CN203736964U - 一种免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统 - Google Patents

一种免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统 Download PDF

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张重德
李强
陈蓓
赵爽
张雅娜
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本实用新型公开了一种免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,属于海上油气处理技术领域。所述双联过滤系统包括第一倒装蓝式旋风过滤滤器、第二倒装蓝式旋风过滤滤器、第一入口阀、第二入口阀、第一排污阀、第二排污阀、第一反洗阀、第二反洗阀、第一出口阀、第二出口阀、第一压差变送器和第二压差变送器。本实用新型的双联过滤系统,通过测定的工作滤器进出口压差,来实现工作滤器和备用滤器的自动切换,并且能够对工作滤器进行及时自动地清洗,保护了下游设备,进而实现了生产过程的全(半)自动化控制,滤器清洗及再生周期短,滤芯清洗彻底,无需对滤器进行拆卸清洗操作,降低了工作量。

Description

一种免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统
技术领域
本实用新型涉及海上油气处理技术领域,特别涉及一种免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统。 
背景技术
目前,海上采油平台在原油生产过程中为了保证油气处理装置不被随原油开采过程中一同产出的砂粒等杂质掩埋,平台上多在油气处理装置前采用除砂过滤器对混合液进行预处理。但是,随着过滤器被砂粒等杂质污染,需要定时进行拆解、清洗排污,这样势必会导致人工工作量的增加;另外,还会经常出现因排污不及时,造成憋压停产或大量固体砂粒冲破滤网进入下游流程,对下游设备产生冲击,易造成设备损坏或安全事故。 
实用新型内容
为了解决现有海上采油平台油气处理装置所使用的除砂过滤器的清理工作繁琐、工作量大,以及不能及时排污等问题,本实用新型提供了一种免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,包括第一倒装蓝式旋风过滤滤器、第二倒装蓝式旋风过滤滤器、第一入口阀、第二入口阀、第一排污阀、第二排污阀、第一反洗阀、第二反洗阀、第一出口阀、第二出口阀、第一压差变送器和第二压差变送器;所述第一入口阀的输出端与所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的入口连接,所述第二入口阀的输出端与所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的入口连接,所述第一入口阀和第二入口阀的输入端均连接外部输入液体;所述第一倒装蓝式旋 风过滤滤器的出口与所述第一出口阀的输入端连接;所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的出口与所述第二出口阀的输入端连接;所述第一出口阀和第二出口阀的输出端均连接下游设备;所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的出入口之间连接有所述第一压差变送器,所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的出入口之间连接有所述第二压差变送器;所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的底端与所述第一排污阀的输入端连接,所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的底端与所述第二排污阀的输入端连接,所述第一排污阀的输出端与所述第二排污阀的输出端连接;所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的顶端与所述第一反洗阀的输出端连接,所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的顶端与所述第二反洗阀的输出端连接,所述第一、第二反洗阀的输入端均连接外部高压冲洗水。 
所述第一入口阀、第二入口阀、第一排污阀、第二排污阀、第一反洗阀、第二反洗阀、第一出口阀、第二出口阀、第一压差变送器和第二压差变送器均与现场控制盘电连接。 
所述第一入口阀、第二入口阀、第一排污阀、第二排污阀、第一反洗阀、第二反洗阀、第一出口阀和第二出口阀均为自动球阀。 
所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器和第二倒装蓝式旋风过滤滤器的入口分别位于各自滤器筒体下部距离罐体底部为整个罐高度的1/5处,并与各自滤器本体成切线进入。 
本实用新型的免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,通过测定的工作滤器进出口压差,来实现工作滤器和备用滤器的自动切换,并且能够对工作滤器进行及时自动地清洗,保护了下游设备,进而实现了生产过程的全(半)自动化控制,滤器清洗及再生周期短,滤芯清洗彻底,无需对滤器进行拆卸清洗操作,降低了工作量。 
附图说明
图1是本实用新型实施例的免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统的原理结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型技术方案作进一步描述。 
参见图1,本实用新型实施例提供了一种免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,包括倒装蓝式旋风过滤滤器A、倒装蓝式旋风过滤滤器B、入口阀1、入口阀1’、排污阀3、排污阀3’、反洗阀2、反洗阀2’、出口阀4、出口阀4’、压差变送器5和压差变送器5’。其中,入口阀1的输出端通过管线与倒装蓝式旋风过滤滤器A的入口连接,入口阀1’的输出端通过管线与倒装蓝式旋风过滤滤器B的入口连接,入口阀1和入口阀1’的输入端均通过管线连接外部输入液体;倒装蓝式旋风过滤滤器A的出口通过管线与出口阀4的输入端连接;倒装蓝式旋风过滤滤器B的出口通过管线与出口阀4’的输入端连接;出口阀4和出口阀4’的输出端均通过管线连接下游设备;倒装蓝式旋风过滤滤器A的出入口之间通过管线连接有压差变送器5,倒装蓝式旋风过滤滤器B的出入口之间通过管线连接有压差变送器5’;倒装蓝式旋风过滤滤器A的底端通过管线与排污阀3的输入端连接,倒装蓝式旋风过滤滤器B的底端通过管线与排污阀3’的输入端连接,排污阀3的输出端与排污阀3’的输出端通过管线连接;倒装蓝式旋风过滤滤器A的顶端通过管线与反洗阀2的输出端连接,倒装蓝式旋风过滤滤器B的顶端通过管线与反洗阀2’的输出端连接,反洗阀2、2’的输入端均通过管线连接外部高压冲洗水。根据设备的设计要求,滤器A和B的入口分别位于各自滤器筒体下部距离罐体底部为整个罐高度的1/5处,并与各自滤器本体成切线进入。 
本实用新型实施例的免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统的工艺过程主要包括过滤阶段和反洗排污阶段: 
1.过滤阶段 
先设定好工作/备用滤器,例如设定滤器A为工作滤器、B为备用滤器,分别打开工作滤器A的入口阀1和出口阀4,关闭排污阀3和反洗阀2,工作滤器A进入旋分过滤阶段。进入工作滤器A的来液(砂粒和油水混合液)在一定的压力下从进液口沿滤器切线方向进入,产生强烈旋转运动,砂粒和油水混合液密度不同,在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下,使密度低的油水混合液上升,来液经过倒装蓝式旋风过滤滤器过滤后,清洁的液体(油水混合液)通过滤器顶部出水口排出,大量密度大的砂粒堆积在滤器底部,少量密度小的砂粒和杂质吸附在滤网上。随着过滤的进行,滤器底部砂粒堆积达到一定量,被倒装滤芯的顶部滤网过滤的污物杂质逐渐在过滤面积聚,使滤器A进出口压差逐渐增大,直到达到反洗的压差设定值,则自动切换备用滤器B导入流程中,在备用滤器B完全投用的情况下,滤器A随后进入反洗排污阶段。 
2.反洗排污阶段 
1)低压自流体反洗排污阶段:先关闭滤器A的入口阀1,保持出口阀4处于打开状态,并打开排污阀3,利用流程中正在工作的滤器B过滤后的来液经出口阀4倒灌进滤器A内,冲洗倒装滤芯的顶部过滤面,将积聚污物冲洗到滤器A底部,通过排污阀3排出。低压自流体反洗流程结束后,若滤器A进出口压差低于设定值,则滤器A作为备用滤器,待用;若滤器A进出口压差仍高于设定值,则进入高压水冲洗排污阶段。 
2)高压水冲洗排污阶段:关闭滤器A的入口阀1和出口阀4,打开排污阀3和反洗阀2,利用外引的高压冲洗水来冲洗倒装滤芯的顶部过滤面,将积聚污 物冲洗到滤器底部,通过排污阀3排出。高压水冲洗排污阶段结束后,则滤器A作为备用滤器,待用。 
本实施例中,滤器反洗设定条件的控制方式为:随着滤器内砂粒的堆积,其滤前滤后压差逐渐增大,压差变送器随时采集滤器进出口的压差;当压差变送器反馈的压差值达到设定值时,压差控制器发出开/关信号,滤器进入反洗排污阶段。另外,实际应用中还可以采用定时控制的方式对滤器进行反洗操作,例如:单台滤器累计工作时间超过12小时,进入反洗排污阶段。 
在具体生产实践中,入口阀1、入口阀1’、排污阀3、排污阀3’、反洗阀2、反洗阀2’、出口阀4、出口阀4’、压差变送器5和压差变送器5’均与现场控制盘(LCP,Local Control Panel)电连接(图1中未示出),以便实现工作/备用滤器的自动切换控制,以及工艺过程自动控制。如前所述,本实用新型实施例的过滤系统可采用压差或时间双重设计方案,下面介绍由压差引起反洗的控制说明:设备进入初始过滤状态,滤器A为工作滤器,滤器B为备用状态;打开滤器A的入口阀1和出口阀4,关闭排污阀3和反洗阀2;关闭滤器B的入口阀1’、出口阀4’、排污阀3’和反洗阀2’;当压差变送器5检测到滤器A进出口压差达到设定值时,例如:100kPag,滤器A进入反洗排污阶段;备用滤器B由备用状态转换成工作状态,即过滤状态;打开滤器B的入口阀1’和出口阀4’,在入口阀1’和出口阀4’全开到位后,关闭滤器A的入口阀1,滤器A的出口阀4保持打开状态,打开排污阀3,反洗阀2保持关闭状态,反冲洗约3分钟;关闭排污阀3,打开滤器A的入口阀1,检测滤器A进出口压差是否低于设定值,例如:50kPag,如果压差低于50kPag,则关闭滤器A的入口阀1和出口阀4,将滤器A作为滤器B的备用,待用;如果滤器A进出口压差仍高于50kPag,则关闭滤器A的入口阀1和出口阀4,打开滤器A的反洗阀2和排污阀3,进 入高压水冲洗排污阶段,反冲洗约3分钟;关闭滤器A的排污阀3和反洗阀2,将滤器A作为滤器B的备用,待用。此时系统为滤器B过滤,滤器A备用。同理,当滤器B的压差变送器5’检测到滤器B进出口压差达到100kPag时,滤器B进入反洗排污阶段,切换滤器A过滤。如此周而复始的自动循环过滤和反洗排污动作,并且在滤器A过滤、滤器B备用和滤器B过滤、滤器A备用之间自动转换。 
在具体生产实践中,为了保证控制信号切换的准确性,现场控制盘对各个阀门的控制信号应设置为连锁反应状态。对工作滤器和备用滤器的阀门状态进行检测,按照系统设定程序进行阀门状态的监测,各阀门状态负荷程序设定要求后,再进行反洗排污动作。本实施例所使用的各个阀门,包括入口阀1、入口阀1’、排污阀3、排污阀3’、反洗阀2、反洗阀2’、出口阀4和出口阀4’,均要求为自动球阀;自动球阀的阀体、阀球和阀座等各部件材质应满足工艺介质的腐蚀要求;自动球阀的执行机构采用气动、液动单作用弹簧返回式或者为电动。本实施例中所使用的压差变送器可以采用西安仪表公司的1151系列产品。 
本实施例通过一用一备型工作状态测定工作滤器进出口压差,当系统中工作滤器进出口压差达到清洗起始压差时,系统即投入清洗运行(暂以滤器A过滤,滤器B为备用为例说明),此时系统中滤器A投入清洗,滤器B投入使用;清洗时间结束后,滤器A作为备用滤器;当滤器A清洗时间结束后,如果检测滤器A进出口压差仍高于设定值,系统进行再次清洗,直到清洗结束后检测滤器A进出口压差低于设定值。 
本实用新型实施例的免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,通过测定的工作滤器进出口压差,来实现工作滤器和备用滤器的自动切换,并且能够对工作滤器进行及时自动地清洗,保护了下游设备,进而实现了生产过程的全(半)自 动化控制,滤器清洗及再生周期短,滤芯清洗彻底,无需对滤器进行拆卸清洗操作,降低了工作量;另外,本实用新型实施例的双联过滤系统,操作简单,维修方便,制造成本低,密闭运行,无环境污染,保证了海上原油开采过程的连续运行,提高了生产效率。 
以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,其特征在于,包括第一倒装蓝式旋风过滤滤器、第二倒装蓝式旋风过滤滤器、第一入口阀、第二入口阀、第一排污阀、第二排污阀、第一反洗阀、第二反洗阀、第一出口阀、第二出口阀、第一压差变送器和第二压差变送器;所述第一入口阀的输出端与所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的入口连接,所述第二入口阀的输出端与所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的入口连接,所述第一入口阀和第二入口阀的输入端均连接外部输入液体;所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的出口与所述第一出口阀的输入端连接;所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的出口与所述第二出口阀的输入端连接;所述第一出口阀和第二出口阀的输出端均连接下游设备;所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的出入口之间连接有所述第一压差变送器,所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的出入口之间连接有所述第二压差变送器;所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的底端与所述第一排污阀的输入端连接,所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的底端与所述第二排污阀的输入端连接,所述第一排污阀的输出端与所述第二排污阀的输出端连接;所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器的顶端与所述第一反洗阀的输出端连接,所述第二倒装蓝式旋风过滤滤器的顶端与所述第二反洗阀的输出端连接,所述第一、第二反洗阀的输入端均连接外部高压冲洗水。
2.如权利要求1所述的免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,其特征在于,所述第一入口阀、第二入口阀、第一排污阀、第二排污阀、第一反洗阀、第二反洗阀、第一出口阀、第二出口阀、第一压差变送器和第二压差变送器均与现场控制盘电连接。
3.如权利要求2所述的免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,其特征在于,所述第一入口阀、第二入口阀、第一排污阀、第二排污阀、第一反洗阀、第二反洗阀、第一出口阀和第二出口阀均为自动球阀。
4.如权利要求1所述的免拆洗旋分除砂反洗双联过滤系统,其特征在于,所述第一倒装蓝式旋风过滤滤器和第二倒装蓝式旋风过滤滤器的入口分别位于各自滤器筒体下部距离罐体底部为整个罐高度的1/5处,并与各自滤器本体成切线进入。
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