天然氣在管道輸送過程中通常夾雜有泥砂、巖石顆粒、粉塵以及液體等雜質(zhì)，其中液體雜質(zhì)主要有液烴、油水等。這些固、液雜質(zhì)的存在和聯(lián)合作用，在天然氣輸氣站場(chǎng)運(yùn)行過程中會(huì)使輸送設(shè)備、管道、閥門等產(chǎn)生磨損、腐蝕、甚至堵塞，對(duì)輸送系統(tǒng)中計(jì)量器具、儀表等產(chǎn)生不良影響[1]。尤其是隨著超聲波流量計(jì)在輸氣站場(chǎng)的廣泛應(yīng)用，天然氣在輸送過程中，這些臟污介質(zhì)會(huì)附著在流量計(jì)的上、下游管道和超聲波探頭表面，影響天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確度[2]。并且隨著臟污介質(zhì)的聚集，對(duì)儀表計(jì)量準(zhǔn)確度的影響逐漸增大[3]。川氣東送輸氣站場(chǎng)采用的過濾分離器為臥式過濾分離器，安裝在計(jì)量以及調(diào)壓設(shè)備的上游，因此其運(yùn)行是否可靠直接關(guān)系著下游設(shè)備、儀表的安全運(yùn)行，同時(shí)也對(duì)下游用戶的氣質(zhì)保證起著至關(guān)重要的作用。本文針對(duì)川氣東送輸氣站場(chǎng)過濾分離器運(yùn)行及檢維修過程中存在的問題開展分析，合理提出應(yīng)對(duì)措施，確保設(shè)備安全生產(chǎn)運(yùn)行。

 

1結(jié)構(gòu)組成與工作原理

        過濾分離器主要由濾芯、殼體、快開盲板以及內(nèi)外部件組成，采用臥式、快開盲板結(jié)構(gòu)。過濾分離器作為壓力容器，除了設(shè)備本體外還有安全閥、壓力表以及差壓變送器等附屬部件。

 

        其工作原理是天然氣首xianjin入進(jìn)料布?xì)馇?，氣體撞擊在支撐濾芯的支撐管上，較大的固、液顆粒被初步分離，并在重力的作用下沉降到容器底部（定期從排污口排出）。接著氣體從外向里通過過濾聚結(jié)濾芯，固體顆粒被過濾介質(zhì)截留，液體顆粒則因過濾介質(zhì)聚結(jié)功能而在濾芯的內(nèi)表面逐漸聚結(jié)長(zhǎng)大。當(dāng)液滴到達(dá)一定尺寸時(shí)會(huì)因氣流的沖擊作用從內(nèi)表面脫落出來而進(jìn)入濾芯內(nèi)部流道，而后進(jìn)入?yún)R流出料腔。在匯流出料腔內(nèi)，較大的液珠因重力沉降分離出來，此外在匯流出料腔，還設(shè)有分離元件，它能有效地捕集液滴，進(jìn)一步提高了分離效果。zui后潔凈的氣體流出過濾分離器。隨著燃?xì)馔ㄟ^量的增加，沉積在濾芯上的顆粒會(huì)引起燃?xì)膺^濾器壓差的增加，當(dāng)壓差上升到規(guī)定值時(shí)（從壓差計(jì)讀出），說明濾芯已被嚴(yán)重堵塞，應(yīng)該及時(shí)更換。

 

2運(yùn)行現(xiàn)狀

        在輸氣站場(chǎng)根據(jù)下游用戶年設(shè)計(jì)輸氣量及檢維修需求通常設(shè)置兩臺(tái)臥式過濾分離器，運(yùn)行時(shí)通常采用一用一備方式運(yùn)行，氣量需求高峰時(shí)段達(dá)到單臺(tái)處理量時(shí)兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行以滿足用戶氣量需求。

 

        過濾分離器在整個(gè)輸氣站場(chǎng)工藝流程中通過法蘭與管道相連，同時(shí)上下游均設(shè)置球閥（見圖1），其中下游球閥與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相匹配使用，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)控制。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，在用過濾分離支路的上下游球閥處于完全開啟狀態(tài)，備用過濾分離支路的上游球閥處于開啟狀態(tài)，下游球閥處于關(guān)閉狀態(tài)。對(duì)于過濾分離器切換有兩種方式：一種是手動(dòng)模式，另一種是自動(dòng)模式。在手動(dòng)模式下可由操作人員通過遠(yuǎn)程和就地狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)過濾支路流程切換；當(dāng)在自動(dòng)模式下電動(dòng)閥產(chǎn)生事故關(guān)斷時(shí)，則報(bào)警并自動(dòng)選擇備用設(shè)備，打開備用支路的電動(dòng)閥，關(guān)閉當(dāng)前支路的電動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)工作分離器和備用分離器的切換，上述過程由程序自動(dòng)完成，不需人為干預(yù)。

3運(yùn)行與檢修作業(yè)中的問題

3.1盲板密封點(diǎn)泄漏問題

        川氣東送過濾分離器采用了GD鎖環(huán)式快開盲板，具有結(jié)構(gòu)形式xianjin、密封性能良好以及操作便捷的特性。嵌到快開盲板門凹槽上的密封圈采用自緊式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封，密封圈一次模壓成型，在壽命期內(nèi)具有良好的密封性能。但隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，密封圈存在老化、變形以及開裂現(xiàn)象，密封性能降低，極易出現(xiàn)泄漏事故。同時(shí)在日常生產(chǎn)運(yùn)行過程中，也常會(huì)由于密封處存在臟污以及操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐煽扉_盲板密封處泄漏，設(shè)備本體一旦發(fā)生天然氣泄漏現(xiàn)象，就極易在局部區(qū)域擴(kuò)散蔓延。天然氣具有易燃易爆、有毒等危險(xiǎn)特性，處置不當(dāng)很容易引發(fā)火災(zāi)爆炸、中毒等事故，造成重大人員傷亡及設(shè)備損壞[4]。

 

3.2氮?dú)庵脫Q效果不佳

        過濾分離器作為輸氣站場(chǎng)壓力容器設(shè)備之一，需要定期進(jìn)行開筒維護(hù)作業(yè)。開啟快開盲板之前首先應(yīng)將進(jìn)出口球閥關(guān)閉，然后再對(duì)其進(jìn)行壓力泄放，泄壓之后為防止過濾分離器內(nèi)天然氣與空氣的混合發(fā)生爆炸，因此需要進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，增加天然氣管道設(shè)備的安全保障[5]。目前輸氣站場(chǎng)在對(duì)過濾分離器進(jìn)行氮?dú)庵脫Q時(shí)通常采用大氣壓力稀釋置換法[6]，氮?dú)鈴囊欢吮灰肴萜骰蚬艿老到y(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)的空氣或其他氣體被置換排放到另一端的大氣中，系統(tǒng)主要在大氣壓力下進(jìn)行吹掃。這是一種典型的通過大氣壓力置換或稀釋來達(dá)到吹掃目的方法，可采取一次或相同幾次進(jìn)行。由于過濾分離器設(shè)備本體自身以及與相連管段都存在較多死角，因此這種置換操作方法極易出現(xiàn)置換死角盲區(qū)，不能徹底吹掃干凈。

 

        磁翻板液位計(jì)作為過濾分離器的附屬備件（見圖2），在每年的春秋季檢維修時(shí)，輸氣站場(chǎng)都要對(duì)排污罐及過濾分離器磁翻板液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)試，而目前磁翻板液位計(jì)液位測(cè)試都要從液位計(jì)頂部注水測(cè)試，檢查液位計(jì)是否工作正常。而從液位計(jì)頂部注水時(shí)頂部注入孔是針型閥，并且針型閥是全焊接設(shè)計(jì)，無法拆卸，針型閥受自身結(jié)構(gòu)所限，通道狹窄，水流在通過針型閥注入時(shí)極易將通道堵死，磁翻板液位計(jì)內(nèi)部的氣體不易排出，磁翻板液位計(jì)內(nèi)腔形成封閉區(qū)，水流不易流入液位計(jì)內(nèi)腔，給液位測(cè)試帶來困難。

4解決方法

4.1強(qiáng)化維護(hù)措施消除泄漏點(diǎn)

        快開盲板維護(hù)時(shí)要仔細(xì)檢查密封圈是否有損壞或過度磨損、腐蝕現(xiàn)象[7]，如存在磨損腐蝕要及時(shí)更換密封圈。同時(shí)在對(duì)快開盲板進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，要檢查密封凹槽內(nèi)有無銹蝕和污物，如有，用優(yōu)質(zhì)細(xì)砂紙清理干凈，同時(shí)檢查盲板頸的內(nèi)部和門在關(guān)閉時(shí)接觸的部分，包括門的槽，如發(fā)現(xiàn)有臟物或銹蝕（特別是底部），用砂紙清理干凈，zui后用干凈棉布擦干。同時(shí)做好設(shè)備日常巡檢工作，發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)處理，消除安全隱患。

 

4.2改進(jìn)氮?dú)庵脫Q操作方法

        針對(duì)過濾分離器進(jìn)行氮?dú)庵脫Q檢維修作業(yè)時(shí)存在死角問題，建議采取壓力循環(huán)置換法[6]，在進(jìn)行壓力循環(huán)置換法操作時(shí)，將氮?dú)鈴囊欢艘氲饺萜鲀?nèi)部，使容器內(nèi)部壓力上升到許可范圍以內(nèi)，使氮?dú)馀c內(nèi)部的空氣或其他氣體進(jìn)行混合并被置換排放到另一端的大氣當(dāng)中，主要是在高于大氣壓力下重復(fù)進(jìn)行吹掃。此法具體操作主要取決于容許操作壓力和吹掃后需要達(dá)到的吹掃純度，可采取一次或相同幾次進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)氣體與氮?dú)饣旌?，被稀釋后的操作可采用如下?jì)算式表示（假設(shè)純氮?dú)猓?/div>