Важность фильтрации в нефтегазовой промышленности часто недооценивается. Визуальный осмотр внутренней части оборудования может быть очень затруднительным, и многие частицы, которые потенциально могли бы быть задержаны фильтрами, не видны невооруженным глазом.
Кроме того, простои оборудования не всегда можно легко объяснить плохой фильтрацией. Временная фильтрация жидкости — отличный способ уменьшить или устранить многие эксплуатационные проблемы, вызванные загрязнением.
Отделение твердых веществ от жидкой фазы является чрезвычайно распространенной операцией. Существует множество примеров этого процесса, в том числе:
- Удаление твердых частиц из питательной воды котла
- Удаление микроскопических частиц из смазочного масла
- Фильтрация готовой продукции для соответствия требованиям к качеству
Четыре возможных результата фильтрации потока твердого вещества/жидкости:
- Восстановление жидкой фазы
- Восстановление твердой фазы
- Извлечение как твердой, так и жидкой фаз
- Восстановление ни одной из фаз, но для утилизации требуется разделение
Цель фильтрации в нефтегазовой промышленности, как правило, заключается в удалении твердых загрязнений из жидкого потока. Одним из наиболее эффективных методов фильтрации является мешочная фильтрация. Мешочная фильтрация осуществляется путем пропускания жидкости, требующей очистки, через фильтрующий сосуд. Этот специально разработанный сосуд содержит временные мешочные фильтры, которые удаляют твердые загрязнения из жидкого потока. Некоторые мешочные фильтры также способны отделять небольшие количества нефти от воды. Когда мешочные фильтры забиваются твердыми загрязнениями, их можно легко удалить и заменить новыми чистыми фильтрующими мешками. Аналогичной мешочной фильтрации является картриджная фильтрация, в которой вместо мешков используются немного более сложные фильтрующие элементы. Каждый картридж имеет цилиндрическую конструкцию с жесткой рамой, вокруг которой обернута фильтрующая ткань или материал.
Не все фильтры одинаковы
Фильтры имеют различные уровни эффективности. То, что фильтр имеет определенный уровень микронов, не означает, что он способен улавливать 100% частиц этого размера. Для описания эффективности фильтра используются два термина: абсолютная и номинальная. Производители фильтров обычно определяют абсолютные фильтры как фильтры, способные улавливать более 98 % частиц определенного размера. Например, пятимикронный абсолютный фильтр удаляет не менее 98 % твердых загрязнений из потока жидкости за один проход. Номинальные фильтры имеют очень разную эффективность. Обычно эффективность номинальных фильтров составляет более 50 %, но менее 98 %. Важно помнить, что не существует отраслевого стандарта эффективности номинальных фильтров; их производительность варьируется от производителя к производителю. Также следует иметь в виду, что такие условия процесса, как температура, давление и скорость потока, могут влиять на производительность фильтра. Всегда убеждайтесь, что фильтрующий элемент эксплуатируется в соответствии с рекомендациями производителя.
При работе с жидкостями, требующими высокого уровня чистоты, такими как гидравлическое и смазочное масло, размер частиц, которые необходимо удалить из масла, находится в микроскопическом диапазоне. Это легко достигается с помощью мешочной или картриджной фильтрации.
Стандарт ISO 4406:1999, касающийся загрязнения гидравлических жидкостей, требует отфильтровывать из масла твердые частицы размером до четырех микрон. Чтобы понять размер этих частиц, на следующей диаграмме показаны относительные размеры (в масштабе) некоторых распространенных частиц:
Микрон или микрометр (μm) равен одной тысячной миллиметра, или 0,00004 дюйма. Наименьшая частица, видимая невооруженным глазом, составляет 25 мкм; средний диаметр человеческого волоса составляет около 100 мкм; частица пыли составляет 25 мкм; а бактерии имеют размер от 0,2 до 11 мкм. Обычная фильтрация с помощью мешков или картриджей позволяет удалять частицы размером до 1 мкм.
Преимущества
Чтобы не допустить преждевременного выхода оборудования из строя из-за засорения трубопроводов или повреждения подшипников, перед запуском системы очень важно провести фильтрацию гидравлической и смазочной масляных систем. Большинство производителей оборудования этого типа имеют свои собственные рекомендации по выполнению фильтрации перед запуском. Временная фильтрация также может выполняться в системах водоснабжения и конденсатоотвода перед запуском системы и во время работы для удаления как крупных, так и мелких загрязнений. Цель фильтрации — предотвратить загрязнение системы материалами,прежде чемони вызовут повреждения, простои или отказы. Временная фильтрация — это недорогой способ обеспечить эффективную работу процессов и оборудования в течение длительного времени.