原理：除砂裝置在一小管路流動經(jīng)過一管徑較大管路時，利用流體擴容減速原理，砂子重力沉降沉積，再通過濾筒過濾，從而將砂子過濾出來，保留在濾筒內，然后定期手動清理。

內部結構如下圖：

氣體流動部位圖

由上圖可以看出，氣體經(jīng)由進口進入除砂裝置，減速擴容，DN65的口徑擴徑到φ195，管線氣體流速減速至原來的九分之一，砂子任然以原來速度進入過濾筒并做水平拋物線運動，砂子在過濾筒末端沉降積累，而氣體和液體則通過過濾筒進入下一級管線。

濾筒的過濾直徑選擇

沉砂裝置過濾筒有多種選擇，考慮到氣井里主要是壓裂砂，而壓裂砂直徑在0.425到0.8mm之間，種過濾筒采用1.5毫米不銹鋼板卷筒焊接，然后在筒體表面采用線切割辦法，在筒體表面切割出

過濾筒表面濾條總計1088個，單個濾條面積是30.6×0.4=12.24mm²,總面積是1088×12.24=13317mm² 而DN65管徑的流動橫截面積只有3318mm2，則總過濾面積是橫截面積的13317÷3318=4倍，所以，氣體在通過過濾筒時不會產生節(jié)流效應。即使過濾筒下部積滿到過濾筒一半時，過濾孔仍然是65管橫截面積的2倍，所以，過濾筒的沉砂安全容積能達到12升。氣體中的液體和砂粒首先沉降在過濾筒底部，液體則在砂粒層滲透到過濾筒外，和氣體一同進入下一級管線中。

上圖中過濾筒底部積滿了砂，但是上半部分仍然能有效過濾

實際生產中的運用及問題

除砂裝置在長慶采氣四廠作業(yè)一區(qū)運用，正常使用過程中沒有發(fā)現(xiàn)管線堵塞的情況，只是在清理沉積砂的過程中，也發(fā)現(xiàn)一些問題。

1過濾筒損壞

如圖

圖中過濾筒焊接及部分過濾條損壞，分析原因如下：

在清砂的過程中操作不當引起過濾筒損壞

在清砂泄壓的過程中，高壓天然氣泄壓的過程中，由于沒有熱量損失的補充，裝置溫度降低，在一定溫度和壓力條件下，除砂裝置內部產生大量天然氣水合物，造成容器內水合物將過濾筒和容器管道充滿，如果操作不當，在水合物沒有融化時強拉過濾筒出來，就會造成過濾筒薄壁上的除砂條和水合物刮擦，造成過濾筒形變損壞，從圖上可以看出和，損壞點基本位于除砂裝置出口與過濾筒垂直相交出

間下圖

見上圖綠色部分

在生產過程中不見砂在裝置中產生：

在采氣四廠的實際生產過程中，發(fā)現(xiàn)過濾筒內就沒有過濾砂的情況。此種情況可能是由于砂的直徑小于過濾筒的過濾網(wǎng)直徑，針對這種情況，我們提供另一種不銹鋼多層復合燒結網(wǎng)板制作的過濾筒，該過濾筒由多層不銹鋼編制網(wǎng)經(jīng)特殊工藝復合而成，過濾精度可10到300微米，可使用大氣流反吹清掃。強度大大高于不銹鋼板材切割的過濾筒，而且其韌性也高于他。

不見砂的原因也可能是以下原因：砂子進入過濾筒后由于過濾筒內是平滑的，砂子在氣流的沖擊下相互碰撞，大顆粒砂粒逐漸變小，從而透過過濾筒進入下級管路，從而過濾失敗。解決此種情況的方法是，我們在不銹鋼多層復合燒結網(wǎng)板過濾筒內層，加裝一層大孔網(wǎng)板套筒，讓進入的砂在網(wǎng)板套筒夾層內，從而讓砂子一進入過濾筒就沉降下來，不會產生相互碰撞和研磨的情況，從而將砂粒過濾下來。結構如下圖：

圖中紅色部分為不銹鋼多層燒結網(wǎng)板，卷筒而成的過濾筒，其過濾直徑為50微米，內部套裝不銹鋼沖孔板，（黑色部分為沖孔板卷筒），邊緣紅色和黑色之間的夾層可以將砂子固定住。由此即可驗證砂粒是否碰撞變小，從而透過濾網(wǎng)的假設。

不銹鋼復合燒結網(wǎng)：

不銹鋼燒結復合網(wǎng)是一種新型過濾材料，由不銹鋼編織網(wǎng)經(jīng)過一定組合、疊加、再經(jīng)過高溫燒結而成，它綜合了不銹鋼纖維燒結氈（JSF）編織網(wǎng)（JN）和粉末燒結多孔材料（JSS）的特性，強度高、耐沖洗、反吹性能優(yōu)異、成本低、耐高溫、耐腐蝕、透氣性能遠優(yōu)于粉末燒結多孔材料，可隨意制作各種形狀的濾芯、濾片等。。

不銹鋼燒結復合網(wǎng)（JSW）自誕生以來，以其優(yōu)異的綜合性能，短短十年的時間里，已在化工、化纖、石油、天然氣、能源、航天、航空、環(huán)保等領域取得廣泛的應用。特別是在美國、日本等發(fā)達國家更是獲得青睞。在化工領域，替代透氣性差，過濾壓差較大的不銹鋼粉末燒結濾芯，可降低系統(tǒng)壓力，節(jié)省系統(tǒng)運行成本；在油脂過濾方面，特別是在要求較高的變壓器油、液壓油方面，由于其孔徑穩(wěn)定，不會發(fā)生由于壓力變化而使濾材孔徑變化，從而導致污染物脫落發(fā)生二次污染的現(xiàn)象，可以替代孔徑易變化的編織網(wǎng)；在化纖領域，可用其替代昂貴的粉末燒結濾材和強度較低、不易反沖清洗地不銹鋼纖維燒結氈；在石油、天然氣領域，過濾含硫的石油和天然氣，可比不銹鋼纖維氈使用壽命更長；在煤炭領域，可替代粉末燒結濾板，耐磨性更好，使用壽命更長；在環(huán)保領域，替代針刺氈做除塵濾袋，更易于反沖，使用溫度更高，可達550℃……

產品技術特點

1.過濾精度高，孔隙穩(wěn)定，不會發(fā)生孔徑隨壓力變化而改變的現(xiàn)象，可靠性高。

2.濾芯由保護網(wǎng)和高精度網(wǎng)組成，初始阻力較?。粡姸群蛣傂詷O好，安裝和使用簡單，維護方便；反吹和再生性能良好。

3.耐腐蝕性能良好，可耐一般的酸堿和有機物腐蝕，特別適用于含硫氣體、高溫蒸汽過濾。

4.耐高溫性能好，使用溫度可達550℃。

5.可進行簡單的機械加工，也可切割、焊接。

應用范圍

氣動元件 氨氣、氨水過濾

甲醇過濾 聚酯過濾

天然氣過濾 蒸汽、高溫燃氣過慮

液壓油過濾 油田注水過濾

食用油過濾 蛋白質過濾

污水過濾 燃料油過濾

煤粉布氣、浮騰 固態(tài)粉末的流態(tài)化輸送

下圖，不銹鋼燒結復合網(wǎng)截面圖

不銹鋼復合燒結網(wǎng)微觀圖

不銹鋼復合燒結網(wǎng)

關鍵詞TAG: 管道除砂 管道除砂器