天津机场航煤长输管线末站适应性改造及通球清管作业总结

2018-06-09刘殿栋

精细石油化工 2018年3期

刘殿栋

(中国石化股份有限公司天津分公司生产部，天津 300271)

中石化天津分公司炼油部至天津机场(京津管输)中心41 km航煤长输管线工程项目于2007年5月交付生产。投产初期，因管线水压试验后放置时间长、施工遗留杂物多等原因，致使内部产生大量铁锈杂质，不仅影响航煤产品质量，而且对末站的高精度计量仪表设施安全运行带来较大隐患，特别在管线清管作业时影响更为突出。因过滤器滤网频繁堵塞、压差高，连续输油作业时间仅能维持约15 min，严重制约了管线输油能力。

为彻底解决上述问题，首先实施在线清管，将管线内积存的大量铁锈杂质逐步清理干净；其次为解决在清管作业时因滤芯破裂产生的含杂质大量污油，对末站原设计过滤系统进行改造。

1 末站过滤器设施改造

原设计末站仅安装1台过滤分离器，投产后因铁锈杂质过多，频繁发生滤芯堵塞情况，在其前端安装的2台30目DN200普通篮式过滤器，由于该篮式过滤器过滤面积较小，导致过滤器频繁发生堵塞，管线压力不断升高，被迫停泵进行清理。

1.1 原工艺结构

原工艺结构示意见图1。

1)过滤分离器：主要由DN900筒体、滤芯、聚结滤芯组成，过滤精度微米级。

2)篮式过滤器：主要由DN300筒体及30目篮式滤框组成，过滤精度毫米级。

图1 原工艺结构示意

1.2 存在主要问题

由于管线存在大量铁锈机械杂质，每输送1 000 t左右航煤产品，因杂质堵塞需更换过滤分离器滤芯；设置在过滤分离器前端2台篮式过滤器，虽在不停输的情况下可交替使用，但由于过滤面积太小，仍需以15 min～3 h间隔频繁清理，每次清理锈渣2～5 kg，造成航煤产品无法实现正常连续输送，阻碍航煤产品出厂。

1.3 原因分析

1)工艺设计存在缺陷。原设计安装1台过滤分离器不能满足过滤要求，当实施清管作业时，末站过滤分离器必须实现一路工作、一路清洗的交替方式，才能保障航煤产品连续输送。

2)设备选型不精准。航煤产品质量要求使用微米级过滤，而管线中铁锈大小不一，最大的7～8 mm，毫米级以上的占有量达80%～90%，因此需增加大过滤倍数的毫米级篮式过滤器，并与微米级滤芯过滤器相结合，串联使用，合理分配其所承担的过滤任务，达到逐级过滤的目的。

1.4 末站过滤工艺及设备选型设计

1.4.1工艺设计变更

为彻底改变清管作业时，因携带出铁锈杂质而产生的大量航煤污油，对机场末站过滤系统工艺进行了系统性设计改造，改造后并联安装两路过滤系统，相互间可交替使用，一用一备，每路过滤器顺序：反冲洗篮式粗过滤→预过滤器→过滤分离器。

工艺结构示意见图2。

图2 工艺结构示意

航煤首先经过60目(0.25 mm)新型反冲洗篮式过滤器进行粗过滤，然后再经过预过滤器(2 μm)和过滤分离器(2 μm)进行精细分离过滤，以满足航煤的质量要求。

1.4.2设备选型

反冲洗过滤器(自主研发)技术指标见表1。

表1 反冲洗过滤器技术指标

其技术特点为：1)在不取出滤框的情况下，可对堵塞的滤网进行反向冲洗，并可在底部排渣，维护清理简便易行。2)倒置的篮式滤框，可使较大颗粒的铁锈自然沉降至底部。3)低进高出的工艺结构，彻底改变普通篮式过滤器极易堵塞滤网的缺点。4)若无其他外力破坏，基本上不用更换滤芯。5)顶部采用快开盲板可降低修复或更换滤网的劳动强度。6)有效过滤面积设计弹性充裕。

1.4.3预过滤器

预过滤器主要指标为：初始压差<0.02 MPa；最大允许工作压差0.1 MPa；最高工作温度80 ℃；过滤精度5～150 μm；滤芯结构强度0.3 MPa。

1.4.4过滤分离器

过滤分离器是由一个内部装有一级滤芯(过滤聚结滤芯)、二级滤芯(分离滤芯)的金属壳体组成，同时配有排污阀、放水阀、压差表、安全阀、伴热装置等附件。

其主要指标为：初始压差<0.03 MPa；最大允许工作压差0.1 MPa；最高工作温度80 ℃；脱水能力水含量最高可达15%；滤芯结构强度: >0.7 MPa；过滤精度最高可达1 μm；出口游离水含量<10×10-6(达到API最新标准)；壳体设计压力等级1.0和1.6 MPa或更高。