天然气长输管道过滤分离器设备工作原

浅谈天然气长输管道分输站场设计在天然气长输管道的分输站场中，分输站场的设计是长输管道建设最重要的一部分，对于分输站场的设计系统，内容十分复杂，各种配置设计的方法也非常困难，需要投资耗费的资金非常大，本篇文章对天然气长输管道分输站场设计问题进行了探究。

标签：天然气；长输管道；分输站场；设计一、天然气长输管道传统布站方法的发展现状在传统的设计站场过程中，对设计进行制定标准时，通常采用年平均量计算方法来计算。

在这一计算过程中，很大程度上忽略了天然气需求量受季节变化的影响等因素。

同时对上游资源的分配问题也没有进行合理的设计，这会导致下游市场对于天然气的变化不能够很好地调节和适应，在这一过程中也会对经济效益产生很不利的影响，而且对于分配问题不能进行合理地处理。

二、天然气长输管道分输站场设计要点（一）平面布置的设计要点天然气站场按生产规模划分等级时，集气、输气工程任何生产规模的集气站、计量站、输气站（压气站除外）、清管站、配气站等定为五级站场，所以在进行平面设计时，必须严格按照本行业的相关规定进行合理的执行，并不断满足相关规范的要求，对于分输站场的设计要有严格的标准。

分输站场的内部要分为两大部分，一部分是生产区域，另一部分是辅助生产区域（办公区域）。

对于这两个部分要进行分开布置。

长输管道的分输大多包括输气首站，输气末站，分输站，清管站，压气站等等。

这些分输站场，它具有计量，调节压力，分离以及清管等功能，除了这些功能以外，压气站还可以增加压力的功能。

（二）分输站场的建筑物要具有良好的条件对于分输站场的建筑物建造过程中也要有严格的要求，为了更好地满足办公区域的采光要求，这样可以保证办公区域光照充足。

当办公区处在高处而生产区域处于低处时，这样可以采用靠山面水的设计方位进行设计，在靠近道路的一侧可以设计一个出入和进出的通道，对于这样的设计，它可以更好地满足防爆防火以及安全的各种要求，对于工作人员要对于建筑内部的结构进行一个详细的了解。

长输管道天然气站场与城镇天然气管道站场工艺对比天然气长输管道，即产地、储存库、使用单位间用于输送商品天然气的压力管道。

天然气长输管道站场输送压力高，输量大。

城镇天然气管道，即城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的天然气管道。

由于城镇天然气管道站场多建设在城镇，因此运行压力低，设计压力均不高于4MPa。

长输管道天然气站场与城镇管道天然气站场，两类站场原理流程没有明显的区别，除长输管道增压站有增压工艺外两类站场都要经过天然气接收、过滤、计量、增压、分输、放空等流程。

01天然气站场的主要功能1.1 进出站阀组单元无论是长输管道天然气站场还是城镇管道天然气站场，为实现站场事故时迅速切断气源，进出站管线均需设置截断阀。

对于长输管道天然气站场，由于输气压力高、气量大，其进出站截断阀应采用自动截断阀门并具备手动功能。

当前，该截断阀通常选择气液联动球阀或电液联动球阀。

对于城镇管道天然气站场，由于输气压力相对长输管道站场低，气量小，站场设备简单，在调压计量单元已设置有可远程操作的紧急切断阀的情况下进出站阀门宜选用电动截断阀。

1.2 清管单元对于长输管道天然气站场，需根据管线长度及介质清洁度情况设置收发球筒进行清管。

对于城镇天然气管道站场，由于线路较短，输送气质条件好，因此一般不设置清管工艺流程。

1.3 过滤分离单元对于天然气长输管道站场，站场一般设置两级过滤分离设备，一级为重力分离器或旋风分离器，二级为过滤分离器。

在管线清管及干燥达到规范要求的基础上，有的站场仅配置过滤分离器。

对于城镇天然气管道站场，除门站可能设置两级过滤分离设备外，由于气质条件好，大多数调压站均只设置过滤分离器。

1.4 计量单元天然气经过滤分离单元后，进入计量单元。

当前实现贸易交接计量的流量计主要选用超声波流量计和涡轮流量计。

计量单元由上、下游汇气管和几条并联的流量测量管路组成。

每条流量测量管路主要由上下游截断球阀、流量计、上下游直管段、整流器、压力表、温度表以及流量计算机等组成。

过滤分离器工作原理一、概述过滤分离器是一种常用的化工设备，主要用于将混合物中的不同成分分离出来。

其工作原理是利用不同物质在特定条件下的物理或化学性质差异，通过筛选、过滤、吸附等方式将它们分离出来。

本文将详细介绍过滤分离器的工作原理。

二、过滤分离器分类1. 筛选式过滤器：通过筛网将混合物中较大颗粒的物质分离出来，常见于食品加工、制药等行业。

2. 气固分离器：利用气体流动原理将固体颗粒从气体中分离出来，常见于粉尘处理、环保等行业。

3. 液固过滤器：通过滤芯或滤布等材料将混合物中的固体颗粒或杂质从液体中分离出来，常见于石油化工、制药等行业。

4. 液液萃取塔：利用两种不相溶液体之间的相互溶解度差异，将目标成分从混合液中萃取出来，常见于化工生产中。

三、液固过滤器工作原理液固过滤器是一种常用的过滤分离器，其工作原理是通过滤芯或滤布等材料将混合物中的固体颗粒或杂质从液体中分离出来。

具体步骤如下：1. 进料：将待处理的混合物加入液固过滤器中，通常通过管道或泵进行进料。

2. 过滤：混合物经过滤芯或滤布时，固体颗粒或杂质被拦截在材料表面，留下清洁的液体。

3. 排渣：当过滤芯或滤布表面积达到一定程度时，需要对其进行排渣操作，将捕集的固体颗粒或杂质清除掉。

4. 出料：经过上述处理后，得到清洁的液体输出至下一个生产环节。

四、液固过滤器分类1. 压力式液固过滤器：利用压力差将混合物中的固体颗粒从液体中分离出来。

常见于化工、制药等行业。

2. 真空式液固过滤器：利用真空吸力将混合物中的固体颗粒从液体中分离出来。

常见于食品加工、制药等行业。

3. 离心式液固过滤器：利用离心力将混合物中的固体颗粒从液体中分离出来。

常见于石油化工、制药等行业。

五、压力式液固过滤器工作原理压力式液固过滤器是一种常用的液固过滤器，其工作原理是利用压力差将混合物中的固体颗粒从液体中分离出来。

具体步骤如下：1. 进料：将待处理的混合物加入压力式液固过滤器中，通常通过管道或泵进行进料。

过滤分离设备在天然气长输管道中的应用发布时间：2022-05-31T00:39:59.671Z 来源：《新型城镇化》2022年11期作者：高明斌[导读] 在随现阶段科学技术的不断发展，天然气的长输管道运输中，相关设备及技术的使用越加广泛。

中石化石油工程设计有限公司山东东营 257000摘要：在随现阶段科学技术的不断发展，天然气的长输管道运输中，相关设备及技术的使用越加广泛。

在运输过程中天然气中所含有固体颗粒的杂质、液体等会对压缩机、管道、流量计等造成较大的磨损及腐蚀，对长输管网具体的运营安全产生较大影响，因此要进行过滤分离设备的安装，以此来去除固体颗粒杂质及液滴等污染物。

此次通过分析天然气过滤分离器多个设备的技术使用原理和特点，并针对不同设备具体的使用情况做以分析，为设备的选用提供相应的参考。

关键词：天然气；过滤分离设备；长输管道天然气在进行储用以及开发中，难免会有固体颗粒的杂质、轻烃类污染物及水等污染物混入，如果不将其去除，在进行运行时会导致压缩机叶片出现腐蚀及磨损，使其输气的效率相对较低；还可能会将计量仪表进行堵塞，导致其计量准确性有所下降；气体中相关液态在较低温的环境下容易出现凝结，从而导致管道出现堵塞；具有腐蚀性的污染物会对管道及设备产生腐蚀，从而导致安全事故出现；甚至致使天然气的品质不符合相关要求，所以在储用过程中要对其做以净化处理[1]。

1.过滤分离设备1.1过滤分离器利用过滤分离器来进行天然气过滤，主要是以过滤滤芯来为元件，其主要作用是将天然气中所含粒径相对较小的固体粉尘及粒径相对较大的液滴做以去除。

过滤分离器是由壳体、积液包、快开盲板及内件共同组成，内件包含隔板、叶片分离器以及过滤滤芯。

过滤分离器主要的结构为卧式结构，内部中的隔板会将壳体来分成进料腔以及出料腔，在隔板上将过滤滤芯做以固定[2]。

天然气通过进气口来进入料腔，气体中所含固体颗粒及直径相对较大的液滴受到重力作用会逐渐沉积在壳体的底部，液滴在经过汇集后进入积液包。

一、填空题1、按照油气储藏的特点，天然气可分为三类，即气田气、油田伴生气和凝析气田气。

按照天然气中烃类组分含量的多少，天然气可分为干气和湿气。

按照天然气中含硫量的差别，天然气可分为洁气和酸性天然气。

2、常用灭火剂有水、泡末灭火剂、四氯化碳灭火剂、二氧化碳灭火剂、干粉灭火剂；常用消防器材有消防水带和水枪、消防斧、消防铁锹、消防钩、各种灭火器。

3、灭火器主要有泡末灭火器、干粉灭火器、二氧化碳灭火器。

4、发生电气火灾时，应首先切断电源。

5、天然气的爆炸下限是体积浓度5%，爆炸上限是体积浓度15%。

6、在输气管道维修时，对动火管段必须截断气源，放空管内余气，用氮气或用蒸汽吹扫。

7安全工作中，“三违”是指违章操作、违章指挥、违反劳动纪律。

8、消防工作贯彻预防为主、防消结合的方针，坚持专业消防队与群众相结合的原则，实行防火安全责任制。

9、公司QHSE方针是以人为本、诚实守信、科技创新、持续发展。

10、使用干粉灭火器时，应先拔出安全销。

11、我国规定的火灾报警电话是119。

12、输气现场作业时为防止火花产生必须使用防爆工具。

13、进入输气站场作业为保证作业人员与站场设备的安全，必须穿戴的劳动防护用品有：穿工作服、工作鞋，戴安全帽、护目镜。

14、离心式分离器是用来分离重力式分离器难以分离的颗粒，及更微小的粉尘。

15、我国安全生产的方针(安全第一、预防为主)16、三违：(违章作业、违章指挥、违反劳动纪律)。

17、三清、四无、五不漏：三清是指：(厂房清、设备清、场地清；四无指：无油污、无杂草、无明火、无易燃物；五不漏指：不漏油、不漏气、不漏水、不漏电、不漏火)。

18、集团公司安全生产方针：(安全第一、预防为主、全员动手、综合治理)。

19. 我国管输气气质采用以下标准：天然气的水露点在最高输气压力下应低于周围环境最低温度 5 ℃，硫化氢含量应低于 20mg/m3。

20. 在站场工艺中截止阀常用于旁通、放空和输气干线的管线上。

过滤分离设备在天然气长输管道中的应用摘要：过滤分离设备主要用于去除天然气中的固体颗粒和液体杂质，保证长输管网的运行安全，是管网运营的核心设备。

根据天然气气质和功能要求不同，可选择不同结构和形式的过滤分离设备。

关键词：过滤分离设备；过滤分离设备应用1 长输管道中过滤分离设备介绍1.1 过滤分离器天然气过滤分离器采用过滤滤芯作为过滤元件，主要用于去除天然气中夹带的较小粒径的固体粉尘和粒径较大的液滴。

过滤分离器主要由滤芯、壳体、快开盲板、积液包以及内外部件组成，内件主要包括隔板、过滤滤芯和叶片分离器。

过滤分离器以卧式结构为主，内部隔板将壳体分为进料腔和出料腔，过滤滤芯固定在隔板上。

天然气首先从进气口进入进料腔，气体中夹带的较大固体颗粒和液滴在重力作用下沉积到壳体底部，液滴汇集后流入积液包。

在经过初步沉降分离后，天然气由外向内通过过滤滤芯，气体中未沉降的细小固体杂质和较大液滴被拦截在滤芯外表面，净化后的天然气由滤芯内部进入出料腔。

在出料腔设有叶片分离器，通过改变天然气流道，使得气体中夹带的小液滴碰撞聚结成大液滴后沉降，汇入积液包。

天然气通过过滤滤芯和叶片分离器两次分离后，由壳体出气口进入下游，从而实现气固、气液的分离。

最后洁净的天然气流出过滤分离器。

过滤分离器滤芯主要由上端盖、下端盖、金属中心管、密封垫、过滤介质和保护套组成。

上、下端盖和金属中心管为不锈钢材质，过滤介质为聚酯纤维缠绕管或聚丙烯纤维熔喷管，形成梯度型深度过滤。

胶垫材质为丁腈橡胶或氟橡胶。

过滤滤芯通过端盖接口安装固定在过滤分离器壳体内部，气体由外向内通过滤芯，固体杂质及较大液滴被拦截在过滤介质内部，实现气液、气固分离。

过滤滤芯整体结构强度应符合各项检验要求及其他技术要求。

输气管道过滤分离器设备压差大于等于0.1MPa，应立即组织更换滤芯。

1.2 气-液聚结分离器气-液聚结分离器采用气液聚结滤芯作为分离元件，主要用于去除天然气中的较小粒径液滴，适用于天然气中含液量较高或处理精度要求更高的场所。

探析天然气冰堵防治措施与处理方法摘要：天然气场站在冬季运行时，部分关键设备如调压阀、流量调节阀等由于节流原因易产生冰堵现象，当天然气通过节流阀、调压器、排污阀等阻力件时，天然气压力升高，气体温度下降。

温度的降低会使管路、阀门、过滤器及仪表结霜或结冰降低管道的输送效率，严重时甚至会堵塞管道，以导致管道上游压力升高，极易造成设备及人员的伤害。

严重影响输气场站的安全平稳供气。

因此，研究和讨论天然气输送过程中冰堵现象的防治和处理，对保障天然气管道的安全运行具有十分重要的实际意义。

关键词：冰堵；防治；措施一、冰堵成因分析对于天然气长输管道和天然气分输站，冰堵是运行管理单位需要解决的棘手问题。

冰堵产生的主要原因，一是长输管道投产前，在注水试压后的扫线、清管过程中，没有将管道内的存水清理干净，造成部分管段聚水较多，温度较低时冻结或形成天然气水合物，此种情况多出现在长输管道地势低洼处；二是水气和天然气的某些组分在一定的压力和温度下生成了一种白色结晶物质，外状类似冰和微密的雪的水合物。

天然气在经过分输场站的调压撬、过滤分离器时，由于焦耳-汤姆逊效应，温度急剧降低，当温度低至天然气水露点时，天然气组分中的水分子析出，在高压低温条件下，产生天然气水合物，从而堵塞阀门、流量计和其他工艺设备，此类冰堵易发生在调压撬处，故在降压分输过程中极易产生冰堵。

二、天然气管道冰堵的防治措施1.管道进水导致冰堵的防治。

一旦发现管道中已经进水，应尽早采取措施进行处理。

先确定进水管段位置，切断气源，在管道埋深较深处进行开挖，并进行打压吹扫，放散时宜采用通径放散，尽量避免异径放散。

对于因注水试压而产生的管内积水问题，可采用管道干燥的施工方法，具体方法包括：干燥剂干燥法、真空干燥法和干空气干燥法。

干燥剂干燥法通常采用甲醇、乙二醇或三甘醇为干燥剂，干燥剂和水以任意比例互溶，在所形成的溶液中水的蒸汽压大大降低，从而达到干燥管道的目的。

残留在管道内的干燥剂又是水合物抑制剂，可以抑制水合物的形成。

天然气输送管道安全管理规程Q／SY GD0062－2001l 范围本标准规定了天然气长距离输送管道工艺站场、干线、阀室及其放空、排污、清管等过程中的安全管理要求。

本标准适用于大然气输送管道的安全管理。

2 引用标准2.1 SY 5225一1994 石油天然气钻井、开发、储运防灾、防爆安全管理规定2.2 SYJ 43-89 油气田地面管线和设备涂色规定2.3 SY 7514－88 天然气2.4 质技监局锅发[1999]154号压力容器安全技术监察规程3 输气站安全菅理要求3.1 一般要求3.1.1 站场入口处应有醒目的进站安全规定，生产区与非生产区之间应设置明显的分界标志。

3.1.2 外来人员因工作需进入工艺场区，必须经站领导批准，留下火种，登记入站。

3.1.3 非生产所需的机动车辆不准进入工艺站场，生产作业车辆进入站内必须配戴防火帽，按规定的路线、指定的地点行驶和停放，变在规定时间内离开。

3.1.4 按《石油天然气钻井、开发储运防火防爆安全管理规定》标准配备消防器材和设施，并按国家有关部门最新的要求进行灭火器材品类的淘汰和更换，消防器材和消防设施必须保证完好，消防道路必须保持畅通，禁止占用消防通道或在道路上堆放物品。

3.1.5 生产区应平整、整洁，无易燃物堆积。

3.2 工艺站场3.2.l 工艺站场的各种设备应实行挂牌管理。

管网设备及其附属设施应处于壳好状态，无跑、冒、滴、漏现象。

管道及设备的着色应符合有关标准规定，管道表面应有气体流向标志。

3.2.2 工艺站场安装一定数量的固定式可燃气体报警器，且一年至少检验一次.3.2.3 站内安装的安全阀、压力表、温度计等仪器仪装应符合设计和生产要求，并按相应的规定年限进行校验.3.2.4 工艺站场安装的各种设备、仪器仪表，生产作业所使用的工器具必须符合防火防爆要求．3.2.5 工艺站场的工艺管网、设备、自动控制仪表及控制盘（柜〕须安装防感应雷避雷器和防静电接地设施，工艺站区及建筑物应安装防直击雷避雷设施，接地电阻位应小于10Ω。

过滤分离器设计方案用户：沙雅燃气长输管道有限公司型号： XFS28A-19 任务书编号： SR11003 工作令： SWA11088-1~2 图号： SW03-011-00编制：日期：1、设计标准本设计中过滤分离器器属于中压容器，应以安全为前提，综合考虑质量保证的各个环节，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够的安全寿命。

设计标准如下：a. TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》b. GB150-1998《钢制压力容器》c. HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》d. JB4712.1-2007《容器支座》2、工作原理过滤分离器是用来清除气体中的固体、液态颗粒状杂质的设备，适用于各种燃气及其他非腐蚀性气体。

该型设备内部有两种过滤分离元件，第一种：滤芯支撑组件，主要用来过滤；第二种：叶片束组件，主要用来分离。

滤芯支撑组件可完全过滤0.5μ以上的固定颗粒，过滤效率达到99.98%；滤芯型号：PPEF-336（图一），气体通过过滤器的最大压降不超过0.05MPa，通过清洁滤芯的最大压降不超过0.014MPa，密封结构无泄漏。

图一、PPEF-336滤芯叶片束组件（图二）是分离夹杂在燃气或水蒸气中液滴的最好系统，因为它功效高、压降低、价格便宜，而且只需要很少的维护费用。

当气体进入分离器时，气体被叶片分割成许多垂直带状流，每一束气流都经过多次改变流向，这样便在叶片壁上产生了半紊流和旋流，夹杂在气体中的液滴被迫撞到叶片壁上并粘附在上面，液滴进去叶片的沟槽中并因重力作用而下落到液体收集器中，当液滴在收集器中积累到一定量时被排除或最终利用。

图二、叶片束组件3、设计步骤其设计的主要步骤如下：①根据介质特性，选择合适的壳体材料、接管、法兰等部件材料；②设计参数的确定；③根据用户提供的设计条件及参数，根据GB150公式，预设壳体壁厚；④从连接的密封性、强度等出发，按标准选用法兰、垫片及紧固件；⑤使用化工设备中心站开发的正版软件，SW6校核设备强度，确定壳体厚度及接管壁厚；⑥焊接接头型式的选择；⑦根据以上的容器设计计算，画出设计总设备图及零件图。

关于输气站场过滤分离器常见问题分析及应对措施探讨过滤分离器在输气站场中的作用非常重要，过滤分离器在长时间的使用过程中可能会受到损坏，因此需要对过滤分离器进行定期维护，通过对过滤分离器的结构与工作原理进行分析，找到过滤分离器在使用过程中所可能出现的问题，提出相应的应对措施，能够有效提升过滤分离器的工作效率。

标签：输气站场;过滤分离器;分析天然气在生产和运输过程中会夹杂着一些杂质，这些杂质主要包括泥沙、岩石、颗粒、粉尘等，在这些杂质的影响下天然气装置会出现腐蚀、堵塞的情况，从而对运输计量设备造成不良影响，尤其是在利用超声波流量计的过程中，产生的影响比较严重，导致天然气计量器的精确度出现误差，因此，在此过程中需要使用到过滤分离器，合理利用过滤分离器能够有效提高天然气运输的效果。

1过滤分离器的构成原理过滤分离器在天然气输气站场的作用非常明显，过滤分离器主要有滤芯、壳体、快开盲板以及内部构件所组成。

输气站场一般采用卧式、快开盲板结构的过滤分离器，该过滤分离器还需要具有安全阀、压力表等部件。

过滤分离器的工作原理为：首先，当天然气进入容器以后，气体会撞击支撑滤芯，天然气中所含有的颗粒物会通过滤芯进行分离，在重力的影响下，这些颗粒物会在容器底部形成沉淀，因此在实际操作过程中，需要对容器底部进行定期清除。

然后将过滤后的天然气再通过过滤聚结滤芯，将天然气中的较小颗粒物进行分离。

利用该环节，能够将天然气中的较大颗粒物进行初步分离。

其次，在容器内的汇流出料腔内设置分离原件，可以将液体中所含有的颗粒物进行更加细化的分离，从而提高天然气的分离效果。

最后，将分离出的天然气经过过滤分离器进行分离，随着过滤分离器的长时间运转，沉积在过滤分离器上的颗粒就会不断增加，导致过滤分离器上的压差值增加，当压差值超过规定值时，说明过滤分离器的滤芯已经发生堵塞现象，需要对滤芯进行更换，从而才能够提高过滤分离器的运行效果。

2过滤分离器在工作过程中可能会出现的问题2.1盲板密封点泄漏问题输气站场过滤分离器要根据实际情况进行选择，需要满足结构形式、密封性能以及操作性能，快开盲板是过滤分离器中非常重要的构成部分。