1.引言
城镇燃气的输配中，常使用天然气过滤器。进配 气站的天然气，因为远距离输送或其它原因，总是带 有少量的微米级或亚微米级杂质（天然气对管线内 壁产生腐蚀物，上一级集气站、净化厂或配气站对天 然气进行分离、除尘、净化后的剩余杂质）影响站内 调压器、计量装置的正常平稳运行，所以在向用户供 气的最后一道门站都必须对上一级来气进行净化除 尘，以保证平稳供气。根据用户用气的要求，在门站 应选用相适应的过滤器。
重庆市渝川燃气有限责任公司长寿分公司使用 的过滤器，有的仅仅使用一、两个月就出现过滤器的 压差大，甚至过滤器被堵死，下游气流量为零，为此 对过滤器的清洗情况进行调查分析。
2.过滤器清洗发现的脏物情况
2007年春节前，渝川长寿分公司在停气维护整 改设备期间，对各配气站运行使用1年左右的20个 GDL型过滤器进行了全面清洗，发现过滤器的芯筒 正对天然气进口部位的丝网特别脏，过滤器内其它 地方比较干净，最干净的部位是靠近天然气进口边 缘区域的丝网。过滤器上游处的闸阀因防漏而加的 密封脂被气流带入芯筒丝网，即：芯筒正对天然气进 口部位的丝网，被密封脂和气体中的粉尘杂质混合 物将丝网的通道堵塞，造成该处受力最大，是最易受 损之处，使过滤面积减少了。清洗过滤器时发现壳体 底部（排污处）没有杂质，而在芯筒底部有一点。
3.过滤器工作原理和清洗要求
3.1过滤器的工作原理
过滤器由壳体、过滤芯筒、上盖和排污口部件组 成。过滤芯筒由非导体纤维或不锈钢丝编制而成。 过滤器的工作原理是根据筛除效应、深层效应和静 电效应原理来清除气体中的固体杂质的。
筛除效应：较大颗粒的粉尘或杂质随天然气的 高速流动做惯性运动，当气流遇到障碍物绕行时，粉 尘因惯性偏离气流方向并撞到过滤器的过滤丝网 上，被拦住于网内。粉尘粒径越大，惯性越大，撞击过 滤丝网的可能性越大，过滤效果越好。筛除是一种表 面式过滤。
深层效应:过滤器的过滤丝网是多层绑扎而成， 过滤孔具有许多弯曲通道，过滤网层越多，弯曲通道 就越复杂（即过滤面积越大，过滤器的压力降也就越 大），当含尘天然气经过这些通道时，粉尘与过滤丝 网不断发生碰撞，即使很小的颗粒粉尘也作无规则 的布朗运动，粉尘的动能不断损失，直至不能运动而 停滞在过滤网中，起着深层效应。深层效应过滤的杂 质粒径越小，效果越好。
静电效应:当气体流过非导体纤维过滤器时（如 玻璃纤维等），流动引起摩擦力，致使过滤器丝网上 带有静电荷，而固体杂质通过就带有与丝网相反的 电荷，两种相反的静电荷产生静电吸力，使固体杂质 附在过滤器丝网上。
家庭中常用的塑料纱窗，过段时间网上就有很 多尘埃，而且很难擦净，这就是静电效应、深层效应、 筛除效应的共同作用所产生的效果。
3.2过滤器的材质、型号
3.2.1过滤丝网的材质：非导体纤维、金属滤网 用非导体纤维制作的过滤丝网，如玻璃纤维，当 过滤元件（玻璃纤维）粘附大量粉尘后，空隙率和透 气率大大降低，效率会显著下降，压力损失明显增 大，清洗过滤元件的周期缩短，且强度低易碎，维护 和检修很不方便。
而金属（如不锈钢丝）编制的滤网耐磨，不易被 颗粒堵塞，易清洗，没有介质迁移，没有静电效应，且 价格低。
3.2.2过滤器选型
过滤器选型前，必须对气源中所含杂质的成分、 用气单位对气质（即允许气质含有颗粒杂质的粒径 有多大）的要求，以及用气单位或配气站使用的调压 设备、气体压力、气质中所含的腐蚀成分等参数调查 收集清楚，再以此选取所需过滤器或向过滤器制造 厂家提出设计、选材、制造等专项要求，以满足所需 过滤功能的条件。如天然气中含有硫化氢、二氧化碳 等腐蚀气体，则要求生产厂家生产的滤芯筒的网丝 采用1Cr18Ni9Ti材质的不锈钢丝制作，理由是此种 不锈钢耐天然气中的这些腐蚀气体，使用寿命较长。
根据用户的燃气用具以及配气站的调压装置、 计量装置对过滤粒径的要求，以及对气体流量、流速 和过滤器压力降等因素的要求，应尽可能减少压力 损失、减少过滤器的维护次数，方便维护和检修，减 少易损件，而且对杂质的处理要简便。
3.2.3渝川长寿分公司应用GDL型和GF2型过滤器 渝川长寿分公司使用的过滤器，主要处理少量 晏家配气站处理后的剩余杂质及晏家配气站管输至 长寿分公司各配气站（包括无人值守站）前管网中的 杂质，保护长寿分公司各站调压器等设备以及用户 安全用气。
从晏家配气站来的天然气是经过脱硫厂净化 后、已达到国家净气标准的干气，且晏家配气站干式 过滤器对天然气再次进行了分离除尘，该气输至长 寿分公司各配气站的管线长4.55km，管网距离很 短，施工时对管线吹扫后管内也比较干净，考虑到用 户对气质的要求和气量的需求量、配气站调压装置 对天然气干净程度的需求，长寿分公司选择的过滤 器是GDL型和GF2型过滤器，这两类过滤器的主 要特点：过滤精度高，可达5μm；过滤面积大、压损 小、易清洗，流通能力大，阻力小，安装方便。
选择GDL-1.6MPa和GF2-1.6MPa型的过滤器 作为长寿分公司各配气站对天然气除尘净化设备， 经过了一年多来的使用，效果比较理想。
3.3过滤器的清洗维护要求
3.3.1过滤器的维护清洗前的准备工作
前面已讲了天然气中杂质的来源，即过滤器中 所过滤的杂质有许多是硫化铁粉末，硫化铁粉末遇 见空气就燃烧，因为铁的燃烧点在325℃。硫化铁遇 到空气就还原氧化成三氧化二铁，该反应释放出的 热能很快就使其燃烧，即瞬间燃烧，所以在清洗过滤 器前必须对操作员工进行安全技术交底:按国家规 定供给用户的天然气必须是干气，进入过滤器内的 杂质大部分是硫化铁粉末，而硫化铁有遇空气自燃 的特性。
3.3.2清洗过滤器的操作程序
①将水管牵到过滤器前，准备好灭火器并指定 专人负责，随时准备灭火。
②先关闭过滤器上、下游的闸阀，后打开排污阀 将过滤器内的余气进行放空；确认过滤器内的压力 降到零后，再拆松过滤器压盖上的堵头丝扣（如还有 余气就从丝扣的间隙放完）；卸下堵头，通过该堵头 孔眼向过滤器内注入一定量的水，使过滤器内的粉 尘等杂质被湿润，然后卸下过滤器压盖的螺栓，打开 压盖，取出过滤器的滤芯筒进行清洗。
③清洗过滤器芯筒时只能用水，而不能用油。过 滤器壳体内的污物只能用湿毛巾或湿棉纱等棉制品 擦洗干净，预防过滤器在正常运行时发生静电效应， 发生着火、烧伤等事故。
④清洗或从过滤器倒出的杂质必须全部埋入土 内，埋好后再往其土上倒5kg～10kg水。清洗完毕后， 人离开现场前，要有专人负责清理场地，检查工作过 的场地是否打扫干净，绝对不能遗留下从过滤器内 清出的杂质。
⑤及时做好过滤器的清洗记录。
4 GDL型过滤器的改进措施
4.1现有过滤器的缺点
现有过滤器是天然气先直接进入过滤器的滤芯 筒，经滤芯筒净化后，再从滤芯筒与过滤器壳体之间 的空隙流出过滤器。杂质随气体的高速流动做惯性运动，直接冲击到滤芯筒，正对气体进口部位的丝 网，该处丝网由于直接受到气流和杂质的冲刷，最先 受到损坏。滤芯筒的丝网不管哪部分损坏，都将使过 滤器降低、甚至失去过滤、除尘、净化的功能。将天然 气除尘功能集中在滤芯筒正对天然气进口部位的丝 网上，而杂质始终存在过滤芯筒内，导致过滤面积减 少；气体在滤芯筒内做紊流运动，使微小的粉尘沉浮 在滤芯筒内不能沉降，减小了过滤器的过滤效果和 使用周期，增大了维护工作量。
目前，排污阀只能起到放空泄压作用，而滤芯筒 外下面的底部是钢板，过滤器进气方向与出气方向 在一条直线上，只要将过滤器的进气与出气的方向 互换，即可让除尘下来的杂质粘附在滤芯筒外侧或 沉降在壳体底部的钢板上，使过滤器的容尘量增大， 并可定期通过排污阀排出，使其运转稳定。
4.2对现有过滤器的改进措施
(1)将天然气进口与原过滤器的进气和出气方 向互换，将过滤器原有的进气口改为出气口，出气口 改为进气口，含有杂质的天然气进入过滤器壳体与 芯筒之间的环形空间，再经环形空间与芯筒丝网筛 除，深层除尘后进入芯筒中间至出气口，这样过滤器 壳体与芯筒的环形空间还可以利用天然气与杂质比 重不同，起着一定的重力分离作用。此外筛除和深层 除尘的杂质有部分由于重力作用落入壳体底部，由 排污阀排除，减少这部分杂质对芯筒滤网的阻力影 响（见图1、图2）。
(2)在过滤器进口处环形空间与芯筒之间加设 一块筛除网，使含有杂质的高速气流不直接冲击芯 筒丝网，用筛除网除去较大颗粒的杂质，这些颗粒也 易脱落在壳体底部，用排污阀排除，另外也可以改变 气流方向，使芯筒丝网比较均匀的达到筛除和深层的除尘效果。即使由于密封脂和粉尘的混合物堵塞 了筛除网的空隙通道，该筛除网也可以起到分离器 拦板的作用。增设的筛除网应易安、易拆（采用与滤 芯筒类似、可插取的筛除网），这样既提高了过滤器 的过滤效率和过滤效果，也延长了使用周期（过滤器 的维护清洗、更换部件周期）。
(3)可以利用盖板处堵头改装成反吹口，对芯筒 丝网进行反吹，使吸附在丝网的杂质冲刷下来，落入 壳体底部排除，减少丝网上的杂质附着量。
4.3过滤器改进后的预期效果
天然气输送配后系统调压设备对天然气洁净度 要求比较严格，针对天然气中所含有少量极细微的 粉尘（微米级或亚微米级），输送配后系统调压设备 需要对天然气高效除尘。上述改进措施能使过滤器 的容尘量增大，降低阻力，操作方便，使过滤器的除 尘净化功能得到稳定，维持过滤器的过滤面积，可延 长清洗周期和过滤器芯筒的使用寿命，排除了因为 有固体杂质而导致调压器失去调压、关闭的良好性 能，能较好地解决城镇燃气的输送配后系统中天然 气在超低含尘浓度条件下细颗粒的除尘问题。
使用过滤器时，特别是运行初期，一定要根据过 滤器的脏污程度、生产的时间长度来确定过滤器的 清洗周期，确保滤芯筒能安全运行，防止滤芯筒出现 内外压差而损坏丝网。如为了延长清洗维护周期进 行反吹，一定要注意方法和安全，即排污口接出设备 区3m以外，排污阀应瞬间打开，形成脉冲式紊流， 排污后立即关排污阀，连续几次间歇性排污，达到一 定程度洁净滤芯筒的目的。注意排污时必须用水冲 淋排污口，操作人员应站在上风方向，防止意外事故 发生。
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