集輸計(jì)量中旋流式兩相過濾器的改進(jìn)

王建波　張春榮

摘 要：勝利油田分隊(duì)計(jì)量系統(tǒng)已在油田廣泛應(yīng)用，質(zhì)量流量計(jì)作為分隊(duì)計(jì)量的關(guān)鍵設(shè)備，起著重要的作用，目前，會(huì)經(jīng)常遇到因現(xiàn)有籃式過濾器無法清除液體中的絮狀物質(zhì)，造成質(zhì)量流量計(jì)堵塞或走液不暢的情況發(fā)生。本文結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用情況及相關(guān)技術(shù)，對旋流式兩相過濾器在集輸計(jì)量中的改進(jìn)作了詳細(xì)的論述。

關(guān)鍵詞：計(jì)量系統(tǒng)；旋流式兩相過濾器；改進(jìn)

目前，分隊(duì)計(jì)量系統(tǒng)已在油田廣泛應(yīng)用，質(zhì)量流量計(jì)作為分隊(duì)計(jì)量的關(guān)鍵設(shè)備，起著重要作用，但在使用過程中，經(jīng)常遇到因現(xiàn)有籃式過濾器無法清除液體中的絮狀物質(zhì)，造成質(zhì)量流量計(jì)堵塞或走液不暢的情況。此外，每次清理過濾器固體雜物時(shí)，需將液體倒入旁通運(yùn)行，影響質(zhì)量流量計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)量，造成盤庫數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。為解決現(xiàn)有籃式過濾器無法實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)除渣和濾除絮狀物質(zhì)的難題，結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用情況及相關(guān)技術(shù)，改進(jìn)旋流式兩相過濾器刻不容緩。

1 旋流式兩相過濾器的工作原理

旋流式兩相過濾器是一種涉及石油工業(yè)油氣處理設(shè)備中的過濾器，具體涉及旋流式兩相過濾器，它是采用液體進(jìn)入過濾器后，在導(dǎo)葉的作用下，產(chǎn)生向上旋轉(zhuǎn)的離心力，將液體中的固體雜質(zhì)沉淀至過濾器底部，同時(shí)液流在導(dǎo)葉作用下向上運(yùn)動(dòng)過程中，在液流中心產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，絮狀物質(zhì)聚集在負(fù)壓區(qū)，利用錐形濾網(wǎng)將液體中的絮狀物粘附捕捉，清潔的液體通過錐形濾網(wǎng)上的割槽進(jìn)入出口管道，避免流量計(jì)因雜質(zhì)堵塞造成的清理污染事故，另外現(xiàn)場采用的常規(guī)籃式過濾器，工作時(shí)靠進(jìn)出口壓差運(yùn)行，造成能量消耗，同時(shí)需停產(chǎn)清理固體雜質(zhì)，且不能去除液流中的絮狀物，造成質(zhì)量流量計(jì)時(shí)常堵塞，影響質(zhì)量流量計(jì)的正常計(jì)量。

旋流式兩相過濾器設(shè)計(jì)為立式結(jié)構(gòu)，包括過濾器本體、錐形濾網(wǎng)、螺紋旋桿、橫壓桿、壓蓋、墊片、柱銷、導(dǎo)葉、進(jìn)口法蘭、出口法蘭、閥門和集砂腔，其特征在于該裝置液流從過濾器本體下部側(cè)面進(jìn)入，在本體內(nèi)部導(dǎo)葉的作用下使液流產(chǎn)生離心力，密度大于液體的顆粒沉淀到過濾器底部，通過閥門控制可以實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)除渣；液體在向上流動(dòng)過程中，較輕的絮狀物在液流中心區(qū)運(yùn)動(dòng)，吸附在濾網(wǎng)外壁，清潔的液體從割縫進(jìn)入濾網(wǎng)流向出口，完成過濾的全過程。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊、工藝簡單、操作簡便快捷，能有效清除液體中的絮狀物質(zhì)，并能實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)快速除渣。同現(xiàn)有技術(shù)相比，可實(shí)現(xiàn)液流的無壓差過濾，減少能耗損失，過濾液流中軟硬兩相介質(zhì)的目的。

2 旋流式兩相過濾器的實(shí)施方式

旋流式兩相過濾器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為立式結(jié)構(gòu)，該設(shè)備包括過濾器本體和錐形濾網(wǎng)兩部分組成。過濾器本體下部由閥門和集砂腔組成，左側(cè)前面是液體進(jìn)口、右側(cè)正中間位置是液體出口，上部快開機(jī)構(gòu)由壓蓋、螺紋旋桿、橫壓桿、柱銷和墊片，本體內(nèi)壁有導(dǎo)葉等組成?？扉_機(jī)構(gòu)由柱銷與過濾器本體活動(dòng)連接，螺紋旋桿與橫壓桿為螺紋連接，壓蓋與過濾器本體接觸面依靠墊片密封。

旋流式兩相過濾器具體工作過程：液體由進(jìn)口進(jìn)入離心旋流式過濾器，在過濾器導(dǎo)葉的作用下產(chǎn)生離心力，固體雜質(zhì)在離心離的作用下，進(jìn)入集砂腔，在液流向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，液流中間產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，絮狀物質(zhì)在液流中間聚集，向上觸碰到錐形濾網(wǎng)后粘附在濾網(wǎng)外壁上，清潔的液體進(jìn)入濾網(wǎng)流向出口。

旋流式兩相過濾器的技術(shù)保護(hù)：其設(shè)計(jì)為立式結(jié)構(gòu)，該裝置清理固體雜質(zhì)采用不停產(chǎn)裝置，由閥門和集砂腔組成，正常工作時(shí)，上部閥門處于常開狀態(tài)，下部閥門處于常閉狀態(tài)，除砂時(shí)，上部閥門關(guān)閉，下部閥門打開，可輕松清除固體雜質(zhì)；錐形濾網(wǎng)上面割槽，割槽面積大于進(jìn)出口液體流量；過濾器內(nèi)壁有導(dǎo)葉，使進(jìn)入過濾器的液體產(chǎn)生離心力，利于雜質(zhì)清除。

3 旋流式兩相過濾器的現(xiàn)場應(yīng)用情況

（1）不停產(chǎn)清砂裝置使過濾器的運(yùn)行時(shí)率提高了6%，杜絕了因清理過濾器造成的原油計(jì)量誤差，為準(zhǔn)確盤庫提供了第一手現(xiàn)場資料。

（2）快開式設(shè)計(jì)，極大降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，體現(xiàn)了以人為本的工作方針。

（3）濾網(wǎng)清理時(shí)間由45分鐘降低為5分鐘，而且只需一個(gè)人打開過濾器旁通和集液腔閥門，利用液體回流，即可完成濾網(wǎng)清理過程，杜絕了濾網(wǎng)清理時(shí)造成的環(huán)境污染及原油損耗。

取得的經(jīng)濟(jì)效益：

（1）實(shí)現(xiàn)了無差壓運(yùn)行，壓力降低0.05MP，避免分離器因壓力升高造成采油井回壓的升高，年可增油12噸，折算效益3.6萬元。

（2）濾芯壽命增加了660天，每年減少折舊費(fèi)用0.5萬元。

（3）以分隊(duì)計(jì)量質(zhì)量流量計(jì)過濾器測算，運(yùn)行時(shí)率提高了6% ，減少了因過濾器清理造成的原油損失、保溫層維護(hù)、伴熱設(shè)備等維護(hù)，折算費(fèi)用1.2萬元。

（4）減少了因過濾器失效導(dǎo)致的質(zhì)量流量計(jì)損壞，每臺(tái)每年減少設(shè)備大修費(fèi)用2.3萬元。

每年總效益=（3.6 + 0.5 + 1.2 + 2.3）×6臺(tái) = 43.6萬元。

4 結(jié)束語

旋流式兩相過濾器研制成功后，可以改變利用壓差過濾這一現(xiàn)狀，滿足國內(nèi)石油行業(yè)原油、污水處理過程中的需要，市場前景良好，同時(shí)具備較高的社會(huì)效益。

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