集輸計量中旋流式兩相過濾器的改進

王建波　張春榮

摘 要：勝利油田分隊計量系統已在油田廣泛應用，質量流量計作為分隊計量的關鍵設備，起著重要的作用，目前，會經常遇到因現有籃式過濾器無法清除液體中的絮狀物質，造成質量流量計堵塞或走液不暢的情況發生。本文結合現場應用情況及相關技術，對旋流式兩相過濾器在集輸計量中的改進作了詳細的論述。

關鍵詞：計量系統；旋流式兩相過濾器；改進

目前，分隊計量系統已在油田廣泛應用，質量流量計作為分隊計量的關鍵設備，起著重要作用，但在使用過程中，經常遇到因現有籃式過濾器無法清除液體中的絮狀物質，造成質量流量計堵塞或走液不暢的情況。此外，每次清理過濾器固體雜物時，需將液體倒入旁通運行，影響質量流量計數據計量，造成盤庫數據的不準確。為解決現有籃式過濾器無法實現不停產除渣和濾除絮狀物質的難題，結合現場應用情況及相關技術，改進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油氣處理設備中的過濾器，具體涉及旋流式兩相過濾器，它是采用液體進入過濾器后，在導葉的作用下，產生向上旋轉的離心力，將液體中的固體雜質沉淀至過濾器底部，同時液流在導葉作用下向上運動過程中，在液流中心產生負壓區，絮狀物質聚集在負壓區，利用錐形濾網將液體中的絮狀物粘附捕捉，清潔的液體通過錐形濾網上的割槽進入出口管道，避免流量計因雜質堵塞造成的清理污染事故，另外現場采用的常規籃式過濾器，工作時靠進出口壓差運行，造成能量消耗，同時需停產清理固體雜質，且不能去除液流中的絮狀物，造成質量流量計時常堵塞，影響質量流量計的正常計量。

旋流式兩相過濾器設計為立式結構，包括過濾器本體、錐形濾網、螺紋旋桿、橫壓桿、壓蓋、墊片、柱銷、導葉、進口法蘭、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面進入，在本體內部導葉的作用下使液流產生離心力，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現不停產除渣；液體在向上流動過程中，較輕的絮狀物在液流中心區運動，吸附在濾網外壁，清潔的液體從割縫進入濾網流向出口，完成過濾的全過程。該裝置結構緊湊、工藝簡單、操作簡便快捷，能有效清除液體中的絮狀物質，并能實現不停產快速除渣。同現有技術相比，可實現液流的無壓差過濾，減少能耗損失，過濾液流中軟硬兩相介質的目的。

2 旋流式兩相過濾器的實施方式

旋流式兩相過濾器結構設計為立式結構，該設備包括過濾器本體和錐形濾網兩部分組成。過濾器本體下部由閥門和集砂腔組成，左側前面是液體進口、右側正中間位置是液體出口，上部快開機構由壓蓋、螺紋旋桿、橫壓桿、柱銷和墊片，本體內壁有導葉等組成。快開機構由柱銷與過濾器本體活動連接，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：液體由進口進入離心旋流式過濾器，在過濾器導葉的作用下產生離心力，固體雜質在離心離的作用下，進入集砂腔，在液流向上運動時，液流中間產生負壓區，絮狀物質在液流中間聚集，向上觸碰到錐形濾網后粘附在濾網外壁上，清潔的液體進入濾網流向出口。

旋流式兩相過濾器的技術保護：其設計為立式結構，該裝置清理固體雜質采用不停產裝置，由閥門和集砂腔組成，正常工作時，上部閥門處于常開狀態，下部閥門處于常閉狀態，除砂時，上部閥門關閉，下部閥門打開，可輕松清除固體雜質；錐形濾網上面割槽，割槽面積大于進出口液體流量；過濾器內壁有導葉，使進入過濾器的液體產生離心力，利于雜質清除。

3 旋流式兩相過濾器的現場應用情況

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

（2）快開式設計，極大降低員工的勞動強度，體現了以人為本的工作方針。

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

取得的經濟效益：

（1）實現了無差壓運行，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，每年減少折舊費用0.5萬元。

（3）以分隊計量質量流量計過濾器測算，運行時率提高了6% ，減少了因過濾器清理造成的原油損失、保溫層維護、伴熱設備等維護，折算費用1.2萬元。

（4）減少了因過濾器失效導致的質量流量計損壞，每臺每年減少設備大修費用2.3萬元。

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

4 結束語

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狀，滿足國內石油行業原油、污水處理過程中的需要，市場前景良好，同時具備較高的社會效益。

參考文獻：

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