三相分离器的结构分为分离沉降室和油室。油、气、水混合物来液进入三相分离器，经整流器、波纹板组、斜板组等后大部分液体沉降到分离沉降室的液相区，少部分液体靠液体重力继续沉降，厌氧三相分离器，剩余的液体经除雾器进一步分离后，气体通过压力调节阀进入天然器系统。沉降下来的油、水混合液停留一段时间后因密度的差别逐渐进行分层，水沉积在集水包和液相区的底部，液相区的上部为油层。当油层的液位高出隔油板顶部时则慢慢流入油室内，然后由油室下部的出油口排出。液相区的水沉降分离到沉降室的底层，并且经过出水阀排出。
三相分离器在日常的工作中，经常会出现一些人为或者是客观原因的故障，在人为故障当中，只需要对相关的工作人员经常做出一些专门的培训，以及设立相关的操作规程以及规章制度，就可以大程度的避免，但一些客观原因，例如原1油中含有砂石等，就只能通过将设备进行一定的改造，或是预处理才可以解决了。 日常工作中的管理。在日常生产的过程道中，由于层流的出现以及金属板材的腐蚀经常会出现一些故障，因此对于三相分离器的操作上必须稳定。也就是在操作的过程中，该加压的时候加压，不该加压的时候，比如说到了采油的后期，就应该适当的减压，以免发生憋压的故障发生，而对于设备的进出口闸门的控制，也应该大程度的避免层流出现，例如在清洗设备罐体的时候，尽量把钢网附近的聚合残留物清洗干净等等。
当地层流体进入三相分离器时，首先遇到入口分流器，使液体与气体得到初步分离，夹带大量液滴的气体经聚结板进一步分离后，再经过消泡器和除雾器，得到更进一步的净化，使其成为干气而从出气口排出。排气管线上设有气控阀控制气体排放量，以维持容器内所需的压力。在重力作用下，由于油水密度差，自由水沉到容器底部，油浮到上面，并翻越油水挡板进入油室，浮子式液位调控器通过操纵排油阀控制原来的油的排放量，以保持油面的稳定。分离出的游离水通过油水界面调控器操纵的排水阀排出，以保持油水界面的稳定。
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