擇要：過濾分離器是天然氣輸氣站場重要設備組成片面之一，其安全生產運行至關重要，在日常運行及檢維修作業(yè)過程中諸多問題日益顯現(xiàn)。針對快開盲板密封點泄漏、檢維修作業(yè)過程中氮氣置換不*以及液位測試不便問題開展原因分析，提出檢維修維護措施。通過強化設備檢維修措施消除泄漏點，對比過濾分離器進行氮氣置換的各種操縱技巧，選定壓力循環(huán)置換法作為常規(guī)方式置換，設計制作出一套簡易液位測試裝置以便開展過濾分離器液位測試。通過對過濾分離器運行和檢修問題的有效處理，能保證設備正常安全生產運行。

        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，其中液體雜質主要有液烴、油水等。這些固、液雜質的存在和聯(lián)合作用，在天然氣輸氣站場運行過程中會使輸送設備、管道、閥門等產生磨損、腐蝕、乃至堵塞，對輸送系統(tǒng)中計量用具、儀表等產生不良影響[1]。尤其是隨著超聲波流量計在輸氣站場的廣泛應用，天然氣在輸送過程中，這些臟污介質會附著在流量計的上、下游管道和超聲波探頭表面，影響天然氣計量的準確度[2]。并且隨著臟污介質的聚集，對儀表計量準確度的影響漸漸增大[3]。川氣東送輸氣站場采用的過濾分離器為臥式過濾分離器，安裝在計量以及調壓設備的上游，因此其運行是否可靠直接關系著下游設備、儀表的安全運行，同時也對下游用戶的氣質保證起著至關重要的作用。本文針對川氣東送輸氣站場過濾分離器運行及檢維修過程中存在的問題開展分析，合理提出應對措施，確保設備安全生產運行。

1結構組成與工作原理

        過濾分離器主要由濾芯、殼體、快開盲板以及內外部件組成，采用臥式、快開盲板結構。過濾分離器作為壓力容器，除了設備本體外另有安全閥、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*入進料布氣腔，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濾芯，固體顆粒被過濾介質截留，液體顆粒則因過濾介質聚結功效而在濾芯的內表面漸漸聚結長大。當液滴到達一定尺寸時會因氣流的沖擊作用從內表面脫落出來而進入濾芯里面流道，而后進入?yún)R流出料腔。在匯流出料腔內，較大的液珠因重力沉降分離出來，此外在匯流出料腔，還設有分離元件，它能有效地捕集液滴，進一步提高了分離效果。*后潔凈的氣體流出過濾分離器。隨著燃氣通過量的增加，沉積在濾芯上的顆粒會引起燃氣過濾器壓差的增加，當壓差上升到規(guī)定值時（從壓差計讀出），說明濾芯已被嚴重堵塞，應該及時更換。

 2運行現(xiàn)狀

        在輸氣站場根據(jù)下游用戶年設計輸宇量及檢維修需求通常設置兩臺臥式過濾分離器，運行時通常采用一用一備方式運行，宇量需求高峰時段到達單臺處理量時兩臺同時運行以滿足用戶宇量需求。

         過濾分離器在整個輸氣站場工藝流程中通過法蘭與管道相連，同時上下游均設置球閥（見圖1），其中下游球閥與電動執(zhí)行機構相匹配使用，能實現(xiàn)遠程開關控制。在正常運行狀況下，在用過濾分離支路的上下游球閥處于*開啟狀況，備用過濾分離支路的上游球閥處于開啟狀況，下游球閥處于關閉狀況。對于過濾分離器切換有兩種方式：一種是手動模式，另一種是自動模式。在手動模式下可由操縱人員通過遠程和就地狀況下實現(xiàn)過濾支路流程切換；當在自動模式下電動閥產生變亂關斷時，則報警并自動選定備用設備，打開備用支路的電動閥，關閉當前支路的電動閥門，實現(xiàn)工作分離器和備用分離器的切換，上述過程由程序自動實現(xiàn)，不需人為干預。

3運行與檢修作業(yè)中的問題

3.1盲板密封點泄漏問題

        川氣東送過濾分離器采用了GD鎖環(huán)式快開盲板，具有結構形式*、密封性能良好以及操縱便捷的特性。嵌到快開盲板門凹槽上的密封圈采用自緊式設計結構進行密封，密封圈一次模壓成型，在壽命期內具有良好的密封性能。但隨著設備運行時間延長，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)泄漏變亂。同時在日常生產運行過程中，也常會由于密封處存在臟污以及操縱不當?shù)仍蛟斐煽扉_盲板密封處泄漏，設備本體一旦發(fā)生天然氣泄漏現(xiàn)象，就極易在局部區(qū)域分散蔓延。天然氣具有易燃易爆、有毒等危險特性，處置不當很容易引發(fā)火災爆炸、中毒等變亂，造成重大人員傷亡及設備損壞[4]。

 3.2氮氣置換效果不佳

        過濾分離器作為輸氣站場壓力容器設備之一，需要定期進行開筒維護作業(yè)。開啟快開盲板之前首先應將進出口球閥關閉，然后再對其進行壓力泄放，泄壓之后為防止過濾分離器內天然氣與空氣的混合發(fā)生爆炸，因此需要進行氮氣置換，增加天然氣管道設備的安全保障[5]。目前輸氣站場在對過濾分離器進行氮氣置換時通常采用大氣壓力稀釋置換法[6]，氮氣從一端被引入容器或管道系統(tǒng)內，系統(tǒng)內的空氣或其余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行吹掃。這是一種典型的通過大氣壓力置換或稀釋來到達吹掃目的技巧，可采取一次或相像幾次進行。由于過濾分離器設備本體本身以及與相連管段都存在較多死角，因此這種置換操縱技巧極易出現(xiàn)置換死角盲區(qū)，不能*吹掃干凈。

 3.3 液位測試問題

        磁翻板液位計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，輸氣站場都要對排污罐及過濾分離器磁翻板液位計進行液位測試，而目前磁翻板液位計液位測試都要從液位計頂部注水測試，檢查液位計是否工作正常。而從液位計頂部注水時頂部注入孔是針型閥，并且針型閥是全焊接設計，無法拆卸，針型閥受本身結構所限，通道狹窄，水流在通過針型閥注入時極易將通道堵死，磁翻板液位計里面的氣體不易排出，磁翻板液位計內腔形成關閉區(qū)，水流不易流入液位計內腔，給液位測試帶來困難。

4辦理技巧

4.1強化維護措施消除泄漏點

        快開盲板維護時要仔細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更換密封圈。同時在對快開盲板進行維護保養(yǎng)時，要檢查密封凹槽內有無銹蝕和污物，如有，用優(yōu)質細砂紙清理干凈，同時檢查盲板頸的里面和門在關閉時接觸的片面，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，*后用干凈棉布擦干。同時做好設備日常巡檢工作，發(fā)現(xiàn)泄漏點，應及時處理，消除安全隱患。

 4.2改進氮氣置換操縱技巧

        針對過濾分離器進行氮氣置換檢維修作業(yè)時存在死角問題，建議采取壓力循環(huán)置換法[6]，在進行壓力循環(huán)置換法操縱時，將氮氣從一端引入到容器里面，使容器里面壓力上升到許可范圍以內，使氮氣與里面的空氣或其余氣體進行混合并被置換排放到另一端的大氣當中，主要是在高于大氣壓力下重復進行吹掃。此法具體操縱主要取決于容許操縱壓力和吹掃后需要到達的吹掃純度，可采取一次或相像幾次進行系統(tǒng)內氣體與氮氣混合，被稀釋后的操縱可采用如下計較式表示（假設純氮氣）：

        Ct=C0/Pn

        式中：Ct為系統(tǒng)*后狀況的天然氣體積分數(shù)，%；

         C0為系統(tǒng)初始狀況的天然氣體積分數(shù)，%；P為每次對系統(tǒng)充壓后的壓力，bar（1bar=0.1MPa）；n為導入氮氣充壓后排放的次數(shù)。GB30871-2014[8]要求，當被測氣體或蒸汽的爆炸下限大于或等于4%時，其被測濃度應不大于0.5%（體積分數(shù)）。因此對過濾分離器進行氮氣置換之前，里面可燃氣體體積分數(shù)設為 100% （假設為*氣），置換合格后*后狀況的可燃氣體體積分數(shù)為 0.5%，由上述公式可得出，進行一次操縱想要到達所需的置換效果，需充壓至 20 MPa，而20 MPa 壓力遠遠超出過濾分離器的設計壓力；進行兩次操縱想要到達所需的置換效果，需充壓至4.47 MPa，符合過濾分離器允許操縱壓力。因此可得出，隨著氮氣用量的削減，則所需排放次數(shù)及人工工作量將增加，具體實施操縱可根據(jù)作業(yè)時間需求及工作量承受范圍選取。

         在進行氮氣置換時，主入口與排放口的位置選取同樣重要，對容器而言，氮氣入口應設置在容器的底部 [6] ，排放口應設置在容器的頂部，這樣有利于提升置換效果。由于過濾分離器進出口均設置球閥，在進行氮氣置換作業(yè)之前應進行球閥內漏測試，如有球閥內漏現(xiàn)象，則先應根據(jù)球閥內漏性質進行維護 [9] ，消除因內漏原因造成氮氣置換不*。

 4.3 液位測試簡易裝置

        目前過濾分離器上的磁翻板液位計由頂部針型閥、液位計本體以及底部的排污閥組成，針對這一特點設計一套磁翻板液位計液位測試裝置 （見圖 3），該測試裝置由漏斗、軟管以及轉換討論組成。在進行磁翻板液位計液位測試時，測試裝置的轉換討論與磁翻板液位計底部的排污閥相連接，因此測試裝置與磁翻板液位計就形成了連通器，通過測試裝置的漏斗加水測試，快速有效。

5 效果及評價

        通過上述對過濾分離器在日常運行及檢維修過程中存在的問題進行研究及應用，川氣東送某管理處四座輸氣站場在過去一年中均未出現(xiàn)快開盲板泄漏現(xiàn)象。嚴格執(zhí)行定期維護原則，反映出提升檢維修質量能從本質上消除安全隱患；采用壓力循環(huán)置換法進行氮氣置換操縱，置換效果明顯提升，到達了置換標準，消除了死角區(qū)域引起的置換不*；通過制作液位測試簡易裝置，能快速有效地對磁翻板液位計進行液位測試，消除了通過頂部針型閥進行測試的不便。

 6 結束語

        過濾分離器作為輸氣站場重要的氣質凈化設備，直接關系到站場設備、儀表的安全安穩(wěn)運行，因此，保證過濾分離器正常運行具有十分重要的意義?；谝陨蠈^濾分離器出現(xiàn)問題的分析研究，筆者提出以下四點建議：

        （1） 隨著設備長時間運行，設備進入故障多發(fā)期，加強設備日常維護力度十分必要，同時做好備品備件的儲備工作。

        （2） 對過濾分離器檢維修作業(yè)需要實施氮氣置換操縱時，采用壓力循環(huán)置換法進行置換較*，不易出現(xiàn)死角，并且根據(jù)壓力需求至少需要操縱兩次以上，具體操縱次數(shù)需結合實際作業(yè)時間及工作量適當選??；同時氮氣置換前應需做好球閥內漏測試工作，消除內漏而導致的置換不*現(xiàn)象。

        （3） 目前在對川氣東送輸氣站場較多的過濾分離器進行充壓操縱時，只能通過緩慢開啟入口球閥進行操縱，在多達幾兆帕壓差的作用下，強行開啟入口球閥較為困難；同時在壓充過程中，在高速氣流沖刷的作用下，極易損傷球閥密封面，造成球閥內漏現(xiàn)象。建議給過濾分離器入口球閥加裝旁通管路，通過旁通管路平衡壓差。

        （4） 建議將磁翻板液位計頂部的針型閥設計為球閥，以便于液位測試。