在于，所述加強筋(110)上設置有多排鎖緊孔(111)，且相鄰鎖緊孔(111)呈長方形、正方形或者三角形分布。
6.根據
7.根據權利要求2所述的可調式堰板結構，其特征在于，所述下安裝區域(132)的固定堰板(300)的一端焊接在支撐柱(700)上，另一端焊接在支撐柱(700)或者支撐環板(200)上。
8.根據權利要求1所述的可調式堰板結構，其特征在于，每一個安裝區域(130)均設置有一個活動堰板(400)，且所述活動堰板(400)位于所述安裝區域(130)的最上端。
9.一種可調式堰板結構強度設計方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
10.一種可調式堰板結構泄漏失效設計方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種可調式堰板結構，其特征在于，包括支撐環板(200)，所述支撐環板(200)用于裝配在分離器(100)內；
2.根據權利要求1所述的可調式堰板結構，其特征在于，所述安裝區域(130)包括上安裝區域(131)和下安裝區域(132)，所述上安裝區內設置有所述活動堰板(400)；
3.根據權利要求2所述的可調式堰板結構，其特征在于，所述活動堰板(400)的下端的固定堰板(300)為下固定堰板(500)；所述活動堰板(400)的下端設置在所述下固定堰板(500)的遠離所述支撐環板(200)的一側；
4.根據權利要求3所述的可調式堰板結構，其特征在于，所述加強筋(110)上設置有鎖緊孔(111)，在所述鎖緊孔(111)上螺接有鎖緊螺栓(120)，所述鎖緊螺栓(120)的一端與所述活動堰板(400)抵接，使所述活動堰板(400)與所述固定堰板(300)緊密抵接。
5.根據權利要求4所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊福昌，田健，孟文，劉清華，郝玉兵，崔世華，吳振松，王向寧，
申請(專利權)人：中海油石化工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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