Principe de séparation

Le gaz et le liquide pénètrent simultanément. Leur inertie est rompue, permettant la séparation par gravité : le gaz monte tandis que le liquide, plus dense, redescend. Des séparateurs de brouillard capturent les gouttelettes restantes. Le gaz s'échappe par le haut, propre et sec. Le liquide s'écoule par le bas pour être stocké ou traité.

Types de navires

Les séparateurs verticaux sont performants pour les faibles volumes de liquide et les applications moussantes. Le flux de gaz ascendant assure une séparation naturelle. Les modèles horizontaux, quant à eux, permettent de traiter des débits de liquide élevés avec un temps de rétention plus long. Le choix dépend du rapport gaz/liquide et de l'espace disponible.

Pression de fonctionnement

La pression de conception varie de la pression atmosphérique à 3 000 psig, selon les exigences du procédé. Les réservoirs haute pression sont construits avec des parois épaisses. Les unités basse pression utilisent des matériaux plus légers, ce qui réduit les coûts. Des soupapes de sûreté protègent contre les surpressions dues à l'obstruction des orifices.

Conception intérieure

Le déflecteur d'entrée répartit le flux, empêchant ainsi la ré-entraînement du liquide. Des grilles métalliques ou des filtres à ailettes retiennent les gouttelettes jusqu'à 10 microns. Des chicanes empêchent le passage du gaz à travers le liquide. La conception de la sortie évite la formation de vortex susceptibles d'entraîner du liquide dans la conduite de gaz.

Sélection des matériaux

L'acier au carbone convient aux environnements riches en hydrocarbures. L'acier inoxydable résiste aux fluides corrosifs et à l'eau. En milieu acide contenant du H₂S, des matériaux conformes à la norme NACE sont requis. Les composants internes résistent à l'érosion due aux hautes vitesses et aux particules abrasives.

Applications

Séparation des fluides de production en tête de puits, épuration des vapeurs d'aspiration des compresseurs, récupération des reflux de distillation, nettoyage de l'entrée des contacteurs à glycol, récupération des vapeurs des réservoirs de stockage et d'innombrables autres applications industrielles. Présent dans les installations pétrolières, gazières, chimiques et de raffinage.

Contrôle de niveau

Les indicateurs de niveau actionnent les vannes de vidange pour évacuer le liquide et maintenir le niveau de stock. Des alarmes de niveau haut empêchent tout débordement vers la sortie de gaz. Les contrôleurs s'intègrent aux pompes ou aux équipements en aval pour coordonner la gestion des liquides.

Facteurs de performance

Le temps de rétention permet une séparation complète ; il est généralement de 30 secondes à 5 minutes selon les conditions. Un dimensionnement approprié empêche la réentraînement des gouttelettes de liquide par la vitesse du gaz. La température influe sur la différence de densité et la viscosité, et donc sur l’efficacité de la séparation.

Normes de construction

Conception conforme à la norme ASME Section VIII pour les appareils à pression ou à la norme API 650 pour le service atmosphérique. Matériaux adaptés aux conditions de fonctionnement et aux propriétés du fluide. Dimensionnement des soupapes de décharge conforme à la norme API 521. Documentation complète incluant les calculs de capacité.

Les séparateurs biphasiques ERGIL assurent une séparation gaz-liquide fiable dans diverses applications industrielles, des têtes de puits aux usines de traitement.